eberick para vigas e lajes em concreto armado

1. INTRODUO

1.1. PROJETO FINAL DE GRADUAO

O Curso de Graduao da Escola Politcnica tem como objetivo formar o aluno e

prepar-lo para o exerccio profissional. Como parte da avaliao do aprendizado do aluno, a

Universidade exige um Projeto Final de Graduao.

O presente Projeto Final foi elaborado pela aluna Fabiana Pereira Carneiro, orientada

pelo professor Sergio Hampshire de Carvalho Santos.

1.2. OBJETIVO

O presente trabalho trata de uma avaliao dos resultados obtidos com o programa

Eberick Sistema para Projeto de Edificaes em Concreto Armado - Verso 5 (Refs. [1] e

[2]).

O Eberick um programa de anlise e detalhamento de estruturas de concreto armado e ,

atualmente, um dos programas mais utilizados nos escritrios de clculo no Brasil. Isto serviu

como motivao para a elaborao deste trabalho.

Entende-se como avaliao dos resultados do programa, uma verificao do atendimento

aos requisitos das normas brasileiras (com nfase na Norma NBR6118:2003 Projeto de

Estruturas de Concreto Procedimento, Ref. [3]). Neste trabalho sero analisados somente

resultados para vigas e lajes.

1.3. O EBERICK

O Eberick foi produzido pela AltoQi, uma empresa nacional que tem como atividade

principal o desenvolvimento e a comercializao de softwares para Engenharia.

O AltoQi Eberick destinado ao projeto de edificaes em concreto armado. Possui um

poderoso sistema grfico de entrada de dados, associado anlise da estrutura atravs de um

modelo de prtico espacial e a diversos recursos de dimensionamento e detalhamento dos

elementos estruturais, como lajes, vigas, pilares, blocos sobre estacas e sapatas.

A estrutura da edificao definida atravs de pavimentos, que representam os diferentes

nveis existentes no projeto arquitetnico. O lanamento dos elementos feito de forma

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grfica, diretamente sobre a planta arquitetnica, permitindo definir diversas hipteses na

anlise do modelo. O programa possibilita a visualizao da estrutura completa em 3D e os

resultados so fornecidos atravs de janelas de dimensionamento em forma de planilha. O

detalhamento dos elementos segue as prticas usuais do mercado brasileiro.

A cada pavimento associado um "croquis", que representa a rea grfica onde o usurio

cria o modelo estrutural do pavimento, a partir de uma arquitetura importada em formato

DWG/DXF.

possvel definir vnculos entre elementos estruturais, atravs de rtulas, engastes e ns

semi-rgidos.

Para a ligao entre vigas e pilares, por exemplo, possvel definir ns semi-rgidos,

liberar vinculaes e reduzir a toro. Para as lajes, pode-se definir a existncia de

engastamento (continuidade) entre lajes adjacentes ou mant-las simplesmente apoiadas nos

bordos.

O Eberick possui um conjunto de configuraes que oferecem ao usurio flexibilidade na

anlise, dimensionamento e detalhamento da estrutura. Com isso, possvel aproximar o

Eberick das necessidades de projeto e das preferncias de cada usurio.

Atravs das configuraes so definidos os processos de anlise, as propriedades dos

materiais, as aes, os coeficientes de ponderao das aes e as combinaes ltimas e de

servio, inclusive para casos de carregamento criados pelo usurio.

As configuraes de dimensionamento e detalhamento, separadas para cada um dos

elementos, oferecem opes de adequao do projeto s preferncias de cada usurio ou das

caractersticas da obra.

O programa permite calcular lajes em formato no retangular, considerando sua rigidez

real, atravs de um modelo de grelha.

As vigas e os pilares da edificao constituem um sistema reticulado de Prtico Espacial,

do qual se obtm os esforos internos resultantes, que so utilizados para o dimensionamento

dos elementos estruturais.

2. PROJETO MODELO PARA ANLISE

Para analisar os resultados obtidos com o Eberick, foi utilizado um projeto real j

executado e construdo, desenvolvido pelo Escritrio Tcnico Costa Santos. O projeto em

questo trata de um edifcio residencial com um subsolo, um pavimento trreo, 3 pavimentos

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tipo, cobertura e telhado. O edifcio tem altura total de 16,50m, rea de construo igual a

1.728,35m com 10 unidades, conforme mostrado na Fig. 1.

Figura 01 Viso 3D do projeto modelo

2.1. CONFIGURAES DO PROJETO MODELO

O projeto em questo foi configurado no Eberick com as caractersticas descritas a seguir.

Todas as caractersticas so definidas no Eberick pelo usurio, sendo assim

responsabilidade do prprio o cumprimento dos requisitos normativos.

2.2. ANLISE ATRAVS DE PAVIMENTOS ISOLADOS

O usurio do Eberick pode optar por analisar a estrutura atravs de pavimentos

isolados ou considerando um prtico espacial.

2.3. CARACTERSTICAS DO CONCRETO

O concreto do projeto em questo tem resistncia caracterstica de 30MPa.

