INTERFERÊNCIA COM OUTROS PROJETOS€¦ · AÇÕES HORIZONTAIS: VENTO A força de vento a ser utilizada no projeto depende de vários fatores: Local (cidade); Dimensões da edificação;

AÇÕES

AÇÕES ATUANTES NAS ESTRUTURAS

Permanentes

Diretas

Peso próprio, peso dos elementos de construção

Peso dos elementos fixos

Empuxo de terra e líquidos

Indiretas

Recalques

Retração e fluência do concreto

Erros de execução geométricos

Protensão

Variáveis

Diretas

Cargas acidentais

Ação do vento

Cargas de construção

IndiretasVariação de temperatura

Ações dinâmicas

Excepcionais Indiretas Furacão, terremotos e explosões

AÇÕES HORIZONTAIS

AÇÕES HORIZONTAIS

Ações horizontais mais comuns em edifícios:

a) Vento;

b) Empuxo;

c) Desaprumo.

AÇÕES HORIZONTAIS: EMPUXO E DESAPRUMO

a) Empuxo horizontal

𝐹ℎ = 𝐾𝑎. 𝛾. ℎ

𝐾𝑎 = 𝑡𝑎𝑛2 45 −∅

2


a) Desaprumo


a) Desaprumo


a) Desaprumo

AÇÕES HORIZONTAIS: VENTO

■ Para a determinação das ações do vento nas

estruturas dos edifícios, são adotadas as

recomendações da NBR-6123.

■ As pressões do vento são transformadas em forças

estáticas, atuando na superfície perpendicular à

direção do vento.


A força de vento a ser utilizada no projeto depende de vários

fatores:

■ Local (cidade);

■ Dimensões da edificação;

■ Tipo de terreno (plano, morro, topo de montanha);

■ Rugosidade do terreno (livre, com obstáculos);

■ Tipo de ocupação (residencial, depósitos, etc).


■ A força global do vento sobre uma edificação (Fg), ou parte dela, éobtida pela soma vetorial das forças do vento que aí atuam;

■ Em termos de análise do efeito do vento nos edifícios necessita-seconhecer a componente da força global na direção do vento;

■ Essa força é chamada força de arrasto, sendo obtida pela equaçãoapresentada pela NBR-6123:

𝐹 = 𝐶𝑎. 𝑞𝑤 . 𝐴Sendo:

Ca = coeficiente de arrasto;

qw = pressão de obstrução;

A = área da superfície perpendicular à direção do vento.


■ A pressão de obstrução (qw) é obtida no ponto de estagnação,

ponto no qual a velocidade é nula.

■ Seu valor é de interesse para o cálculo das estruturas, uma

vez que supõem-se as forças estáticas.

■ Para sua determinação, utiliza-se a equação deduzida a partir

do Teorema de Bernoulli.

𝑞𝑤 = 0,613. 𝑣𝑘2

onde:

qw = pressão de obstrução (N/m2)

vk = velocidade característica do vento (m/s)


Velocidade característica do vento (vk)

𝑣𝑘 = 𝑆1𝑆2𝑆3𝑣0Onde:

v0= velocidade básica do vento;

S1, S2, S3 = coeficientes de ajuste da velocidade básica.

A velocidade básica do vento é, por definição, a velocidade de uma rajada de três

segundos, com probabilidade de 63% de ser excedida em média uma vez em 50 anos, a

10m acima do terreno, em campo aberto e plano.

■ Os valores das velocidades básicas são obtidos do gráfico das isopletas da NBR-6123;

■ Os coeficientes de ajuste têm como finalidade adequar a velocidade básica às

particularidades do local da edificação, suas dimensões e grau de segurança desejado.


Fator S2

O fator S2 é utilizado para levarem conta a rugosidade doterreno - ou seja, número deobstáculos entre o vento e aedificação em análise e alturado ponto de aplicação da cargade vento - e as dimensões doedifício, as quais são levadasem conta a partir da definiçãodas três classes abaixo:


O fator S2 pode ser obtido a partir da equação:


Fator S3

■ O fator estatístico S3 é baseado em conceitos estatísticos e

considera o grau de segurança requerido e a vida útil da

edificação.

■ O nível de probabilidade (63%) e a vida útil (50 anos)

adotados são considerados adequados para edificações

normais destinadas a moradias, hotéis e escritórios (grupo 2).

■ Para outros usos, o nível de segurança adequado pode ser

maior (por exemplo, hospitais) ou menor (por exemplo, parede

de vedação).


Coeficiente de arrasto

EXEMPLO: AÇÃO DO VENTO

Calcular a força devida ao vento na parede de um edifício residencial de 12

pavimentos, em alvenaria estrutural, com dimensões 9x18m, localizado na cidade de

Belo Horizonte–MG e medindo 36m de altura. O cálculo será feito para o vento atuando

na fachada de maior comprimento.

AÇÕES VERTICAIS

Funções das paredes de alvenaria

Aspectos da Uniformização

CARGAS VERTICAIS

As principais cargas verticais, para edifícios residenciais,

a serem consideradas nas paredes são:

a) Peso próprio das paredes;

b) Ação das lajes

PESO PRÓPRIO DAS PAREDES

𝑝 = 𝛾𝑒ℎOnde:

p = peso da alvenaria (por unidade de comprimento);

γ = peso específico da alvenaria;

e = espessura da parede (bloco + revestimento);

h = altura da parede (não esquecer eventuais aberturas)

Tipo de alvenaria Peso específico (kN/m3)

Blocos vazados de concreto 14

Blocos vazados de concreto preenchidos com

graute

24

Blocos cerâmicos 12

Ações das lajes

Cargas permanentes

■ Peso próprio;

■ Contrapiso;

■ Revestimento ou piso;

■ Paredes não estruturais;

Cargas variáveis

Sobrecargas de utilização que

para edifícios residenciais

variam de 1,5 a 2,0 kN/m2.

