pre dimensionamento
Post on 30-Sep-2015
60 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
18-10-2013
1
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 1
Pr-dimensionamento
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 2
As frmulas e bacos de pr-dimensionamento indicados destinam-se somentea orientar o desenho das estruturas no projecto de arquitectura. As dimensesobtidas necessitam de ser validadas atravs do clculo do modelo estruturaladequado seguindo regulamentao aplicvel.
-
18-10-2013
2
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 3
A - Beto armado ou pr-esforado
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 4
A.1 LAJES
-
18-10-2013
3
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 5
UNIDIRECCIONAIS
BIDIRECCIONAIS
A.1 -Lajes
No esquecer: (maior vo/menor vo) 2 - laje unidireccional (maior vo)/menor vo)
-
18-10-2013
4
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 7
Classificao de lajes
Constituio Apoiadas emDireco de
apoioCondies de
apoio
macias
mistas
aligeiradas comblocos ou moldes
constitudas por vrios materiais estruturais
beto armado + beto pr-esforado(lajes de vigotas, alveolares)
chapas de ao + beto armado(lajes de cofragem colaborante)
pilares(fungiformes) vigas
paredes debeto
paredes dealvenaria
unidireccionais
bidireccionais(L1/L22)
L1 maior voL2 menor vo
encastrado
apoio simples
semi--encastrado A.1 -Lajes
Paula Castro, Out-13Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento
8
lx - vo na direco xly - vo na direco xl - maior vo entre lx e lyVo - distncia entre eixos dos apoiosh - altura da laje
lx
ly
A.1 -Lajes fungiformes
-
18-10-2013
5
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 9
A.1-Lajes macias apoiadas em
vigas
Lajes macias apoiadas em vigas
Altura (h) em funo do vo (l)
Lajes em consola h = l/10
Lajes unidireccionais h = l/25
Lajes bidireccionais h = l/35
l - vo (distncia entre eixos dos apoios) ou maior vo entre lx e ly (laje bidireccional)h - altura da laje
Nota: O vo da de uma consola a distncia entre o eixo do apoio e o bordo livre (sem apoio) da consola.
l
l
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 10
A.1-Lajes macias pr-esforadas apoiadas em
vigas
Lajes macias pr-esforadas apoiadas em vigas
Altura (h) em funo do vo (l)
Lajes unidireccionais h = l/35
Lajes macias bidireccionais h = l/45
l - vo (distncia entre eixos dos apoios) ou maior vo entre lx e ly (laje bidireccional)h - altura da laje
Nota: O vo da de uma consola a distncia entre o eixo do apoio e o bordo livre (sem apoio) da consola.
-
18-10-2013
6
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 11
A.1-Lajes pr-fabicadas
Altura em funo do vo:
h = l/20 (1)
l - vo (distncia entre eixos dos apoios)h - altura da laje
(1) As dimenses da laje devero ser escolhidas dentre as dimenses disponveis das marcas comerciais. Geralmente os vo devem ser inferiores a 6m. Os vos podero ir at os 7m ou 8 m no caso de cargas muito reduzidas. A altura mxima difere segundo as marcas sendo, em geral, igual a 35cm.
(2) Para um pr-dimensionamento mais correcto usar programa fornecido pelos fabricantes. Como por exemplo: www.presdouro.pt/lajes/
Laje corrente vigotas pr-esforadas aligeirada com blocos cermicos ou outros
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 12
Laje especial de vigotas pr-esforadas aligeirada com blocos cermicos ou outros
A.1-Lajes pr-fabicadasOs vos podero ir at os 12 m no caso de cargas mdias (habitao).
-
18-10-2013
7
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 13
l - vo (distncia entre eixos dos apoios); h - altura da laje
(1) As dimenses da laje devero ser escolhidas dentre as dimenses disponveis das marcas comerciais. Os vos no ultrapassaram, em geral, os 10 m e para cargas mais reduzidas os 12m. As alturas mnima e mxima diferem segundo as marcas, sendo para a marca acima indicada iguais a, respectivamente, 26cm e 40cm.
(2) Para um pr-dimensionamento mais correcto usar programa fornecido pelos fabricantes, por exemplo, www.civibral.pt
Pr-lajes
Altura em funo do vo:
h = l/25 (1) A.1-Lajes pr-fabicadas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 14
Painis alveolares
Altura em funo do vo:
h = l/40 a 45 (1)l - vo (distncia entre eixos dos apoios)h - altura da laje
(1) As dimenses da laje devero ser escolhidas dentre as dimenses disponveis das marcas comerciais. No entanto, poder adicionar-se sobre os painis uma camada resistente de beto fazendo variar a espessura e a capacidade resistente da laje. Os vos no ultrapassaram, em geral, os 14 m.
