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  • Arq. Naiara Ramos

    Curso: Mestre de obras

    Disciplina: Cálculo estrutural

    Apostila Cálculo estrutural

  • 1 Curso: Mestre de Obras Disciplina: Cálculo estrutural

    CONCEITO: Quando falamos sobre estrutura para uma edificação, estamos falando sobre

    um conjunto de peças únicas, mas que juntas

    formam um “quebra-cabeça”. Esse “quebra-

    cabeça” funciona para distribuir o peso até o

    solo e também travar a estrutura sempre na

    mesma posição, mesmo que aconteça uma

    grande tempestade de vento, ou uma

    trepidação do solo devido a um grande fluxo

    de veículos na rua. É esse “quebra-cabeça”

    que tem que sustentar a edificação, e tem que

    ser forte para resistir além do seu peso

    próprio, resistir ao peso dos ocupantes e a

    toda força da natureza.

    FUNÇÃO: A função da estrutura é garantir a estabilidade e resistência da edificação, ela também tem a função de distribuição das cargas até o solo e suportar as forças atuantes sobre

    ela, tudo isso sem comprometer a segurança e nem apresentar por qualquer que seja o motivo,

    patologias como fissuras nas paredes, descolamento de acabamento, entre outros.

    PESO PRÓPRIO: Observe que se hoje construir uma casa térrea, a carga de peso que as estruturas terão de

    suportar será imensa, o concreto armado por exemplo,

    aquela estrutura mais comum que é moldada com

    formas de madeira e preenchida com uma mistura de

    brita, areia e cimento, e dentro tem um esqueleto de

    aço composto por vergalhões, pesa em média 1500kg

    por metro cubico, isso quer dizer que 1 pilar de 20cm x

    20cm e altura de 2,80m pesa em média 168kg!

    PESO POR OCUPAÇÃO: Agora imagine que daqui a 10 anos essa mesma edificação não será mais uma casa

    térrea e sim um prédio de 3 andares para uso comercial.

    O novo proprietário é um escritório de contabilidade e

    precisa arquivar cópias dos documentos.... Quais as

    chances dessa simples estrutura suportar sem danos a

    essa mudança de uso? É por isso que se algo do gênero

    acontecesse, seria necessária uma adequação das

    estruturas.

    FORÇAS DA NATUREZA: Esse sistema de encaixe das peças individuais da estrutura, tendem a distribuir o

    peso de forma homogênea, e ainda “travar” o

    movimento das peças, pois, a força atuante dos ventos

    podem sim danificar a estrutura.

  • 2 Curso: Mestre de Obras Disciplina: Cálculo estrutural

    HOJE O MERCADO DA CONSTRUÇÃO CIVIL representa 6,2% do PIB nacional, isso é 34% do total

    da indústria (fonte: www.sistemafibra.org.br), isso

    quer dizer que o mercado se renova a fim de atender

    as mais diversas necessidades, afinal, muitos fatores

    influenciam nas decisões na hora de se construir.

    Veja, o cliente por exemplo, ele quer construir

    olhando o bolso dele, mas tem várias exigências

    quanto aos materiais de construção utilizados e o

    impacto que terá enquanto estiver usando essa

    edificação, se tem cisterna para captação das águas

    da chuva, se é bem vedada dos ruídos dos vizinhos,

    se ela esquenta demais no verão...

    Quando falamos sobre tipo de estrutura elas também influenciam no resultado final, porém

    além de considerar as exigências do cliente, as condições desse terreno é que vai dizer o que

    pode ou não. Dependendo da região do país, como no Sul por exemplo, ainda é bem comum

    construir com madeira, afinal, a madeira ajuda a aquecer o ambiente. Já no Nordeste, o uso do

    barro como na construção em adobe ou pau a pique ajuda a conter o calor do lado de fora, já

    que o barro é um ótimo isolante térmico.

    O solo é extremamente condicionante, por exemplo uma casa na praia, o solo no litoral é muito

    arenoso, cerca de 70% das partículas são de areia, sendo assim o solo fica leve, fácil de fluir com

    a frequência das chuvas no verão e ainda sem resistência alguma a força de compressão... esse

    tipo de solo exige uma fundação profunda, a fim de chegar as partes mais resistentes do solo

    antes de construir. Já no caso de construir em uma região de solo firme, solo argiloso,

    geralmente ele é até mais alaranjado, cor mais comum de argila, trata-se de um solo ótimo para

    construir, onde podemos utilizar as opções de fundações mais superficiais.

    http://www.sistemafibra.org.br/

  • 3 Curso: Mestre de Obras Disciplina: Cálculo estrutural

    :VIGA BALDRAME

    É frequentemente usada como fundação direta em

    casos de baixa carga, como em casas térreas, e de solo

    muito bom, firme e seco. É exatamente o que o nome

    diz, uma viga construída diretamente no solo numa

    pequena vala e percorre todo o perímetro da edificação.

