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Disciplina: Sistemas Estruturais em Concreto Armado

Assunto: Parâmetros de Projeto Estrutural

Prof. Ederaldo Azevedo

Aula 2

e-mail: ederaldoazevedo@yahoo.com.br

Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP

Curso: Arquitetura e Urbanismo

2. PARAMETROS DE PROJETO

2.1. Projetos

Os Projetos de uma edificação podem ser divididos em 2

grupos:

Arquitetônico e Complementares.

Projeto arquitetônico é o conjunto de peças gráficas e

escritas necessárias à definição das características

principais de uma obra de arquitetura(Zake Tacla, 1984,

p.356)

2.1. Projetos

Os Projetos complementares são considerados todos os

demais que integram o projeto da obra e podem ser

divididos em dois subgrupos:

projeto das instalações e projeto estrutural.

Unificando diversos conceitos podemos definir projeto

como: a associação harmoniosa de elementos, com a

finalidade de atingir dois objetivos, o funcional e o de

ordem estrutural.

2.1. Projetos

Funcional: o projeto deve prever todas as áreas, espaços

necessários e instalações de tal modo que se atinja os

objetivos a que se destina.

Ordem Estrutural: prever todos os elementos estruturais

de tal modo que tenhamos um conjunto estático, ou

seja, em equilíbrio.

O projeto estrutural é aquele que determina, por meio de

desenhos e especificações, a configuração dos elementos

estruturais (concreto, aço, madeira, alvenaria etc.) que

suportarão os esforços físicos incidentes na edificação

(peso próprio, vento, carga acidental etc.).

2.2. Normas Para Projetos

Todo dimensionamento estrutural deverá ser feito de

acordo com a normalização vigente na região onde a

construção será efetuada.

O projeto estrutural deverá ser elaborado de acordo com a

NBR 6118-2007- Projetos Estruturas de CA, NBR 8953-

Classes de concreto(fck), NBR 7480-aços para concreto

armado.

Cada país ou região apresenta sua norma, que leva em

conta condições ambientais tais como a existência ou

não de: abalos sísmicos, furacões, grandes variações de

temperatura, qualidade dos materiais, tipos de

construções, entre outros fatores.

2.2. Normas Para Projetos

As normas são desenvolvidas para padronização dos

critérios de dimensionamento, oferecendo condições

mínimas de utilização e segurança das estruturas.

Elas são elaboradas a partir dos resultados de ensaios

experimentais, oferecendo margem de segurança

precavendo-se de possíveis falhas nos materiais, nas

dosagens dos concretos, possíveis imperfeições

geométricas durante a execução da estrutura ou, até

mesmo, compensar pequenos erros de projetos.

2.3. Concepções de Projetos

O projeto estrutural deve atender a requisitos de

segurança, funcionalidade, economia, estabilidade

global e local dos elementos estruturais,

trabalhabilidade e todos aqueles que se referem à vida

útil da estrutura.

O método de cálculo tem que ser bem interpretado, pois

a diferença nos resultados do projeto de um edifício de

múltiplos andares calculados entre um programa preciso

de computador e técnicas manuais poderão ser

significativas.

2.3. Concepções de Projetos

Esta diferença, se deve ao uso de vários métodos de

análise e teorias matemáticas complexas, as quais seriam

impossíveis de serem analisadas manualmente.

A estabilidade global da estrutura é requisito mínimo de

um projeto estrutural, principalmente quando a construção

é submetida às condições de sismos, ventos, recalques

do solo, impactos laterais, entre outras solicitações.

2.4. Cargas de projetos nas edificações

a) Quanto a duração

Permanentes

CARGAS NOS

EDIFICIOS Acidentais

(moveis)

Excepcionais

(ocasionais)

Peso Próprio;

Revestimento;

Paredes;

Enchimentos;

Empuxos terra.

Peso de pessoas;

Fluxo de pessoas;

Móveis;

Animais;

Máquinas etc.

Dinâmica

Vento;

O peso da neve;

Variação de temp.;

Abalos sísmicos

Cargas de Impactos;

Fluxo de veículos;

Explosões;

Cargas ressonantes

a) Quanto a duração:

Permanentes: são aquelas cuja estrutura está

submetida o tempo todo, tais como: seu peso próprio,

peso de revestimentos, materiais de enchimento das

estruturas, paredes, empuxo de terra em contenções e

quaisquer dispositivos fixos que fizerem parte da estrutura

e que compõe o espaço arquitetônico.

Acidentais ou moveis: são as provenientes de ações

que podem ou não agir sobre as estruturas, não

permanecem fixos sobre a estrutura. Exemplos:

sobrecarga(peso de pessoas, fluxo de pessoas, móveis,

animais, máquinas, acessórios, etc.).

Excepcionais ou Ocasionais: dependem do clima da

região onde as formas arquitetônicas são construídas e

ainda das suas características (edifícios de grande

altura). O vento, o peso da neve, variação de temperatura

e os abalos sísmicos (terremotos, tsunami) são exemplos

de cargas excepcionais.

Dinâmicas: quando a variação da ação ao longo do

tempo tem que ser considerada. São as cargas cujos

valores mudam com rapidez e se aplicam a formas

bruscas e podem ser muito perigosas se não forem

consideradas no projeto estrutural. Ex: Cargas de

Impactos, fluxo de veículos, explosões, e cargas

ressonantes

Obs.: (cargas ressonantes): por ex. um batalhão de

soldados em marcha compassada sobre uma ponte.