Ações das lajes

As lajes descarregam todas essas cargas sobre as paredes

estruturais que lhe servem de apoio. Para o cálculo dessas

ações, dois casos podem ser destacados:

a) Lajes armadas em uma direção;

b) Lajes armadas em duas direções.

Cargas de lajes [NBR 6120]

A área de influência pontilhada vezes a carga da

laje em KN/m2, determina a carga de cada parede.

Dica sobre as Reações das lajes

Quando as lajes forem apoiadas sobre os quatro bordos, as cargas podem ser determinadas

segundo uma distribuição a 450 sendo a < b e q a carga distribuída sobre a laje tem-se:

Onde Ra e Rb são as reações de apoio da laje por metro linear.

Se as lajes forem pré-fabricadas ou apoiadas em uma só direção as reações serão:

Interação entre Paredes

Transmissão de cargas em um edifício

Paredes Isoladas;

Grupos Isolados de Paredes;

Grupos de Paredes com Interação;

Modelagem Tridimensional em ElementosFinitos.

Procedimentos de Distribuição

Procedimentos de Distribuição

Exemplo de Aplicação – Paredes Isoladas


Supondo a existência de oito pavimentos e paredes com 0,14m de

espessura e 2,80m de altura, determine a resistência mínima necessária

dos blocos das paredes do primeiro pavimento.


Grupos de Paredes Isolados

• Os limites dos grupos de paredes são as aberturas.

• Procedimento bem aceito na literatura internacional.

■ Como há efetiva ligação entre as paredes (amarração direta), é possívele recomendável considerar que os esforços verticais serão uniformizadosda parede mais carregada para a menos carregada.

■ Casos especiais, como paredes que se cruzam e tenham comprimentoselevados, devem ser tratados de outra maneira. Não é coerente suporque a carga aplicada na extremidade de uma parede será distribuídapara a extremidade distante da outra parede, pelo menos não em apenasum pé-direito.

■ No modelo de grupos, o cálculo da tensão em cada andar é feito pelasimples divisão da soma dos carregamentos em cada parede pela somados comprimentos das paredes.

■ Se considerarmos que os esforços que os esforços verticais se espalhamem um ângulo de 45º, é possível distribuir uma determinada cargapontual a uma distância igual a duas vezes o pé-direito (metade paracada lado) em um pvto. Por isso, recomenda-se que a criação dosgrupos de paredes estejam dentro de um raio de 1 pé-direito do andar.

Grupos de Paredes Isolados

Exemplo de Aplicação – Grupo de Paredes Isoladas

Refazendo o exercício anterior utilizando a metodologia de grupos isolados de paredes,

temos:

Grupos de Paredes com Interação

Trata-se de uma sofisticação do Grupo Isolados de Paredes, caracterizada

pela interação entre grupos de paredes.



Modelagem Tridimensional em Elementos Finitos

Trata-se de modelar a estrutura discretizada com elementos de

membrana, aplicando-se os carregamentos ao nível de cada

pavimento. Desta maneira a uniformização dar-se-á através da

compatibilização dos deslocamentos ao nível de cada nó.

Ponto positivo: Consideração da rigidez estrutural na distribuição

das cargas;

Ponto negativo: Definição do modelo, interpretação dos dados e

conhecimento aprofundado da teoria Método dos Elementos

Finitos;

Recomendação: Utilização em edificações de qualquer tipo de

pavimento;

Modelagem Tridimensional em Elementos Finitos

Projeto Arquitetônico

Projeto Executivo Estrutural

Projeto Arquitetônico

X

x Projeto Executivo Estrutural

Projeto Executivo Estrutural

O Projeto Executivo Estrutural é o conjunto dos elementos necessários e

suficientes à execução estrutural completa da obra, de acordo com as

normas pertinentes da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).

De acordo com o modo construtivo (expertise) do Cliente, leva-se em

consideração, os seguintes fatores:

• Medidas necessárias para os assentamentos de esquadrias;

• Medidas necessárias para a execução dos revestimentos interno e

externo de parede e piso;

• Paredes estruturais ou não (hidráulicas).

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Projeto Piloto

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Projeto Piloto – Discretização (medidas de eixo a eixo das paredes)

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Projeto Piloto

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Projeto Piloto

Edifício comercial (q=2,0kN/m2) de 05 pavimentos tipos, com pé direitode 2,80m. Escada com q=3,0kN/m2;

Será utilizado bloco de concreto estrutural no padrão 14x39 – γ alv =14kN/m3 + 3cm de revestimento em todas as paredes (19kN/m3) =

(14kN/m3 x 0,14m) + (0,03m x 19kN/m3) = 2,53 kN/m2;

Parede sem abertura = 2,53kN/m2 x 2,8m = 7,08kN/m;

Janela de h=1,2m = 2,53kN/m² x (2,8 – 1,2)m = 4,05 KN/m;

Janela de h=0,8m = 2,53kN/m² x (2,8 – 0,8)m = 5,06 KN/m;

Porta h=2,2m = 2,53kN/m² x (2,8 - 2,2)m = 1,51 KN/m.

Laje do tipo com h = 10cm (25kN/m3) + revestimento de 1kN/m2 + qacidental de 2 kN/m2 = 5,5 kN/m2;

Laje escada h=10cm, maciça (25kN/m3) + revestimento de 1kN/m2 + qacidental de 3 kN/m2 = 6,5 kN/m2.

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REAÇÕES DAS LAJES por Ra e Rb

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REAÇÕES DAS LAJES por Ra e Rb

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