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Concreto estruturalTRANSCRIPT
DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO I
ALEXANDRA GUIMARÃES VIGNOLI M JORGEEng. Civil, Esp. Patologia de Obras Civis, Tecnologista de Concreto
Introdução• O que são sistemas estruturais?
Estrutura é o conjunto de elementos que, interagindo entre si, formam um sistema que desempenha função específica.
Definições básicas• O que são sistemas estruturais?
Estrutura é o conjunto de elementos que, interagindo entre si, formam um sistema que desempenha função específica.
A Sociedade é um sistema onde os elementos são os indivíduos que se relacionam através de inúmeras funções ou atividades, dando origem a estrutura social.
O corpo humano é um sistema onde os elementos são os órgãos que se relacionam através de inúmeras funções ou atividades, dando origem a estrutura do organismo.
Sistema Estrutural de uma edificação é o conjunto de elementos estruturais que, interagindo entre si, formam um sistema que desempenha _________________________.
Definições básicasSistema Estrutural de uma edificação é o conjunto de elementos estruturais (lajes, vigas, pilares, arcos ...) que, interagindo entre si, formam um sistema que desempenha função específica (transmitir esforços até a fundação, garantir estabilidade ...).
Laje• Recebe os carregamentos e
transmite para as vigas
Viga• Recebe o os esforços das lajes e
transmite para os pilares
Pilares• Recebem os carregamentos das
vigas e transmite a fundação.
Fundação• Recebe os esforços dos pilares e
transmite ao solo.
Solo• Recebe os esforços da fundação e
dissipa nas diferentes camadas que forma a estrutura do solo.
ELEMENTOS ESTRUTURAIS
Definições básicasO sistema material da edificação capaz de transmitir cargas e absorver esforços, de modo a garantir a estabilidade, a segurança e integridade da construção, cooperando na sua organização espacial e na sua expressão, mediante ao adequado emprego dos materiais, das técnicas, dos processos e dos recursos econômico-financeiros (Weidle apud SILVA, 2000,p.13)
Sistemas Estruturais e a Arquitetura
“Antigamente quando se terminava uma estrutura viam-se apenas lajes e apoios. A arquitetura vinha depois, como uma coisa secundaria e eu queria o contrario essa junção da estrutura com a arquitetura, queria que elas nascessem juntas e fossem bastante sem nenhum detalhe para demonstrar o projeto de arquitetura.” (Oscar Niemeyer)
Projeto
Criação
Análise física
Análise tecnológica
Análise econômica
Concepção Estrutural, materiais
Influência do sistema estrutural na expressão arquitetônica
A principal função, do ponto de vista estrutural, para uma edificação é ser estática:
Estado limite último
Segura
Capacidade de sustentação
Resistência
Estabilidade
Estado limite de serviçoAdequada ao uso
Durabilidade
Estética
Conforto
ConceitoQualquer influência que causa forças ou deformações em uma estrutura.
É a interação da estrutura com a natureza e com o resultado de sua utilização.
Carregamento
Forma de atuação
Concentrada
Distribuída linearmente
Distribuída superficialment
e
Tempo de atuação
Permanente
Acidentais
Tipos de carregamento quanto ao ponto de aplicação
Concentrado
• Aplicado a um ponto:• Pilar sobre ou sob laje ou viga;
Um objeto sobre uma laje
A reação de uma viga apoiada sobre outra.
A ação do pilar sobre a fundação
Tipos de carregamento quanto ao ponto de aplicação
Distribuída linearmente
• Aplicado em uma direção:• Parede sobre laje;• Parede sobre viga.
Parede sobre laje Parede sobre viga
Tipos de carregamento quanto ao ponto de aplicação
Distribuída superficialmente
• Aplicada em uma superfície:• Revestimento de piso;• Pessoas sobre a laje.
