PROJETO ESTRUTURAL DE EDIFÍCIOS DE …

1 PROJETO ESTRUTURAL DE EDIF CIOS DE CONCRETO ARMADO JOS MILTON DE ARA JO Professor Titular Escola de Engenharia da FURG Doutor em Engenharia PROJETO ESTRUTURAL DE EDIF CIOS DE CONCRETO ARMADO Editora DUNAS PROJETO ESTRUTURAL DE EDIF CIOS DE CONCRETO ARMADO Copyright Editora DUNAS A663c Ara jo, Jos Milton de PROJETO ESTRUTURAL de edif cios de concreto armado / Jos Milton de Ara jo. - Rio Grande: Dunas, 2014. Bibliografia 1. Concreto armado. I. T tulo CDU CDD ISBN 978-85-86717-18-5 Editora DUNAS Rua Tiradentes, 105 - Cidade Nova 96211-080 RIO GRANDE - RS - Brasil e-mail: _____ 3a edi o, Maio/2014 _____ APRESENTA O Este livro uma continua o natural da obra Curso de Concreto Armado que relan amos em quarta edi o.

2 Nessa obra abordamos os atuais procedimentos de PROJETO das estruturas de concreto armado, considerando as inova es introduzidas na nova norma brasileira NBR-6118. Toda a fundamenta o te rica para o PROJETO ESTRUTURAL foi desenvolvida nos quatro volumes de Curso de Concreto Armado, sendo apresentados diversos exemplos num ricos para problemas isolados. Neste livro, procuramos aglutinar os procedimentos de PROJETO , desenvolvendo o c lculo e o detalhamento de um edif cio residencial. Para isto, elaboramos o PROJETO de um edif cio modelo que, devido sua simplicidade arquitet nica, possibilita-nos uma apresenta o did tica da metodologia de PROJETO . O PROJETO feito por etapas, mostrando o c lculo dos diversos elementos da edifica o: lajes maci as, vigas , escada, reservat rio, pilares e blocos de funda o. O livro dedicado aos estudantes de Engenharia Civil e aos profissionais que est o iniciando suas atividades na rea de PROJETO ESTRUTURAL .

3 Dessa forma, procuramos elaborar um texto bem detalhado, apresentando as diversas etapas do c lculo, tendo como alvo algu m que ir desenvolver um PROJETO sem o aux lio de um sofisticado programa de computador. Ao longo deste livro, fazemos refer ncia sistem tica aos quatro volumes da obra Curso de Concreto Armado, onde se encontram bem detalhados todos os procedimentos de PROJETO . Com isto, ficar f cil para o leitor acompanhar o c lculo, medida que ele vai sendo apresentado. Com o intuito de discutir temas espec ficos, criamos as se es de notas, as quais est o distribu das ao longo do livro. Nessas se es, apresentamos as respostas para algumas d vidas frequentes, bem como nossas considera es sobre algumas defici ncias e impropriedades da NBR-6118. Nessa edi o, inclu mos diversos temas, como a an lise de paredes estruturais com aberturas, as verifica es dos diafragmas r gidos, o c lculo de p rticos com preenchimentos de alvenaria e o PROJETO sismo-resistente.

4 No c lculo dos p rticos de contraventamento, passamos a usar diferentes valores de rigidez para as vigas e os pilares, conforme a finalidade do c lculo, para melhor representar o estado de fissura o desses elementos em diferentes n veis de carregamento. Esperamos com este livro complementar as informa es contidas em Curso de Concreto Armado, colaborando, desse modo, para a divulga o e o aprimoramento dos mais recentes procedimentos de PROJETO das estruturas de concreto armado. Jos Milton SUM RIO 1. O PROJETO ARQUITET NICO E A DEFINI O DA ESTRUTURA .. 1 - Descri o do edif cio 1 - Lan amento preliminar da estrutura .. 1 - Desenhos de forma da estrutura .. 8 - Escolha dos materiais .. 15 2. VERIFICA O DA INDESLOCABILIDADE DA 19 - Modelos de an lise 19 - O par metro de instabilidade .. 20 - Aplica o ao edif cio em 22 3.

5 C LCULO E DETALHAMENTO DAS 29 - V os de c lculo das lajes do pavimento 29 - Carregamento e rea es de apoio das lajes do pavimento 32 - Verifica o das flechas das lajes do pavimento tipo .. 38 - C lculo dos esfor os nas lajes do pavimento tipo .. 43 - Detalhamento das armaduras das lajes do pavimento tipo .. 46 - Carregamento e rea es de apoio das lajes da cobertura e piso da casa de m 53 - Carregamento e rea es de apoio das demais lajes do edif cio .. 56 4. PROJETO DA ESCADA .. 59 - Desenhos de forma da 59 - C lculo dos esfor os .. 60 - Dimensionamento das 62 - Detalhamento das 64 5. PROJETO DAS vigas DA SUBESTRUTURA CONTRAVENTADA .. 67 - Carregamento vertical das vigas do pavimento tipo .. 67 - Carregamento vertical das vigas do teto da casa de m quinas .. 73 - Carregamento vertical das vigas da mesa de 73 - Carregamento vertical das vigas da cobertura e piso da casa de m quinas.