(2) Para um pr-dimensionamento mais correcto usar programa fornecido pelos fabricantes. Como por exemplo: www.civibral.pt
Sd carga total majorada sobre a laje excluindo peso prprio
A.1-Lajes pr-fabicadas
-
18-10-2013
8
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 15
Lajes Cobiax - alternativa para lajes macias de grandes vos lajes aligeiradas bidireccionais de comportamento similar a uma tradicional laje macia
A.1-Lajes aligeiradas -Cobiaxhttp://www.ferca.pt/
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 16
A.1-Lajes aligeiradas -Cobiax
-
18-10-2013
9
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 17
A.2-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 18
VIGA ESQUEMA l
1 Tramo l = l 1
2 tramos l = mx (0.9l1; 0,9l2)
3 ou maistramos
l = mx (0.9l1; 0.8l2,; 0,9l3)
l 1
l 1 l 2
l 2 l 3l 1
h = l/10 (beto armado) h = l/15 (beto pr-esforado)
l i Vo do tramo i (distncia entre eixos dos apoios)h - altura da viga
NOTA: A largura da viga ser igual largura do pilar/parede. No existindo condicionantes pode fixar-se como largura ideal para vigas correntes o valor de 40% da sua altura.
tramo 1 tramo 2 tramo 3
tramo 2tramo 1
tramo 1
A.2-Vigas
-
18-10-2013
10
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 19
VIGA ESQUEMA l
Em consola l =2 l 1l 1
h = l/10 (beto armado) h = l/12 (beto pr-esforado)
l 1 distncia entre eixo dos apoio e a extremidade no apoiada da viga. h - altura da viga
NOTA: A largura da viga ser igual largura do pilar/parede. No existindo condicionantes pode fixar-se como largura ideal para vigas correntes o valor de 40% da sua altura.
A.2-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 20
A.3-Pilares
-
18-10-2013
11
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 21
rea
de
influ
nci
a de
pila
res
(laje
fung
iform
e)
A.3-Pilares
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 22
A.3-Pilares
-
18-10-2013
12
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 23
Pilares em beto armado (BA) rea (Ac) em funo da rea de influncia acumulada (Ai)
Ac = (axb) = Ai / 800 (m2)
Dimenso mnima limitada pela esbelteza - encurvadura:
a = altura livre entre pisos/10
Sendo:a, b dimenses do pilarAc - rea da seco transversal do pilar
Dimenses mnimasSegundo o actual regulamento (REBAP) os pilares macios de beto armado devero, emqualquer caso, apresentar as seguintes dimenses mnimas:. a dimenso mnima transversal dos pilares no deve ser inferior a 20cm. no caso de seces constitudas por elementos rectangulares (por exemplo T, L ou I), o ladomenor dos rectngulos componentes pode ser reduzido a 15cm, devendo, porm, respeitar-se omnimo de 20 cm para o comprimento de cada rectngulo.
A.3-Pilares
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 24
P3P5
P4
P8P9
P10
P14
P15
Esca
la 1:
100
Plan
ta E
strut
ural
da C
ober
tura
P3
Laje unidireccional rea de influncia de pilares
A.3-Pilares
-
18-10-2013
13
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 25
Laje bidireccional apoiada em vigas rea de influncia de pilares
P1
P9
P5
P7
P6P4
P3 P2
P8
A.3-Pilares
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 26
A.4-Paredes
-
18-10-2013
14
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 27
Paredes de beto armado:
A espessura deve ser, em geral, superior a 0,20m (para satisfazer os recobrimentos regulamentares de armadura).
Dimenso mnima limitada pela esbelteza:
espessura = altura livre entre pisos/20
Dimenses correntes para edifcios com:1 cave 0,20m.2 caves 0,25m.
3 a 4 caves 0,30m
A.4-Paredes
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 28
A.5-Estruturas no correntes
-
18-10-2013
15
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 29
Vigas de transioPr-dimensionamento expedito no praticvel dado o elevado nmero de variveis intervenientes.
A.5-Vigas de transio
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 30
Lajes de transioPr-dimensionamento expedito no praticvel dado o elevado nmero de variveis intervenientes.
