ABCP PE 1 - Sistemas construtivos à base de · PDF fileCIMENTO PORTLAND NBR 6120 Cargas para Cálculo de Estruturas de Edificações Peso específico para materiais Valores mínimos

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND

PROJETO ESTRUTURALPROJETO ESTRUTURAL

Marcio A. RamalhoMarcio A. Ramalho

PAE / 2ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND

Concepção Estrutural e Ações


Conceitos Básicos e Definições

Concepção Estrutural

“Determinar paredes estruturais ou não-estruturais para resistir a ações verticais e horizontais”

Fatores condicionantes

• Utilização da estrutura

• Simetria

• Etc

Sistema Estrutural

“Conjunto de elementos estruturais definidos durante a concepção da estrutura”


Principais Sistemas Estruturais

Paredes Transversais

Utilizações principais

• Hotéis, hospitais, escolas, etc

• Edificações de planta alongada em geral


Paredes Celulares


• Edifícios residenciais


Sistema Complexo


• Edifícios de plantas mais complexas


Cargas Verticais

Cargas

“Ações produzidas pela força de gravidade”

Cargas a serem consideradas dependem de:

• Tipo da edificação

• Utilização da edificação


Para edifícios residenciais

• Reações das lajes dos pavimentos

• Peso próprio das paredes


Cargas provenientes das lajes

• Permanentes

• Variáveis

Cargas permanentes

• Peso próprio

• Contrapiso

• Revestimento

• Paredes não-portantes

Cargas variáveis

• Sobrecarga de utilização


NBR 6120 Cargas para Cálculo de Estruturas de Edificações

Peso específico para materiais

Valores mínimos de sobrecarga de utlização

Material Peso Específico kN/m3

Granito ou mármore 28 Tijolos cerâmicos furados 13 Tijolos cerâmicos maciços 18 Argamassa cimento e areia 21

Concreto simples 24 Concreto armado 25

Asfalto 13 Vidro plano 26

Local Carga

kN/m2

Ed. Residenciais: dormitórios, sala, cozinha e banheiro 1,5 Ed. Residenciais: despensa, área de serviço e lavanderia 2

Forros sem acesso a pessoas 0,5 Garagem para veículos de passageiros 3

Escadas sem acesso ao público 2 Varandas 2


Reações de lajes armadas em uma direção

• 0,5 L entre dois apoios do mesmo tipo• 0,38 L do lado apoiado e 0,62 L do lado engastado• 1,0 L do lado engastado, se a outra borda for livre

Reações de lajes armadas em duas direções

• 45 entre dois apoios do mesmo tipo.• 60 a partir do lado engastado se o outro for apoiado• 90 a partir de qualquer apoio se a borda vizinha for livre.


Peso próprio das Paredes

p = • l • h

onde

p : peso da alvenaria por unidade de comprimento

: Peso específico da parede

l : largura da parede

h : altura da parede

Pesos específicos de algumas alvenariasTipo de alvenaria Peso específico

kN/m3

Blocos vazados de concreto 14 Blocos vazados de concreto preenchidos

com graute 24

Blocos cerâmicos 12


Ações Horizontais

Ação dos Ventos

• Ação dos Ventos

• Desaprumo

• Sismos

Para Edifícios Residenciais


Velocidade Característica

vk = S1 S2 S3 v0

onde

vk : velocidade característica do vento

v0 : velocidade básica (figura 1 da NBR 6123)

S1 : fator topográfico (item 5.2 da NBR 6123)

S2 : fator de rugosidade e regime (tabela 2 da NBR 6123)

S3 : fator estatístico (tabela 3 da NBR 6123)


Fator Topográfico S1

3 : S1 = 1,06 17 : S1(z) = 1 + ( 2,5 - z / d ) tg ( - 3 )

45 : S1 (z) = 1 + ( 2,5 - z / d ) 0,31

ondez : altura do ponto a partir da superfície do terreno


Fator de Rugosidade e Regime S2

Categoria do Terreno

I : superfícies lisas de grandes dimensões (mais de 5 km na direção esentido do vento incidente)

