Pré-dimensionamento

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