Pré-dimensionamento Estrutural - Concreto Armado - FAUUSP 2007

Arq. Cristina Trigo

Prof. Dr. João Roberto Leme Simões Profa.Dra. Claudia Oliveira

AUT186FAUUSP 2007

•avalia as dimensões dps elementos estruturais de maneira rápida, dentro de uma faixa de valores, para edifícios usuais (MARGARIDO, 2001)

•éusado para a obtenção do volume e do peso dos elementos de concreto;

•tem função indicativa para orientar o desenho das estruturas no projeto arquitetônico;

•as dimensões obtidas por meio do pré-dimensionamento NÃO devem ser usadas na construção dos edifícios, essas dimensões devem ser verificadas de acordo com os métodos e procedimentos do cálculo estrutural;

Isolada ou biapoiada 1

Grécia

Fotos: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé

Isolada ou biapoiada 2

/	Escola em Abadiânia –GO (abaixo)

Fotos: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé Galpões de serviços gerais da Univ. de Brasília (acima)

Isolada ou biapoiada

VIGAS Isolada ou biapoiada h = l0 /10 (concreto comum - CA)

/20 (concretoprotendido -CP) l0 = vão teórico

Contínua 2 http://www.revprojeto.com.br/arquitetura/arquitetura533.asp

MB Arquitetos Escola de ensino fundamental, Campinas-SP

Contínua 90% das estruturas de concreto armado Com vãos da mesma ordem de grandeza (variação < 20%)

Para vigas com apenas dois tramos:

Contínua 90% das estruturas de concreto armado

VIGAS 2

Para vigas com três tramos ou mais

Vigas em balanço 3.1

Fotos: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé

Residência em Brasília / Escola em Abadiânia –GO

VIGAS Vigas em balanço balanço l01 = 2xb vão central l02 = (L-2b)x 0,8

Vão econômico

Vigas em balanço vão entre apoios l02 = 0,9(L-b)

Vão econômico

Vigas em balanço 3.2

Fotos: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé

Abrigo de ônibus - Salvador

Vigas em balanço 3.2

Fotos: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé

Abrigo de ônibus -Rio

São Luís

Vigas em balanço

Vigas –balanço central 3.2

Fotos: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé

Abrigo de ônibus -Salvador Abrigo de ônibus -Rio

Viga balanço central

Imagem:Foto: Cyrela http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/comunidade/calandra.nsf/0/4C18F03A30A9FE1503256D09006B7 021?OpenDocument&pub=T&proj=Novo

Foto: Alexandre

A l m e i r a

PRÉ-DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL –CONCRETO ARMADO LAJES para l < 7m (vão econômico) ly/lx=2(armadura em umasódireção) e = espessurada laje e= lx/35a lx/45 ly ly

ly/lx < 2(armadura em duasdireções) e= lx/50a lx/70 ly lx

LAJES para l < 7m (vão econômico)

ly/lx<2e = lx/25 ou fazer laje nervurada em duas direções fazer laje nervurada em uma direção ly = 22m lx = 10m

LAJES para l > 7m (vão não econômico) lx = 10m ly = 12m

Lajenervurada em uma direção 2 h N ly = 22m lx = 10m eN =5 cm e N l= espaçamento entre nervuras eN = espessura da nervura d = espessura da mesa

Lajenervurada em duas direções 2 h N eN =5 cm e N

PRÉ-DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL –CONCRETO ARMADO LAJE GRELHA (nervura nas duas direções)

Fôrmas plásticas (soltas e empilhadas)

Montagem

Imagens: w.dbgraus.com.br

PRÉ-DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL –CONCRETO ARMADO LAJE GRELHA (nervura nas duas direções)

Imagem: w.dbgraus.com.br

PRÉ-DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL –CONCRETO ARMADO LAJE GRELHA (nervura nas duas direções)

Imagem: w w w . d b g r a u s . c o m . b r

Fonte: Atex http://www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp214.asp - Vitruvius

PRÉ-DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL –CONCRETO ARMADO LAJE GRELHA (nervura nas duas direções)

Imagem: w.arcoweb.com.br/arquitetura/arquitetura 462.asp

Santini& Rocha Arquitetos

Edifício poliesportivoda PUC/RS, Porto Alegre-RS

Vigas especiais 3.2

Foto: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé Ed. PortoBrás

Vigas especiais 3.2

Fig.: http://www.tqs.com.br/jornal/consulta/desenvolvimento/cad_epp.htm

Vigas especiais Transição

Ex. Av. Paulista / Rua Hungria Depende de cálculo -Garagem/sub-solo de prédios

Vigas especiais -Viga Vierendel 3.2

Fotos: http://www.arcoweb.com.br/te cnologia/tecnologia66.asp

Edifício Quadra Hungria, São Paulo

Vigas especiais -Viga Vierendel 3.2

Foto: cedidas pelo arq. João Filgueiras-Lelé Foto: : w.arcoweb.com.br/arquitetura/arquitetura246.asp

Hospital Sarah Brasília Residência em Brasília

Vigas especiais Viga Vierendel

Ex. Clube Pinheiros / Av. Nações Unidas

Figs. 1, 2 e 4 Fonte: AlemidaFilho

Fig. 3 Fonte: Nawye Atex

PRÉ-DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL –CONCRETO ARMADO http://www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp214.asp - Vitruvius

Fig. 1 Fig2

Fig. 3 Fig. 4

Lajes especiais –exemplos 4.2.

