CONCEPO ESTRUTURAL DE EDIFCIOS EM CONCRETO ARMADO lajes de concreto armado , apresentam-seasseguintesrecomendaes: 8)Emgeral,pode-seadotar:a)2a5mparaomenorvode

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  • CONCEPO ESTRUTURAL DE EDIFCIOS EM

    Marcos Correia de Campos

    CONCEPO ESTRUTURAL DE EDIFCIOS EM CONCRETO ARMADO

  • Generalidades

    A concepo da estrutura de um edifcio consiste noestabelecimento de um arranjo adequado dos vrios elementosestruturais do edifcio, de modo a assegurar que o mesmo possaatender s finalidades para as quais foi projetado. Em virtude daatender s finalidades para as quais foi projetado. Em virtude dacomplexidade das construes, uma estrutura requer o empregode diferentes tipos de peas estruturais adequadamentecombinadas para a formao do conjunto resistente.

  • Um arranjo estrutural adequado consiste em atender,simultaneamente, os aspectos de segurana, economia (custo),durabilidade e os relativos ao projeto arquitetnico (esttica efuncionalidade). Em particular, a estrutura deve garantir asegurana contra os Estados Limites, nos quais a construo deixade cumprir suas finalidades. A concepo estrutural deve levarem conta a finalidade da edificao A concepo estrutural develevar em conta a finalidade da edificao e atender, tanto quantopossvel, s condies impostas pela arquitetura. O projetopossvel, s condies impostas pela arquitetura. O projetoarquitetnico representa, de fato, a base para a elaborao doprojeto estrutural. Este deve prever o posicionamento doselementos de forma a respeitar a distribuio dos diferentesambientes nos diversos pavimentos. Evidentemente, a estruturadeve tambm ser coerente com as caractersticas do solo no qualela se apia.

  • O espao arquitetnico e a concepo estrutural

    A escolha da forma da estrutura de um edifcio dependeessencialmente do projeto arquitetnico proposto.Usualmente os edifcios residenciais so constitudospelos seguintes pavimentos: Subsolo: destinado rea de garagem; Pavimento Trreo: destinado recepo, salas de estar, Pavimento Trreo: destinado recepo, salas de estar,de jogos, de festas, piscinas e rea para recreao; Pavimento-tipo: destinado aos apartamentos, com osvrios cmodos previstos no projeto. tico: pavimento menor e mais recuado que os demais,no topo dos edifcios, destinado a abrigar mquinas,reservatrios, depsitos, etc.;

  • Em alguns projetos os ambientes sociais se localizam nacobertura do edifcio, requerendo um projeto estruturalcompatvel para o pavimento de cobertura.O projeto estrutural deve estar em harmonia com os demaisprojetos, tais como o de instalaes eltricas, hidrulicas,telefonia, segurana, som, televiso, ar condicionado,computador, etc. Ou seja, deve existir a compatibilizao doprojeto estrutural com os demais projetos da edificao, deprojeto estrutural com os demais projetos da edificao, demodo a permitir a coexistncia, com qualidade, de todos ossistemas. Por esse motivo, as vrias reas tcnicas envolvidasno projeto costumam fazer anteprojetos que, posteriormenteso analisados em conjunto para que se estudem ascompatibilizaes necessrias.

  • Na concepo da estrutura, uma das principais preocupaes do

    engenheiro estrutural dever ser a interao com as demais

    projetos, em especial com o arquitetnico, o qual direcionar

    grande parte das decises tomadas.grande parte das decises tomadas.

  • A ttulo de exemplo, pode-se citar o cuidado que se deve terao verificar a localizao de vigas nas regies de banheiros erea de servio, onde o engenheiro que cuida do projetohidrulico, muito provavelmente, procurou localizar pontospara passagem de dutos de esgoto e instalaes de gua fria equente.Nos casos de edifcios comerciais constitudos por pavimentos-Nos casos de edifcios comerciais constitudos por pavimentos-tipo, o projeto arquitetnico feito para esta finalidade poucoalterado, ou seja, deve ser destinado o subsolo para rea degaragem, trreo para recepo e acesso a elevadores eescada, pavimentos-tipo com distribuio arquitetnicacompatvel com a finalidade do edifcio.

  • Existem casos de edifcios com utilizao mista, isto , partedele de utilizao comercial, por exemplo, do primeiro aoquarto andar e, os andares seguintes so de utilizaoresidencial. Usualmente as distribuies arquitetnicas dosandares-tipo no so compatveis, exigindo posiesdiferentes para os pilares em cada andar-tipo.As reas destinadas a garagens, que normalmente soAs reas destinadas a garagens, que normalmente solocalizadas no subsolo, e em alguns projetos no subsolo e nopavimento trreo, determinam posies de pilarescompatveis com reas de manobras e de estacionamentos.

  • Garagem e posio dos pilares. Fonte: Revista Tchne.

  • Em alguns casos, as posies dos pilares dos subsolos noso compatveis com a distribuio de pilares estudada parao pavimento-tipo. Nessa situao usual (embora deva serevitado) projetar-se uma estrutura de transio, responsvelpor transferir as aes dos pilares posicionados de acordocom o projeto arquitetnico do andar tipo para pilaresposicionados segundo a compatibilidade com os projetosarquitetnicos do andar trreo e do subsolo.arquitetnicos do andar trreo e do subsolo.

