désaisonnées - Institut de l`Elevage

02/06/2014
“Pré--Dimensionamento”
“Pré
• Elementos Estruturais
• Estacas: elementos utilizados quando o solo tem boa
capacidade de suporte apenas a grandes profundidades
e precisa suportar cargas pequenas a médias;
Prof. Dr. Rafael Alves de Souza
Universidade Estadual de Maringá
• Elementos Estruturais
• Elementos Estruturais
• Tubulões: elementos utilizados quando o solo tem boa
capacidade de suporte apenas a grandes profundidades
e precisa suportar cargas de grande intensidade;
• Blocos: elementos utilizado para fazer a transição
entre as estacas (ou tubulões) e os pilares;
• Elementos Estruturais
• Elementos Estruturais
• Sapatas: elementos de fundações utilizados quando o
solo tem boa capacidade de suporte a baixas
profundidades;
• Vigas: elementos que trabalham predominantemente à
flexão, com a função de absorver cargas de paredes e
reações das lajes;
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• Elementos Estruturais
• Elementos Estruturais
• Vigas Vierendeel: elementos que simultaneamente à
flexão, compressão e tração;
• Elementos Estruturais
• Elementos Estruturais
• Pilares: elementos que trabalham predominantemente
à compressão com a função de receber as cargas das
vigas e encaminhá-las até a fundação;
• Treliças: elementos de barra rotulados que trabalham
somente à tração e compressão;
• Elementos Estruturais
• Elementos Estruturais
• Arcos: elementos que trabalham exclusivamente
comprimidos e dependem muito das condições de apoio;
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• Elementos Estruturais
• Elementos Estruturais
• Cabos: elementos que trabalham submetidos à tração,
não possuindo resistência à compressão e flexão;
• Lajes: elementos que trabalham predominantemente à
flexão com a função de receber as cargas de pisos e
coberturas;
• Elementos Estruturais
Planta de Fôrmas
P1(20/20) V1 (20/50)
P2(20/20)
L2
h=8
h=8
V5(12/30)
L1
P3
L4
h=8
h=8
V3(20/50)
(20/20)
V6(12/30)
L3
V7(20/50)
V2 (20/50)
V4(20/50)
• Cascas: elementos que resistem pela forma e não pela
quantidade de material, em geral muito resistentes;
P4 (20/20)
Critérios Práticos para o PréDimensionamento de Elementos em
Concreto Armado e Concreto Protendido
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Concepção Estrutural
Concepção Estrutural
• Arranjo adequado deve considerar simultaneamente:
aspectos de segurança, economia (custo e durabilidade)
e estética/funcionalidade;
• Pilares devem ser lançados a cada 2,5 m a 5,0 m e
devem ficar escondidos (atrás de portas, banheiros,
etc);
• A transferência de cargas deve ser a mais direta
possível, evitando apoios indiretos (vigas sobre vigas e
pilares sobre vigas);
• Inércia dos pilares distribuídas nas direções de atuação
do vento, de maneira a se obter pórticos planos nas
direções necessárias;
• As dimensões da estrutura devem ser limitadas a 30 m
para minimizar efeitos de temperatura e retração. Pensar
em estruturas independentes;
• Não utilizar vãos superiores a 6,0 m, face aos valores
usuais de pé-direito (em torno de 2,8 m), que permitem
espaço disponível para viga em torno de 60 cm;
Pré-Dimensionamento de Lajes Maciças
Pré-Dimensionamento de Lajes Maciças
Lajes Maciças em Uma Direção (Piso):
h = L / 30 a L / 45, com h > 7 cm;
Lajes Maciças em Duas Direções (Piso):
h = L / 40 a L / 50, com h > 7 cm;
Lajes Maciças (Cobertura):
h = L / 60 com h > 7 cm;
Pré-Dimensionamento de Lajes Nervuradas
Lajes Nervuradas Unidirecionais:
h = L/20 a L/30, h > 12 cm
Lajes Nervuradas Bidirecionais: h = L/25 a L/35,
h > 12 cm
Lajes Nervuradas Bidirecionais com engrossamento:
h = L/ 25 a L / 35,
Região maciça com altura igual à altura da laje
nervurada e largura superior a L / 3.
Lajes Lisas Maciças sem Capitel:
h = L / 30 a L / 35 com h > 16 cm;
Lajes Maciças com Vigas Faixa:
h = L / 45,
Viga Faixa: bw > L / 5 e hw > L / 25;
Lajes Cogumelo:
h = L / 45 com h > 16 cm.
Capitel com largura > L/3 e altura > 1,75 h;
Pré-Dimensionamento de Lajes Protendidas
As lajes protendidas são econômicas para vãos
entre 6,00 a 8,00 m;
Lajes lisas protendidas com vigas em concreto
armado: h = L / 35 a L / 42,
Vigas com bw > L / 15 e h = L / 13 a L / 18;
Utilizar nervuras com 10 cm de espessura com espaçamento interno de 50 cm;
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Pré-Dimensionamento de Lajes Protendidas
Lajes lisas protendidas sem vigas:
h = L / 30 a L / 40;
6,0 < L < 12,0 m
Com L =7,6 m é possível obter três vagas de garagem sem a necessidade de
se utilizar transições.
Pré-Dimensionamento de Lajes Protendidas
Pré-Dimensionamento de Lajes Protendidas
Lajes Cogumelo (com engrossamento dos pilares):
h = L / 34 a L / 45
O capitel normalmente possui largura igual a L/3 e
altura igual a 1,75 h (Incluindo a altura da laje);
Pré-Dimensionamento de Lajes Protendidas
Lajes maciças com vigas-faixa protendidas:
h = L/35 a L/45
Lajes nervuradas (CA) com vigas-faixa protendidas
entre pilares: h = L/18 a L/28
Vigas-faixa com h = L/18 a L/25 e bw > L/5;
Vigas-faixa h=hlaje e bw = L/6.