Revestimento de pisoUma pilha de cimento sobre laje
Classificação dos carregamentos com relação ao tempo de atuação
Permanente
São carregamentos atuantes sobre a estrutura por toda sua vida útil, independente de condições externas.
• Peso próprio;• Cobertura;• Alvenaria;• Revestimento;
Classificação dos carregamentos com relação ao tempo de atuação
Acidental
Nem sempre estão presentes em um Sistema Estrutural. Há épocas em que eles são atuantes e há épocas em que eles não aparecem. Mas sempre devem ser considerados.
• Vento;• Empuxo;• Frenagem;• Sobrecargas;• Terremoto;• Neve;• Cargas móveis.
Ações Horizontais
Isopletas
NBR-6123
Classificação dos carregamentos com relação ao tempo de atuação
Acidental
Nem sempre estão presentes em um Sistema Estrutural. Há épocas em que eles são atuantes e há épocas em que eles não aparecem. Mas sempre devem ser considerados.
• Vento;• Empuxo;• Frenagem;• Sobrecargas;• Terremoto;• Neve;• Cargas móveis. Empuxo horizontal:
Estacionamento semienterrados e enterrados, reservatórios
Métodos empíricos
Classificação dos carregamentos com relação ao tempo de atuação
Acidental
Nem sempre estão presentes em um Sistema Estrutural. Há épocas em que eles são atuantes e há épocas em que eles não aparecem. Mas sempre devem ser considerados.
• Vento;• Empuxo;• Frenagem;• Sobrecargas;• Terremoto;• Neve;• Cargas móveis.
Frenagem
Sobrecargas:
NBR 14936
ExercícioBaseado no esquema ao lado definir a carga em:lajes: L1 vigas: V2 e V5 pilares: P5 Dados:•piso de escritório•revestimento da laje: taco •alvenaria: 1 vez•material: concreto armado•reação da laje L1 nas vigas V1, V3, V4 e V5: 6,25 KN/m•reação da viga V1 sobre os pilares P1 e P2: 42,68 KN•reação da viga V2 sobre a viga V5 e o pilar P5: 2,19 KN•reação das vigas V3 e V4 sobre os pilares P1,P3 e P4: 43,93 KN•reação da viga V5 sobre o pilar P2: 43,33 KN•reação da viga V5 sobre o pilar P4: 44,21KN
ExercícioPara se calcular as cargas em uma edificação, inicia-se sempre de cima para baixo (da cobertura para o térreo) na seguinte sequência: lajes, vigas, pilares e fundações.Portanto, no nosso exemplo, calcularemos primeiramente a carga na laje L1, depois nas vigas V2 e V5 e finalmente no pilar P5.Pode-se ver através do esquema que as cargas são as seguintes:
Laje L1:
Peso-próprio (distribuída/m2) + revestimento (distribuída/m2) + sobrecarga (distribuída/m2)
peso-próprio: pp = 0,10 m . 25 kN/m3 = 2,50 kN/m2
revestimento: rev = 0,50 kN/m2
sobrecarga: sc = 2,00 kN/m2
total = 5,00 kN/m2
Viga V2:
Peso-próprio (distribuída/m)
peso-próprio: pp = 0,10 m . 0,50 m . 25 kN/m3 = 1,25 kN/m
ExercícioViga V5:
Peso-próprio (distribuída/m) + alvenaria (distribuída/m) + reação da laje L1 (distribuída/m) + reação da viga V2 (concentrada)
peso-próprio: pp = 0,20 m . 0,50 m . 25 kN/m3 = 2,50 kN/malvenaria: alv = 2,60 m . 3,20 kN/m2 = 8,32 kN/mlaje: laje = 6,25 kN/m total = 17,07 kN/m
ExercícioPilar P5:
Peso-próprio (concentrada) + reação da viga V2 (concentrada)
peso-próprio: pp = 0,20 m . 0,20 m . 2,60 m . 25 kN/m3 = 2,60 kNreação da viga: viga = 2,19 kN total = 4,79 kN