A.5-Vigas de transio
-
18-10-2013
16
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 31
VIGAS VIERENDEELA.5-Vigas vierendeel
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 32
Stat
e Tr
adin
g Co
rpor
atio
n -N
ew D
elhi
A.5-Vigas de vierendeel
-
18-10-2013
17
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 33
State Trading Corporation - New DelhiA.5-Vigas de vierendeel
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 34
he STC building has a unique structure that permits flexibility. Vertical structural cores accommodating lifts and service support virendeel girders on alternate floors of the faade surface. The girders provide support to column free floor plates that have a 15 meters spanThe building comprises 'L-shaped' office blocks that are in response to the heights of the adjoining buildings. The highest part of the building is defined by a cubic volume at the junction of the L-shaped configuration. A low, three story volume partially fills the space created by the L-shaped adjoining towers. The space houses a commercial emporium. http://www.rajrewal.in/projects/Offices-STC.htm
State Trading Corporation - New Delhi
A.5-Vigas de vierendeel
-
18-10-2013
18
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 35
A.5-Vigas de vierendeel
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 36
Hospital Sarah BrasliaArq. Joo Figueiras Lima
A.5-Vigas de vierendeel
-
18-10-2013
19
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 37
Cpulas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 38
A.5-Parabolide hiperblico
-
18-10-2013
20
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 39
A.5-Parabolide hiperblico
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 40
B - Ao
-
18-10-2013
21
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 41
B.1-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 42
Vigas em perfis I ou H:
Perfis IPE ou IPN:
Altura 3/4 da altura da viga de beto armado
Perfis HEA ou HEB:
Altura 1/2 da altura da viga de beto armado
NOTA: Com valor da altura consultar tabela de perfis de ao para definio de perfil a adoptar.Consultar tabela no Moodle na pasta biblioteca
B.1-Vigas
-
18-10-2013
22
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 43
A Concepo Estrutural e a Arquitetura Yopanan C. P. Rebello. So Paulo. Ed. Zigurate (2000)
B.1-Vigas
h = llll /(10 a 14)
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 44
d !!!! 1,3 de h (mximo) a = h/5
modelo terico
B.1-Vigas vierendeel
Estr
utur
as d
e A
oLu
s A
ndra
de d
e M
atto
s Dia
s Zi
gura
te E
dito
ra
-
18-10-2013
23
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 45
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 46
B.2-PILARES
-
18-10-2013
24
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 47
Pilares de ao:
Frmula que poder ser muito aproximada para pilares esbeltos:
A rea de ao do perfil 10% da rea do pilar de beto
B.2-Pilares
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 48
para carga mdia e encurvadura
ALTURA DO PILAR SEM TRAVAMENTO (metros)
0 3 4,5 6 7,5 9
3 5 10 15 20
largura (d) em cm
25
15a
25
25 a
35
35 a
45
45 a
55
55 a
65
65 a
75
para carga mdia
NMERO DE ANDARES APOIADOS
0
largura (d) em cm
15 a
25
25 a
35
35a
45
45 a
55
55 a
65d
d
B.2-Pilares
-
18-10-2013
25
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 49
B.3-TRELIAS
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 50
B.3-Trelias
-
18-10-2013
26
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 51
B.3-Trelias
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 52
B.3-Trelias
-
18-10-2013
27
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 53
B.3-Trelias
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 54
B.3-Trelias
-
18-10-2013
28
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 55
B.3-Trelias
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 56
B.4-ESTRUTURAS ESPACIAIS
-
18-10-2013
29
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 57
e
l = menor espaamento entre pilares (m)
L (m)
20 a 30h =
onde:L = espaamento maior entre pilares (m)
h
L
l
Altura da trelia espacial (h)
A definio da altura (h) estabelece as dimenses da malha quadrada, recomendando-se manter o ngulo das diagonais entre 40 e 55 .
Fonte: Livro Estruturas de AoAutor: Lus Andrade de Mattos Dias Zigurate Editora
B.4-Estruturas espaciais (coberturas)
Pavilho de Gondomar
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 58
B+A Perfis ou chapas de ao + beto
-
18-10-2013
30
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 59
Os elementos estruturais mistos (ao-beto armado) so constitudos pelacombinao de perfis de ao, de beto armado e, por vezes, de beto pr-esforado,usufruindo das vantagens de cada material, tanto em termos estruturais comoconstrutivos.Como principais elementos apontam-se: as vigas mistas, as lajes mistas e os pilaresmistos.
