Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia PROJETO DE EDIFÍCIOS DE CONCRETO ARMADO DURAÇÃO: Anual CARGA HORÁRIA TOTAL: 60 CARGA HORÁRIA SEMANAL: 2 CRÉDITOS: 2 CARÁTER: Optativa SISTEMA DE AVALIAÇÃO: II PROFESSOR: Sergio Luiz Belló UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE ESCOLA DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia Etapa 1: Lançamento da Estrutura Plantas de Fôrmas

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 3/56  Lançar os pilares mantendo um afastamento mínimo de 2m e um máximo de 6m, com um vão médio de 4m. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 4/56  Procurar dispor os pilares nos encontros de vigas. 1.1 Lançamento dos pilares: Algumas vigas se apoiam em outras vigas!

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 5/56  Procurar colocar os pilares nos cantos das peças, preferencialmente atrás de portas, evitando interferir no projeto arquitetônico. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 6/56  Normalmente, adotar uma seção retangular, com espessura mínima de 20 cm. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 7/56   Começar o lançamento pelo pavimento tipo, que se repete mais vezes, depois verificar as interferências no pavimento térreo e na cobertura.  Tomar cuidado nos casos em que há garagem no terréo. 1.1 Lançamento dos pilares: Pav. tipo Térreo

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 8/56   Para prédios de pequena altura pode-se manter a seção de concreto do pilar constante, fazendo-se variar apenas a taxa de armadura. 1.1 Lançamento dos pilares: Seção constante

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 9/56  Os pilares recebem uma numeração seqüencial: P01, P02, P03,..., PN (onde N é o número do último pilar).  Esta numeração deve permanecer a mesma em todos os pavimentos.  Começa-se a numerar no canto superior esquerdo do prédio.  Daí, continua-se da esquerda para a direita e de cima para baixo, até o PN.  Junto do nome do pilar se escreve a sua seção transversal, por exemplo: P01 (20x40) ou P01 20/ Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 10/56 2º Numeração: 1º

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 11/56  É necessário adotar uma convenção para designar os pilares que nascem, os que passam e os que morrem neste pavimento.  Esta convenção deve ser indicada de forma clara na planta de formas, devendo ser mantida em todos os pavimentos. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 12/56 Pilar que passa Pilar que morre

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 13/56  Se a distribuição dos pilares for regular, sua carga, para fins de pré-dimensionamento da seção, pode ser estimada através do processo das áreas de influência.  A carga média, por metro quadrado de pavimento, incluindo o peso próprio das lajes, vigas e pilares, as alvenarias, os revestimentos e pavimentações, além da carga acidental, pode ser estimada em torno de:  Pavimento tipo = 12 kN/m2.  Pavimento de cobertura = 10 kN/m Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 14/56 Planta de fôrmas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 15/56 Áreas de influência:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 16/56  A carga de serviço em um pilar, no térreo será dada por:  Pk = 12*ntipo*Ai(tipo) + 10*Ai(cobertura)+12*Ai(c. de máq.)  + Reservatório  ntipo = número de pavimentos tipo  Ai(tipo) = área de influência do pilar em m2 no pav. tipo.  Ai(cobertura) = área de influência do pilar em m2 no pavimento de cobertura.  Ai(c. de máq) = área de influência do pilar em m2 no pavimento de casa de máquinas.  Reservatório = peso total do reservatório dividido pelo número de pilares que sustentam o reservatório. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 17/56  O peso total do reservatório pode ser estimado como sendo igual a duas vezes o peso do volume de água nele contido. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 18/56  Para pré-dimensionar a seção transversal, pode-se fazer um dimensionamento simplificado a uma compressão centrada equivalente.  Tensão ideal de cálculo:  fcd = fck/1,4   = As/Ac (taxa geométrica armadura)   sd = Es.2‰ (tensões solicitantes)  Para fck = 25 MPa, aço CA-50 e  = 1%: 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 19/56  Compressão centrada equivalente segundo a antiga NB- 1/78:  Pd = 1,4.Pk (carga de serviço).  k = 3 – para seções retangulares com pelo menos 2/3 da armadura nos bordas perpendiculares à direção de e.  = Pd/(Ac.fcd) > 0,7. Por simplicidade fazer = 1,00.  e = ea + e2. Pode-se adotar um valor inicial e= 4,0 cm.  h = dimensão do pilar retangular paralela a atuação da excentricidade e. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 20/56  Pré-dimensionamento da seção retangular:  Para a seção retangular: Ac = b.h  Fixa-se a largura do pilar, por exemplo b = 20 cm, e calcula-se a maior dimensão h: h = Ac/b. 1.1 Lançamento dos pilares:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 21/ Lançamento das vigas:  As vigas servem para transmitir as reações das lajes e pesos de paredes até os pilares.  Algumas ajudam também a absorver a ação do vento.