II : terreno aberto, em nível, poucos obstáculos isolados (árvores oupequenas construções)

III : terrenos planos com obstáculos como muros, edificações baixas eesparsas

IV : terreno com obstáculos numerosos em zonas florestal,industrial eurbanizada

V : terreno com obstáculos numerosos e altos, como centro de grandescidades

A : edificações com maior dimensão menor que 20 mB : edificações com maior dimensão entre 20 e 50 mC : edificações com maior dimensão maior que 50 m

Classe da Edificação


Categoria

Z I II III IV V (m)

Classe Classe Classe Classe Classe

A B C A B C A B C A B C A B C 5

1,06

1,04

1,01

0,94

0,92

0,89

0,88

0,86

0,82

0,79

0,76

0,73

0,74

0,72

0,67

10 1,10

1,09

1,06

1,00

0,98

0,95

0,94

0,92

0,88

0,86

0,83

0,80

0,74

0,72

0,67

15 1,13

1,12

1,09

1,04

1,02

0,99

0,98

0,96

0,93

0,90

0,88

0,84

0,79

0,76

0,72

20 1,15

1,14

1,12

1,06

1,04

1,02

1,01

0,99

0,96

0,93

0,91

0,88

0,82

0,80

0,76

30 1,17

1,17

1,15

1,10

1,08

1,06

1,05

1,03

1,00

0,98

0,96

0,93

0,87

0,85

0,82

40 1,20

1,19

1,17

1,13

1,11

1,09

1,08

1,06

1,04

1,01

0,99

0,96

0,91

0,89

0,86

50 1,21

1,21

1,19

1,15

1,13

1,12

1,10

1,09

1,06

1,04

1,02

0,99

0,94

0,93

0,89

60 1,22

1,22

1,21

1,16

1,15

1,14

1,12

1,11

1,09

1,07

1,04

1,02

0,97

0,95

0,92

Coeficiente S2 (NBR 6123)


Fator Estatístico – Coeficiente S3 (NBR 6123)

Grupo

Descrição S3

1 Edificações cuja ruína pode prejudicar o socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva ( hospitais, quartéis de bombeiros, centrais de comunicação, etc ).

1,10

2 Edificações para hotéis, residências, comércio e indústria com alto fator de ocupação.

1,00

3 Edificações industriais com baixo fator de ocupação ( depósitos, silos, construções rurais, etc ).

0,95

4 Elementos de vedação ( telhas, vidros, painéis de vedação, etc).

0,88

5 Edificações temporárias e estruturas dos grupos 1 a 3 durante a construção.

0,83


Pressão de obstrução

q = 0,613 vk2

onde q : pressão de obstrução em N/m2

vk : velocidade característica em m/s

Força de arrasto

Fv = Ca q As

onde Fv : força do vento (ao nível de cada pavimento)Ca : coeficiente de arrastoq : pressão de obstrução As : área da superfície na qual o vento atua


Coeficiente de arrasto - vento não turbulento


Coeficiente de arrasto - vento alta turbulência


Condições para consideração de vento turbulento

O regime do vento para uma edificação pode ser considerado de alta turbulência quando sua altura não não excede a duas vezes aaltura média das edificações da vizinhança estendendo-se estas, na direção do vento incidente a uma distância mínima de :

• 500 m para edificação até 40 m de altura• 1000 m para edificação até 55 m de altura• 2000 m para edificação até 70 m de altura• 3000 m para edificação até 80 m de altura


Desaprumo (DIN 1053)

onde : ângulo de desaprumo (em radianos)

H : altura da edificação

H = 10 m = 1/316H = 20 m = 1/447H = 30 m = 1/548H = 40 m = 1/632

Exemplos de valores

H100

1 = ϕ


Força horizontal equivalente

Fd = P

onde Fd : força horizontal por pavimento

P : peso total de um pavimento: ângulo de desaprumo

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