    A integrao entre projeto estrutural e arquitetnico

    indispensvel para o melhor aproveitamento das garagens:

    maior nmero de vagas e espao adequado para manobras.

  • Deve-se prever ainda as estruturas de conteno de terranos subsolos, podendo ser empregados, por exemplo, osmuros de arrimo convencionais ou cortinas de elementospr-moldados de concreto.

    Exemplo de conteno de solo por cortinas pr-moldadas. Fonte: Revista Tchne

  • Elementos Estruturais Bsicos

    Na concepo estrutural, importante considerar o comportamentoprimrio dos elementos estruturais. Eles podem ser resumidos comose indica a seguir:Laje: Elemento plano bidimensional, apoiado em seu contorno nasvigas, constituindo os pisos dos compartimentos; recebe as cargas(aes gravitacionais) do piso transferindo-as para as vigas de apoio;submetida predominantemente flexo nas duas direesortogonais.ortogonais.Viga: Elemento de barra sujeito predominantemente flexo, apoiadaem pilares e, geralmente, embutida nas paredes; transfere para ospilares o peso da parede apoiada diretamente sobre ela e as reaesdas lajes.Pilares: Elementos de barra sujeitos predominantemente flexo-compresso, fornecendo apoio s vigas; transferem as cargas para asfundaes.

  • Fluxo das aes nos elementos estruturais em edifcios

  • Alm de transmitir as cargas verticais das vigas para asfundaes, os pilares apresentam mais uma funoimportante: a de resistir aos carregamentos horizontais (aesdo vento), por meio da formao de prticos juntamente comdo vento), por meio da formao de prticos juntamente comas vigas ou por meio da utilizao de pilares com granderigidez.

  • As aes atuantes na edificao devem ser transmitidas camadaresistente do solo por meio dos elementos estruturais defundao. Pode-se considerar dois grupos principais defundaes:Fundaes profundas Os tipos mais comuns so as estacas e ostubules. As fundaes profundas so utilizadas quando no vivel economicamente o emprego de fundaes diretas. Em umafundao profunda, a carga pode ser transmitida

    Elementos Estruturais de Fundaes

    fundao profunda, a carga pode ser transmitidapredominantemente pela base ou por atrito lateral ou ainda porestas duas formas.Fundaes superficiais Constituda essencialmente pelas sapatase radiers. So empregadas quando o terreno apresenta um solosuperficial com resistncia relativamente elevada e baixacompressibilidade. Nestes tipos de fundaes, tambmconhecidas por fundaes diretas ou rasas, as aes sotransmitidas ao solo predominantemente pela base.

  • Elementos estruturais de fundaes.

  • SISTEMAS ESTRUTURAIS PARA EDIFCIOS

    Os sistemas estruturais devem ser entendidos como disposiesracionais e adequadas de diversos elementos estruturais vigas,pilares, lajes, paredes estruturais, entre outros. Os sistemasestruturais, portanto, consistem na reunio de elementosestruturais de concreto, de ao, mistos e outros, de maneira queestes trabalhem de forma conjunta para resistir s aesatuantes no edifcio e garantir sua estabilidade.atuantes no edifcio e garantir sua estabilidade.No caso de edifcios de mltiplos andares, quanto maior a alturae a esbeltez da edificao maior ser a responsabilidade de umaescolha apropriada da forma estrutural. No Brasil, pode-se dizerque os sistemas estruturais mais empregados para edifcios emconcreto de 15 a 20 pavimentos so:

  • Estruturas de prticos Estruturas de prticos com ncleos de rigidez ou paredesestruturais

    Os sistemas em prticos podem ser entendidos como a associaoOs sistemas em prticos podem ser entendidos como a associaode prticos planos, os quais so constitudos por vigas e pilaresconectados rigidamente. A estabilidade global do edifcio conferida por prticos planos dispostos nas duas direesortogonais, constituindo um prtico tridimensional.

  • Formao de prticos para o enrijecimento lateral do edifcio

  • Alm dos prticos, o sistema pode apresentar um ncleoestrutural rgido - composto por pilares de grande inrcia dascaixas de escadas e ou de elevadores (figura 8) ou porpilares-parede colocados em posies adequadas paramelhor enrijecimento lateral do edifcio.

    Emprego de ncleos de rigidez para o travamento lateral do edifcio

  • Exemplo de planta de formas de edifcio com sistema estrutural constitudo por prticos associados a pilares-parede.

  • Para edifcios mais altos, outros sistemas estruturaispodem ser utilizados, como por exemplo os sistemastubulares e os que empregam paredes de cisalhamentoalternadas. Tendo em vista o contedo e o enfoque daalternadas. Tendo em vista o contedo e o enfoque dadisciplina, neste material sero abordados apenas osedifcios que empregam sistemas estruturais emprticos.

  • DIRETRIZES BSICAS PARA A CONCEPOESTRUTURAL DE EDIFCIOS

    O lanamento dos elementos estruturais realizado sobreo projeto arquitetnico. Ao lanar a estrutur