Pré-Dimensionamento de Lajes Protendidas
Lajes nervuradas protendidas com engrossamento
junto aos pilares: h = L/23 a L/28.
Pré-Dimensionamento de Vigas de Concreto
Armado
• Altura de vigas isoladas:
h = vão/8 a vão/12
• Altura de vigas continuas:
h = vão/12 a vão/16
• Altura de vigas em balanço:
h = vão/5, sendo o balanço econômico igual
a 28% do vão adjacente
Capitel: Largura > L/3 e altura h = hlaje
Para vigas h >25 cm e b >12 cm
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Pré-Dimensionamento de Vigas de Concreto
Protendido
Pré-Dimensionamento de Vigas em Balanço
• Balanços Isolados
• Altura de vigas isoladas:
h = vão/16 a vão/18
(5/7)*L
(2/7)*L
• Altura de vigas continuas:
• Balanços Não-Isolados
h = vão/18 a vão/20
(1/5)*L
Para vigas h >25 cm e b >12 cm
(3/5)*L
(1/5)*L
L = Comprimento Total da Viga
Pré-Dimensionamento de Pilares
Pré-Dimensionamento de Pilares
• Resistir às cargas verticais da edificação e, junto com
as vigas, formar pórticos de contraventamento capazes
de resistir aos esforços horizontais;
• Os pilares são pré-dimensionados a compressão
simples e posteriormente sofrem ajustes nas dimensões;
• As dimensões dos pilares podem ser estimados a partir
das chamadas “Áreas de Influência”;
• Figuras geométricas formadas por retas que passam
pela mediatriz dos segmentos que unem pilares
adjacentes e pelo contorno do pavimento;
• Costuma-se
elevadores;
não
descontar
furos
e
poços
de
Pré-Dimensionamento de Pilares
• Estimativa para Residências:
Pré-Dimensionamento de Pilares
• Dimensões Mínimas de Pilares em CA
Ppilar = Ainfluencia/ pilar . pmédio
pmédio= 10 a 12 kN/m²
Ac,pilar = γf.Ppilar / σadm
σadm = 0,5 fck
• Estimativa para Edifícios:
Pcobertura ≅ 0,75. Ptipo/ pilar
A menor dimensão deve ser 12 x 30 cm adotando o
coeficiente γn para majoração das ações.
Pd, total / pilar = γf.[(nandares acima . Ptipo / pilar) + Pcobertura + Pático]
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Pré-Dimensionamento: Arcos
• Pré-Dimensionamento de Vigas Vierendeel
h = L/10
Manter espaçamento entre células menor do que h
H = L/4
D = H/10
Perfis Formados a Frio
Critérios Práticos para o PréDimensionamento de Estruturas
Metálicas
Perfis Laminados e Soldados
Pré-Dimensionamento de Vigas de Alma Cheia
• Altura de vigas isoladas:
h = vão/14 a vão/20
• Altura de vigas continuas:
h = vão/18 a vão/23
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Pré-Dimensionamento de Vigas Vierendeel
Pré-Dimensionamento de Vigas Mistas
h = vão/20 a vão/30
h = vão/15 a vão/20
Pré-lajes e steel deck
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
• Treliças Pratt, Howen e Warren:
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
•Treliças Duas Águas:
h = vão/9 a vão/18
h = vão/5 a vão/10
Pré-Dimensionamento de Treliças Espaciais
h = vão/20 a vão/40
Pré-Dimensionamento de Terças
h = vão/40 a vão/60
Terças usadas em cobertura em C, I e L
Barras inclinadas entre 40 a 55 Graus!
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Pré-Dimensionamento de Pilares de Alma Cheia
Pré-Dimensionamento de Pilares de Alma Cheia
h = altura/20 a altura/30
h = altura/10 a altura/50
Seções I e H são as mais usuais
Limitar o índice de esbeltez em 100!
Pré-Dimensionamento de Pilares Treliçados
Limitar o índice de esbeltez em 100!
Pré-Dimensionamento: Cabos de Aço
h = altura/8 a altura/10
Seções compostas de perfil C e Cantoneiras
Pré-Dimensionamento: Arcos
Critérios Práticos para o PréDimensionamento de Estruturas de
Madeira
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• Pré-Dimensionamento de Vigas e Pilares
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
• Tesoura Howe (vãos até 18 m)
• Vigas Retangulares
h = L/12 a L/23
h = vão/4 a vão/7
• Pilares Quadrados
h = Altura/21 a Altura/41
Cobertura em fibrocimento, tesouras entre 3,0 a 6,0 m e
madeira dicotiledônea classe C30
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
Dicotiledôneas
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
• Tesoura Pratt (18 a 30 m)
h = vão/4 a vão/7
Cobertura em fibrocimento, tesouras entre 3,0 a 6,0 m e
madeira dicotiledônea classe C30
• Tesoura Belga (18 a 25 m)
h = vão/6 a vão/8
Cobertura em fibrocimento, tesouras entre 3,0 a 6,0 m e
madeira dicotiledônea classe C30
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Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
• Tesoura Fink ou Polonceau (20 a 30 m):
h = vão/4 a vão/5
Cobertura em fibrocimento, tesouras entre 3,0 a 6,0 m e
madeira dicotiledônea classe C30
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
• Treliça com banzo superior poligonal (Bowstring):
h = vão/6 a vão/8
Interessantes para vãos entre 15 e 25 m
Pré-Dimensionamento de Treliças Planas
• Treliças com banzo paralelos (Vigas treliçadas)
h = vão/8 a vão/10
As vigas treliçadas são interessantes para vãos até
20 m
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