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A Norma NBR6118:2003 define as classes de resistncia admissvel para o concreto.

Para superestruturas de concreto armado, o concreto deve ser no mnimo de classe C20 e

mximo classe C50 (fck=50MPa).

2.4. CARREGAMENTOS

So considerados os seguintes carregamentos:

- Peso prprio: peso da estrutura (vigas, pilares e lajes), calculado diretamente pelo

programa com base nas dimenses dos elementos e no peso especfico do concreto.

- Carga acidental: 1,50 kN/m2 estando assim de acordo com a Tabela 2 (valores mnimos

das cargas verticais) da NBR6120:1980 (Ref. [4]), que prescreve para edifcios residenciais

(para dormitrios, sala, copa, cozinha e banheiro) este carregamento.

Os carregamentos das paredes foram considerados como distribudos nas lajes e vigas.

3. ANLISE DO PROJETO MODELO

3.1. LAJES

3.1.1. MTODO DE CLCULO DAS LAJES

Os painis das lajes no projeto em questo foram configurados para serem modelados

como grelhas isoladas com espaamento das faixas de 50cm, com no mnimo 4 faixas em

cada direo e considerando uma reduo na toro de 40%.

O tutorial do programa descreve o processo de anlise das lajes por grelhas isoladas:

Este um processo simplificado, em que cada uma das lajes discretizada em forma de

grelha e calculada isoladamente, considerando-se as vigas como apoios ideais

(indeformveis). Assim, o processo de grelha isolada no leva em considerao a

deformao dos apoios.

Os resultados obtidos de momentos negativos entre duas lajes adjacentes so

convertidos em um nico valor, segundo o critrio correntemente utilizado, ou seja, o

momento negativo no apoio tomado como a mdia dos valores obtidos para as lajes

adjacentes ou 80% do maior dos dois valores. Em seguida, as lajes calculadas como grelhas

tm seus momentos positivos proporcionalmente corrigidos.

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A avaliao das flechas no Eberick apresenta somente um aviso e, portanto no

impede o detalhamento das lajes. A avaliao das flechas ser assunto do item 3.1.4.5 deste

trabalho.

Lajes usuais em edifcios, submetidas a cargas uniformemente distribudas,

normalmente no necessitam de armadura de cisalhamento. O Eberick detecta a situao em

que a tenso de cisalhamento mxima pode ser resistida pelas lajes sem a necessidade de

armadura transversal (segundo item 19.4.1 da NBR6118:20003), porm no calcula ou

detalha lajes com estribos. Caso a situao ocorra, o programa emite uma mensagem ao

usurio, informando-o sobre a necessidade de armadura de cisalhamento.

3.1.2. GEOMETRIA DA ESTRUTURA

3.1.2.1. ESPESSURA DAS LAJES

Todas as lajes do primeiro pavimento do projeto em questo possuem espessuras

iguais a 8cm e 10cm, respeitando assim os limites mnimos descritos no item 13.2.4.1 da

NBR6118:2003.

3.1.2.2. RELAO ENTRE ALTURA E CG DA ARMADURA

O item 17.2.4.1 da NBR6118:2003 determina que, se a distncia do centro de

gravidade das armaduras ao ponto da seo da armadura mais afastada da linha neutra for

menor que 10%h, pode-se considerar os esforos nas armaduras concentrados no seu centro

de gravidade. No projeto em questo a porcentagem adotada foi de 5%, respeitando a

prescrio da Norma.

O Eberick permite, a critrio do usurio, configurar valores compreendidos entre 5% e

10% de h. Em muitos casos, este valor impede o detalhamento. Neste caso, o Eberick

apresenta uma mensagem de erro (CG da armadura muito alto) e recomenda a alterao da

resistncia do concreto, da seo ou outros itens de configurao.

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3.1.2.3. ALTURA DA LINHA NEUTRA

limitada a posio da linha neutra no dimensionamento flexo, de forma a

respeitar as prescries do item 14.6.4.3 da NBR 6118:2003. Adicionalmente, nas lajes

tambm respeitado o limite definido no item 14.7.4 (x/d0.50). Uma verificao ao

atendimento deste item foi feito em 3.1.4.4 deste trabalho.

3.1.3. CARACTERSTICAS DO DIMENSIONAMENTO

3.1.3.1. BITOLA DAS ARMADURAS

As bitolas definidas para serem utilizadas no detalhamento das lajes foram: 5,0mm

(CA-60); 6,3mm (CA-50); 8,0mm (CA-50); 10,0mm (CA-50).

O dimetro das barras no deve exceder h/8. Assim para as lajes com h=10,0cm, o

dimetro mximo de 12,5mm e para as lajes com h=8,0cm, o dimetro mximo de

10,0mm. O projeto em questo est ento de acordo com o recomendado.

O uso simultneo de aos de diferentes categorias s permitido no caso de armaduras

longitudinais e estribos, em vigas e pilares. Nas lajes L103, L105, L106, L107, L114, L119,

L122, L125, L127 e L131 do 1