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 22/56  Normalmente são lançadas vigas para sustentar as paredes do pavimento superior. 1.2 Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 23/56  As vigas devem, preferencialmente, ficar embutidas dentro das paredes. 1.2 Lançamento das vigas: Espessura da parede:Largura da viga (bw): 25 cm20 ou 22 cm 20 cm17 cm 15 cm12 cm bw

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 24/56  Procurar apoiar as vigas diretamente nos pilares, evitando descarregar uma viga sobre outra, sempre que possível. 1.2 Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 25/56  As vigas podem ter vãos de 2 m a 6 m, com um vão médio de 4 m. 1.2 Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 26/56   A altura h das vigas normalmente deve situar-se entre L/10 e L/12, sendo L o vão entre pilares.  Procurar adotar alturas padronizadas, como 40, 50 e 60 cm.  Adotar uma altura mínima de 40 cm. 1.2 Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 27/56  Cuidar com vigas de altura exagerada (>60 cm) para preservar as alturas de portas e janelas. 1.2 Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 28/56  Às vezes pode ser necessário descarregar uma parede diretamente sobre a laje.  Neste caso é necessário reforçar a armadura da laje! 1.2 Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 29/56  A estrutura do prédio é formada por pilares e pavimentos (lajes e vigas).  Cada pavimento ou nível é designado por um número (centena)  Por exemplo:  Fundação – Nível 100  Entrepiso – Nível 200  Pavimento tipo – Nível 300 até Nível 600  Cobertura – Nível 700  Casa de máquinas – Nível 800  Teto da casa de máquinas – Nível 900  Reservatório – Nível Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 30/56  As vigas recebem uma numeração associada ao pavimento em que se encontram:  Para o nível 100 – Fundação: V101, V102, V103, etc.  Para o nível 200 – Entrepiso: V201, V202, V203, etc.  Para o nivel 300 – Pavimento tipo: V301, V302, V303, etc.  Começa-se a numerar no canto superior esquerdo do prédio.  Daí, continua-se da esquerda para a direita e de cima para baixo, até a última viga.  Se a viga for contínua, os vãos recebem letras: V301a, V301b, V301c, etc.  Junto do nome da viga se escreve a sua seção transversal, por exemplo: V101 (12x40) ou V101 12/ Lançamento das vigas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 31/56 2º Numeração: 1º

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 32/56  As lajes recebem a carga acidental e eventualmente o peso de paredes e as transmitem para as vigas.  As lajes também ajudam da distribuição da carga horizontal de vento entre os elementos de contraventamento (diafragma). 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 33/56  A espessura da laje pode ser estimada através da limitação da flecha máxima sob cargas de serviço.  Adotar uma espessura mínima de 8 cm.  O usual é adotar uma espessura de 10 cm, por causa dos cobrimentos maiores da NBR-6118/ Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 34/56  Um estimativa da flecha da laje, no regime elástico, pode ser feita da seguinte forma:  O peso próprio é estimado com uma espessura de 10 cm, então: g 1 = 25 kN/m 3 * 0,10 m = 2,5 kN/m 2.  Revestimento e pavimentação: g 2 = 1,0 kN/m 2.  Carga permanente: g = g 1 + g 2 = 3,5 kN/m 2  Carga acidental, normalmente: q = 1,50 ou 2,00 kN/m 2  Carga de longa duração para edifícios residenciais: p = g +  2 q  Por exemplo: p = 2,5 + 0,3*1,5 = 2,45 kN/m Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 35/56  Um estimativa da flecha da laje, no regime elástico, pode ser feita da seguinte forma:  Flecha inicial W 0 :  Onde o coeficiente w c é extraído das tabelas do volume 2 do livro do Prof. José Milton Araújo, Curso de Concreto Armado, para lajes simplesmente apoiadas nos quatro lados  E= módulo secante; h=espessura adotada; √=Coef.Poisson 0,2 NBR; Wc=lx/ly; P=carga permanente. 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 36/56  Um estimativa da flecha da laje, no regime elástico, pode ser feita da seguinte forma:  Flecha final W  :  Nos casos usuais o coeficiente   = 2, Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 37/56  A flecha final deve ser menor que o valor W adm estabelecido na NBR-6118/2007: L/250, onde L é o menor vão da laje.  Se a flecha final W  for maior que W adm aumenta-se a espessura h da laje de 1 em 1 cm, até passar na flecha.  Normalmente procura-se padronizar a espessura da laje h em 10 cm, aumentando-se a espessura apenas das lajes maiores e mais carregadas. 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 38/56  Normalmente nos banheiros, áreas de serviço e cozinhas, adota- se um forro falso para esconder as tubulações de água e esgoto que ficam na parte de baixo da laje, no teto do apartamento inferior. 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 39/56  Então, a solução de laje rebaixada com enchimento é pouco utilizada atualmente. 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 40/56  Nas sacada e marquises, normalmente se utiliza um desnível de 5 a 10 cm, em relação a laje de piso, para evitar que a água penetre no interior do prédio. 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 41/56  As lajes recebem uma numeração associada ao pavimento em que se encontram:  Para o nível 200 – Entrepiso: L201, L202, L203, etc.  Para o nivel 300 – Pavimento tipo: L301, L302, L303, etc.  Começa-se a numerar no canto superior esquerdo do prédio.  Daí, continua-se da esquerda para a direita e de cima para baixo, até a última viga.  Junto do nome da laje se escreve a sua espessura em cm, por exemplo: L201 (h = 10 cm) 1.3 Lançamento das lajes:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 42/56 2º Numeração: 1º