B+A-Elementos m
istos
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 60
Biblioteca de Viana do CasteloPilares mistos
B+A-Elementos m
istos
-
18-10-2013
31
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 61
Biblioteca de Viana do CasteloVigas mistas
B+A-Elementos m
istos
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 62
VIGAS MISTAS - funcionamento conjunto para resistir aos esforos instaladosobtido pela ligao mecnica entre a viga de ao e a laje de beto por meio deconectores. Vantagens: reduo de alturas, flechas, vibrao e reduo doconsumo de ao. Desvantagens: preo dos conectores.
B+A.1-Vigas mistas
-
18-10-2013
32
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 63
h L/20
Uma Soluo corrente:Considerar um afastamento mdio entre perfis de 2,0/2,50m.Considerar altura de beto de 15cm.Considerar perfis metlicos HEB.
B+A.1-Vigas mistas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 64
Lajes com cofragem colaborante
Sistema que associa uma camada decompresso de beto com chapas de ao naparte inferior, servindo de armadura e decofragem perdida.
B+A.2-Lajes com cofragem
colaborante
-
18-10-2013
33
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 65
h= l/17 (1)l = vo (distncia entre eixos dos apoios)h - altura da laje
(1) Para um pr-dimensionamento mais correcto usar tabelas fornecidas pelos fabricantes. Como por exemplo: www.colaborante.pt
B+A.2-Lajes com cofragem
colaborante
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 66
Valores correntes de aces em pisos de edifcios pblicos excluindo peso prprio da laje (ver anexo).
Consultar tabela completa no Moodle na pasta biblioteca
B+A.2-Lajes com cofragem
colaborante
-
18-10-2013
34
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 67
C Madeira lamelada colada
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 68
C.1 - Coberturas
-
18-10-2013
35
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 69
C.1-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 70
C.1-Vigas
-
18-10-2013
36
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 71
C.1-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 72
C.1-Vigas
-
18-10-2013
37
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 73
C.1-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 74
C.1-Vigas/prticos
-
18-10-2013
38
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 75
C.1-Prticos
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 76
C.1-Trelias
-
18-10-2013
39
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 77
C.1-Trelias
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 78
C.1-Trelias
-
18-10-2013
40
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 79
C.1-Trelias
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 80
C.1-Trelias
-
18-10-2013
41
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 81
C.1-Trelias
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 82
C.1-Trelias
-
18-10-2013
42
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 83
C.2 - Pavimentos
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 84
C.2-Vigas
-
18-10-2013
43
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 85
C.2-Vigas
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 86
Anexo
-
18-10-2013
44
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 87
Caracterizao do material Peso volmico x espessura Peso total (kN/m2)
Paredes divisrias (4) 1.57
Revestimento final (3)(ladrilho cermico)
0.55
Argamassa de regularizao 21.00 x 0.02 = 0.42
Isolamento acstico Desprezvel
Camada de enchimento (2)(beto leve)
4.50 x 0.10 = 0.45
Laje (1)
Reboco 19.00 x 0.02 = 0,38
TOTAL (excluindo pp da laje e sobrecarga) 3,37
(1) Funo do tipo de laje escolhido(2) - Ver informao mais detalhada em aula terica sobre aces em edifcios (3) Ver pesos de outros materiais em notas da aula terica sobre aces em edifcios ou em catlogo do fornecedor do material. Note que o peso deste material j fornecido na tabela em kN/m2.(4) Ver clculo folha seguinte
Quantificao de aces em
lajes
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 88
Quantificao de aces em lajes Paredes divisrias (uso pblico)
Caracterizao da parede Peso volmico x espessura Peso total (kN/m2)
Reboco em ambas as faces (19.00 x 0.02) x 2 = 0,76
Tijolo furado vulgar 14.00 x 0.07 = 0.98
TOTAL 1.74
(1) Ver aula terica sobre aces considerando o piso de uso privado
Altura daparede (m)
Peso1m de parede
(kN)
Art 15 RSAE (1)Carga uniformemente distribuda equivalente a considerar na laje (kN/m2)
2.50 3.00 x 1.74 (3.00 x 1.74) x 0.30 = 1.57
Tijolos usuais em divisrias
Quantificao de aces em
lajes
-
18-10-2013
45
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 89
Sobrecarga em pavimentos de edifcios (a ver em aula sobre aces)Q
uantificao de aces em lajes
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 90
Vigas de madeira
-
18-10-2013
46
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 91
Vigas de madeira
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 92
Vigas de madeira
-
18-10-2013
47
Paula Castro, Out-13 Sistemas Estruturais - Pr-dimensionamento 93
Vigas de madeira
top related