A melhor solução não existe e sim a solução ou as soluções que atendem bem determinada hierarquia de requisitos de desempenho.

A forma mais lógica (ou o caminho natural) das forças parte das lajes, cargas gravitacionais passando pelas vigas, depois para os pilares que “levam”a carga atéas fundações do edifício.

Portanto, o “lançamento”das vigas em primeiro lugar émais natural, pois as vigas definem o contorno das lajes (via de regra) e depois são “lançados os pilares.

•O pré-dimensionamento de uma estrutura de concreto armado sempre oferece uma faixa de valores

•Para estruturas onde predomina o peso próprio (pérgolase de pontes de grandes vãos) pode-se usar os limites mínimos

•Vãos grandes –maiores flechas e maiores deformações

•Flechas > l/300 começam a ser percebidas a olho nu

Locar vigas de modo que os panos de laje resultem em dimensões da mesma ordem de grandeza; panos muito diferentes tendem a fazer as lajes trabalharem de forma não convencional e requerem espessuras diferentes, dificultando o processo construtivo ou encarecendo a obra por requerer espessuras maiores.

LOCAÇÃO DE VIGAS 1.1

Tração no pilar

Suspensão na viga

Locar vigas de modo que os panos de laje resultem em dimensões da mesma ordem de grandeza; panos muito diferentes tendem a fazer as lajes trabalharem de forma não convencional e requerem espessuras diferentes, dificultando o processo construtivo ou encarecendo a obra por requerer espessuras maiores.

LOCAÇÃO DE VIGAS 1.1 balanço Melhor Solução

1.2 Sempre que possível –vigas sobre alvenarias

Viga mais rígida do que laje deforma menos evita trinca

Se a parede estiver a menos de ¼de distância do bordo da laje OK! Maior rigidez e o efeito de deformação pode ser desprezado.

1.3 Sempre que possível –vigas sobre e sob alvenarias

Comportamento não previsto

Comportamento previsto –trinca na alvenaria ou na laje se a alvenaria for suficientemente rígida, porque háintrodução de esforços não previstos no seu dimensionamento.

Se não for possível, locar a parede a uma distância menor do que ¼do bordo da laje - região onde ela émais rígida

Viga

Alternativa: usar viga invertida, porém, cuidado com o concreto aparente quando exposto em coberturas.

Espaçamento econômico em edifícios altos (p/ concreto comum) LOCAÇÃO DE PILARES

2.1 Grandes vãos flexibilidade!

4 a 6 metros Concreto de alto desempenho pode reduzir altura da viga

Espaçamento dos pilares dever resultar em vigas de vãos próximos de modo a termos vigas com a mesma ordem de grandeza.

Diferenças de até20% são toleráveis para economia quando os vãos são muito grandes

Pilares podem funcionar como tirantes (ver item 1.1 da locação de vigas)

Pilares posicionadas sem descontinuidade, da fundação à cobertura evitar vigas de transição, senão usar Vierendel.

2.4 Grandes vãos flexibilidade!

Pilares nos encontros de vigas, viga apoiada em viga torna-as menos econômicas e pilares nos cantos da edificação. 2.5

Pilares devem ser locados sobre osmesmos eixos e mesma orientação para facilitar a locação em obra. 2.6

• Ação permanente: ocorrem com valores praticamente constantes durante toda a vida útil da edificação

• Ação variável: constituídas por cargas acidentais previstas para a vida útil da edificação ou durante a fase de construção

• Ação excepcional: situações excepcionais de carregamento cujos efeitos não podem ser controlados por outros meios

Na análiseestruturaldeveser consideradaa influência de toadas as ações que possam produzir efeitos significativos para a segurança da estrutura

• Diretas:

–Peso próprio

–Peso dos elementos/componentesconstrutivose instalações permanentes

– Empuxos permanentes (terra e outros materiais granulosos considerados não removíveis)

• Indiretas:

– Retração do concreto –Fluênciado concreto

– Deslocamentos de apoio

– Imperfeições geométricas

– Protensão

• Diretas:

– Cargas acidentais no uso da edificação (móveis, pessoas, impactovertical e lateral, forçade frenação ou aceleração)

–Açãodo vento

– Ação da água

– Ações variáveis durante a construção

• Indiretas:

– Variações uniformes de temperatura – Variações não uniformes de temperatura

–Açõesdinâmicas: emrazãodascondiçõesa estrutura está sujeita a choques e vibrações