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 43/56  Além de absorver as cargas verticais, a estrutura de um edifício suporta também cargas horizontais, como o vento.  Então, é preciso lançar uma estrutura mais rígida, especificamente para absorver estas forças horizontais e garantir a indeslocabilidade do prédio.  Esta estrutura chama-se estrutura de contraventamento. 1.4 Lançamento da estrutura de contraventamento:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 44/56  A estrutura de contraventamento pode ser formado por:  Pórticos planos (vigas e pilares),  Pilares parede,  Caixas de escada e de elevador,  Uma combinação dos elementos anteriores. 1.4 Lançamento da estrutura de contraventamento:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 45/ Lançamento da estrutura de contraventamento:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 46/56  Devem haver pórticos de contraventamento nas duas direções ortogonais: x e Y. 1.4 Lançamento da estrutura de contraventamento:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 47/56

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 48/56  Definir pórticos iguais facilitará a posterior análise estrutural. 1.4 Lançamento da estrutura de contraventamento:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 49/56  As dimensões finais dos pórticos serão definidas durante a Etapa 5 – Verificação da Indeslocabilidade 1.4 Lançamento da estrutura de contraventamento:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 50/56  As plantas de fôrmas servem para identificar, posicionar e definir as dimensões de todos os elementos de uma estrutura. 1.5 Plantas de fôrmas:

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 51/56 Todos os pilares e estão numerados e com suas seções definidas? Estão indicados os pilares que nascem, passam e morrem neste pavimento (convenção)? Todas as vigas estão numeradas e com suas seções definidas? Os cortes das seções das vigas estão corretamente desenhados (sentido do rebatimento)? Existem vigas invertidas? Elas estão corretamente indicadas? Verificação da planta de formas :

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 52/56 Todas as lajes estão numeradas e com a suas espessuras definidas? Existem lajes rebaixadas? Elas estão corretamente indicadas? Existem cotas suficientes no sentido longitudinal e transversal do prédio, definindo as dimensões e posicionando todos os elementos? Isto é muito importante para evitar erros de construção!!! Elementos vazados (poços, shafts, dutos) estão indicados, cotados e posicionados? Verificação da planta de formas :

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 53/56 As saídas e chegadas das escadas estão indicadas? As diferenças de níveis entre as lajes e/ou vigas estão indicadas na planta? O valor da resistência característica à compressão do concreto fck (em MPa) está especificado na planta? O valor da relação água/cimento para o concreto foi especificado? O volume de concreto foi calculado (lajes, vigas, pilares e total)? A área de formas foi calculada (lajes, vigas, pilares e total)? O pavimento a que a planta se refere está bem identificado? Verificação da planta de formas :

Projeto de Edifícios de Concreto Armado Curso de Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande Escola de Engenharia 54/56 Bons estudos!