6 74 - C lculo dos esfor os nas vigas da subestrutura 77 - Dimensionamento das armaduras longitudinais .. 85 - Dimensionamento dos 92 - Verifica o das 94 - Verifica o da abertura das fissuras .. 99 Ancoragem das armaduras 102 Detalhamento das 109 6. A ES HORIZONTAIS NA SUBESTRUTURA DE CONTRAVENTAMENTO 113 - Determina o das for as de 113 - Integra o das for as de arrasto .. 116 - Reparti o das for as do vento para os elementos de contraventamento .. 119 - Imperfei es geom tricas da subestrutura de contraventamento .. 123 - Verifica o da indeslocabilidade atrav s do coeficiente z .. 127 - An lise dos p rticos de contraventamento sob a a o combinada das cargas verticais e das for as horizontais .. 132 - Dimensionamento dos pilares de 142 - C lculo das vigas de 153 7. PROJETO DO RESERVAT RIO .. 161 - Carregamento para o c lculo como placas.

7 161 - Esfor os nas lajes 161 - Compensa o dos momentos fletores .. 164 - Dimensionamento das 168 - C lculo das paredes como 170 - Detalhamento das armaduras do reservat rio .. 175 8. PROJETO DOS 181 - For as normais nos pilares decorrentes do carregamento vertical .. 181 - For as normais nos pilares de contraventamento decorrentes das a es 186 - Combina o das a es para o dimensionamento dos pilares .. 189 - Exemplo de c lculo do pilar 191 - Exemplo de c lculo do pilar 208 9. PROJETO DAS FUNDA ES ..215 - Loca o dos pilares e carregamento nas funda es ..215 - C lculo do n mero de estacas .. 217 - Detalhamento dos blocos sobre uma 220 - Detalhamento dos blocos sobre quatro 222 - C lculo de vigas de equil 230 10. PAREDES ESTRUTURAIS E P RTICOS PREENCHIDOS COM ALVENARIA .. 239 Rigidez equivalente de paredes com 239 Contraventamento do edif cio por meio de paredes e pilares-parede.

8 246 Reparti o das a es horizontais para as paredes e os pilares-parede .. 254 Deslocamentos horizontais e coeficiente z .. 256 Esfor os solicitantes nas paredes 257 Esfor os em diafragmas r 263 P rticos com preenchimento de 266 11. A ES S SMICAS NOS EDIF CIOS .. 277 Conceitos b sicos de din mica das 277 Espectro de resposta para as a es s smicas .. 281 Combina es das a es de PROJETO .. 282 Valores caracter sticos das a es s smicas .. 283 Categorias s smicas e categorias de utiliza o das edifica es .. 287 An lise s smica pelo m todo das for as horizontais equivalentes .. 290 An lise s smica do edif cio 294 BIBLIOGRAFIA 305 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS ..305 Cap tulo 1 O PROJETO ARQUITET NICO E A DEFINI O DA ESTRUTURA Descri o do edif cio modelo O edif cio analisado neste livro composto por um pavimento t rreo mais oito pavimentos tipo.

9 O pavimento t rreo possui estacionamento para oito carros, al m da entrada para os andares superiores. Em cada pavimento tipo, h dois apartamentos id nticos. No topo do edif cio, encontram-se a casa de m quinas e o reservat rio superior. O edif cio em estudo tem uma arquitetura muito simples, mas cont m os elementos b sicos presentes nos edif cios residenciais. Desse modo, o PROJETO ESTRUTURAL do mesmo contemplar todas as etapas do PROJETO de um edif cio de m dio porte. Na fig. , apresenta-se a planta baixa do pavimento t rreo. Na fig. , apresenta-se a planta baixa do pavimento tipo. Na fig. , apresenta-se a planta baixa do telhado e da casa de m quinas. Nas figuras e , apresentam-se os cortes indicados nas plantas baixas. Lan amento preliminar da estrutura A defini o da estrutura, a partir do PROJETO arquitet nico, constitui a primeira fase do PROJETO ESTRUTURAL .

10 Nesta fase, definem-se as localiza es das vigas , o posicionamento dos pilares e as dimens es preliminares dos diversos elementos estruturais. Essas dimens es s o escolhidas a priori, levando-se em conta os seguintes fatores: v os de lajes e vigas , altura do edif cio, n mero de pilares em cada dire o, etc. Em todo caso, recorre-se a experi ncias anteriores, de projetos de edif cios similares. Essas dimens es s o necess rias para o in cio dos c lculos, podendo ser alteradas medida que a elabora o do PROJETO vai avan ando. O lan amento da estrutura deve, tamb m, levar em conta sua interfer ncia com os demais projetos de engenharia, como o PROJETO el trico e o PROJETO hidrosanit rio, por exemplo. As dimens es e a disposi o dos elementos estruturais devem permitir a passagem das tubula es previstas nesses projetos. No edif cio em estudo, adotou-se a estrutura o convencional de lajes maci as apoiadas em vigas de se o retangular, as quais se apoiam em pilares, tamb m de se o retangular.