    RADIER:

    É pouco utilizada no Brasil, pois trata-se de uma laje

    que fica em contato com o solo distribuindo a carga da

    edificação uniformemente pelo solo. Mais indicados

    para baixa carga como casas térreas ou sobrados, mas

    onde o solo não é tão firme porem ainda é seco.

    :SAPATA CORRIDA

    Muito semelhante a Viga Baldrame, ela também é uma

    estrutura que percorre toda a edificação, e distribui

    uniformemente o peso da obra, e é construída diretamente no

    solo, dentro de uma escavação e deve ser bem armada e

    estruturada a fim de resistir a um peso maior como no caso de

    um sobrado, onde o solo já não é tão firme.

    SAPATA ISOLADA:

    Sapata isolada também pode ser moldada enloco ou ser pré-

    moldada, trata-se de um grande bloco de concreto armado

    onde se apoiam os pilares que suportam o peso da edificação.

    Esse tipo de estrutura, distribui de forma concentrada a carga

    da edificação no solo. Mesmo sendo considerada como

    fundação rasa ou direta, atinge uma profundidade de

    escavação maior, pois ela é geralmente indicada para

    edificações maiores onde o solo não é tão firme.

    :SAPATA ISOLADA COM VIGA BALDRAME

    Também muito comum é ver Viga Baldrame conectando os

    pilares que chegam as sapatas isolada a fim de contribuir

    para melhor distribuição das cargas e impedir a

    movimentação dos blocos das sapatas isoladas. Indicado

    para edificações maiores e onde o solo não é muito firme ou

    pode ter um solo mais misto, ou úmido, onde o solo se

    comporta de formas diferentes em relação a carga.

  • 4 Curso: Mestre de Obras Disciplina: Cálculo estrutural

    :ESTACA BROCA OU PERFURADA

    Trata-se de uma perfuração feita no solo, podendo chegar até 6

    metros de profundidade. Preenchida com concreto plastico

    bombeado. As brocas devem ser interligadas com viga baldrame.

    Assim como as sapatas isoladas, elas também devem estar

    conectadas aos pilares da edificação. Utilizadas desde edificações

    de pequeno porte até pequenos prédios, esse sistema é adotado

    também quando o solo não é firme ou talvez rochoso.

    ESTACA PRÉ-MOLDADA OU BATE ESTACA:

    Sistema adotado em edificações maiores, onde o solo não

    é muito firme, ou onde se precise de uma construção

    rápida. Porem esse sistema não pode ser adotado quando

    se existe outras edificações por perto, pois a força de

    instalação pode danificar os prédios vizinhos... muitas vezes

    é recomendado o uso de estaca perfurada ou de tubulão. O

    sistema de Tubulão é idicado para prédios, pontes, porem

    se trata de uma estrutura onde o solo é cavado e o concreto

    é injetado com ajuda de ar comprimido.

    PILAR: Essa é a peça da estrutura que leva o peso da edificação até o solo. É a única estrutura que está

    em pé, na vertical, então já se presume que alem de

    fundamental, ela é a primeira a apresentar

    problemas quando está com sobrepeso. O pilar

    pode ser construído com formas de madeira,

    preenchido com concreto injetado (mistura de

    cimento, brita e areia). Geralmente está nas

    extremidades do comodo. Nesse caso, utilizamos

    “paredes de fechamento”, onde sua única função é

    limitar os espaços e fechar a edificação. Também

    podemos adotar “paredes estruturais” onde ela tem

    função na estrutura, o pilar é fragmentado dentro

    da parede, onde ao invés do uso das formas da madeira, o concreto é injetado nos furos do

    tijolo, e toda a parede se torna um grande pilar, distribuindo o peso por toda sua extensão.

    VIGA: Distribui o peso da laje e trava os pilares na mesma posição, impedindo de se movimentar ou

    cair. Quando utilizamos “parede de fechamento”

    essa viga até pode “deitar” sob essa parede, mas

    ele não depende da parede para permanecer firme,

    alias, muitas vezes vemos a viga passando e

    nenhuma parede ampaparando ela... isso porque

    queremos um espaço maior, como no caso de

    cozinha americana ou até mesmo estacionamento

    no subsolo de um shopping. A viga também pode

    ser embutida na “parede estrutural”, e por fim

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