Quando o ritmo do passo coincide com a oscilação da

ponte, produz uma carga ressonante capaz de provocar o

colapso da estrutura). Ponte de Tacoma 1.wmv

Carga de Vento: O efeito dinâmico das cargas de vento, começa a exercer influência

nos elementos estruturais em edifícios maiores que 16 a 18

pavimentos, onde o controle das oscilações e do deslocamento

horizontal passa a ser fundamental para a estabilidade global da

estrutura.

Carga de Vento: A escolha adequada do sistema estrutural, que deverá ser

contraventado de maneira a garantir rigidez à estrutura impedindo

excessivas oscilações e deslocamentos.

Carga de Projeto:

Lembrando que Carga acidental = peso de pessoas,

fluxo de pessoas, móveis, animais, máquinas, acessórios,

E Carga Permanente = peso próprio, peso dos

revestimentos, enchimento de estruturas, paredes, etc.

CARGAS DE PROJETO = CARGA PERMANENTE DO ELEMENTO + CARGA ACIDENTAL

Cargas de Projeto:

Nos prédios convencionais de apartamentos e escritórios , as cargas

acidentais atuam sobre as lajes de concreto armado;

Local Carga acidental -Laje

Carga Acidental

(kN/m²)

Hall de banco 3

Sala de depósito de livro 4

Salão de danças de clubes 5

Edifícios residenciais: dormitórios,

sala, copa, cozinha e banheiro

Edifícios residenciais: despensa, área

de serviço e lavanderia

Forros 0.5

Escada, lajes de garagens 3

TABELA - CARGAS ACIDENTAIS NBR 6120

Cargas de Projeto:

Avaliando-se o peso próprio dos elementos estruturais, suas

dimensões(volume) e multiplicando esses volumes pelos pesos

específico de cada material, conforme tabela acima.

Material kgf/m³ kN/m³

Concreto Armado 2.500 kgf/m³ 25 kN/m³

Concreto Simples 2.400 kgf/m³ 24 kN/m³

Alvenaria tijolo barro maciço 1.800 kgf/m³ 18 kN/m³

Alvenaria tijolo furado 1.300 kgf/m³ 13 kN/m³

Alvenaria blocos de concreto 1.400 kgf/m³ 14 kN/m³

Acabamento de piso 100 kgf/m³ 1 kN/m³

Acabamento de teto 30 kgf/m³ 0,3 kN/m³

Impermeabilização de laje 100 kgf/m³ 1 kN/m³

TABELA - PESO ESPECÍFICO DE MATERIAIS

b) Quanto à forma de aplicação:

Concentradas: quando se admite a transmissão de uma

força, de um corpo a outro, através de um ponto. A força

concentrada não existe, sendo uma simplificação de

cálculo. A carga concentrada (pode ser a força ou momento) é uma

simplificação para efeito de cálculo.

Distribuídas: quando se admite a transmissão de uma

força de forma distribuída seja ao longo de um

comprimento (simplificação de cálculo) ou, através de

uma superfície.

Distribuídas:

Forças e momentos podem também ser, de forma

simplificada, considerados como distribuídos ao longo de

um comprimento.

Ex.: Em projetos estruturais, as ações das lajes sobre as

vigas são exemplos forças de carregamento distribuído

linearmente.

Classificação Qto ao tipo Qto à forma Forma de

distribuição

AS CARGAS PODEM SER

FORÇAS

CONCENTRADOS ponto

DISTRIBUÍDOS

Uniformes, triangulares, trapezoidais, outras

MOMENTOS CONCENTRADOS -

DISTRIBUÍDOS -

2.5. Premissas de um Projeto Estrutural em C.A de um

prédio de múltiplos pavimentos.

Se as Lajes da edificação de múltiplos pavimentos tiverem a mesma

ocupação, terão a mesma carga acidental;

As Lajes descarregam seu peso próprio(carga permanente) mais

as cargas acidentais nas vigas;

As Vigas suportam além das cargas enviadas pelas lajes, o peso da

alvenaria e o peso próprio da viga (carga permanente);

Os Pilares andar por andar, recebem as cargas das vigas e o peso do

próprio pilar e assim, as cargas que esforçam os pilares são

crescentes, andar por andar.

As cargas recebidas pelas Sapatas pelos pilares, mais seus pesos

próprios, chegam ao solo e aí se dissipam;

2.6. Representação dos apoios em Modelos Planos de

Estruturas.

Existem formas de representação gráfica dos apoios

associados as direções de deslocamento dos modelos

estruturais, planos de vigas, pórticos e treliças, lajes.

Esses apoios são classificados, em função do número de

deslocamentos impedidos, conforme segue abaixo:

Estruturas.

1. Apoio simples(do 1º genero)/apoio móvel

Impede a translação em uma das direções(vertical ou horizontal).

Permite a translação na direção perpendicular a impedida.

Permite a rotação (em torno de Z).

Estruturas.

2. Rótula (apoio do 2º genero)/apoio fixo

Impede a translação na direção X.

Impede a translação na direção Y.

Permite a rotação (em torno de Z).

Estruturas.

3. Engaste (apoio do 3º genero)/engastamento fixo

Impede a translação na direção X.

Impede a translação na direção Y.

Impede a rotação (em torno de Z).

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