projeto estrutural em concreto armado

288 Pages·2013·9.45 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO TECNOL(cid:211)GICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
RAFAEL DO VALLE PEREIRA CARDOSO

TRABALHO DE CONCLUSˆO DE CURSO
PROJETO ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO

FLORIAN(cid:211)POLIS
2013
RAFAEL DO VALLE PEREIRA CARDOSO

PROJETO ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO

Trabalho de Conclusªo de Curso
apresentado ao curso de gradua(cid:231)ªo
em Engenharia Civil da Universidade
Federal de Santa Catarina, como
requisito parcial para a obten(cid:231)ªo do
t(cid:237)tulo de Engenheiro Civil.
Orientador: Ivo JosØ Padaratz, Ph D.

FLORIAN(cid:211)POLIS
2013

AGRADECIMENTOS

A meus pais, por todo o apoio que me foi dado ao longo desses anos, por
todo o carinho e compreensªo nas dificuldades, por todas as condi(cid:231)ıes que tive
ao longo de minha vida, sem eles isso nªo seria poss(cid:237)vel.
A minha namorada Isabela, por se fazer presente em toda minha
ausŒncia, por sempre acreditar em mim, mesmo em momentos que desacreditei.
Por todo o apoio e companheirismo incondicional.
Aos meus amigos e familiares, pelo apoio de forma direta ou indireta.
Aos meus colegas de curso, que tornaram todas as jornadas de estudos
mais agradÆveis, pelo companheirismo em todas as horas.
Aos professores que tive ao longo da gradua(cid:231)ªo, por compartilharem os
seus conhecimentos.
RESUMO

O presente trabalho apresenta o dimensionamento estrutural de um edif(cid:237)cio
residencial de acordo com os critØrios da NBR 6118:2007. SerÆ apresentado o
dimensionamento de alguns elementos efetuado manualmente, conclu(cid:237)dos com
o aux(cid:237)lio de planilhas eletr(cid:244)nicas Excel.

Palavras-chave: Projeto estrutural, Concreto armado, Dimensionamento
ABSTRACT
This paper presents the structural sizing of a residential building according with
the criteria of ABNT NBR 6118:2007. It will be presented the sizing of some
elements calculated manually, accomplished with the support of Microsoft Office
Excel worksheets.

Key words: structural design, reinforced concrete, sizing
SUMARIO
(cid:127)
1 INTRODU˙ˆO ................................................................................... 1
2 CONSIDERA˙(cid:213)ES INICIAIS ............................................................. 2
2.1 Projeto Arquitet(cid:244)nico ................................................................ 2
2.2 Vento ........................................................................................ 2
2.3 Efeitos globais de 2“ ordem ..................................................... 3
2.4 CritØrios adotados .................................................................... 3
3 CONCRETO ARMADO ...................................................................... 5
3.1 Introdu(cid:231)ªo ao Concreto Armado .............................................. 5
3.2 Massa espec(cid:237)fica ..................................................................... 5
3.3 ResistŒncia (cid:224) compressªo ....................................................... 5
3.4 ResistŒncia (cid:224) tra(cid:231)ªo ................................................................. 7
3.5 M(cid:243)dulo de Elasticidade ............................................................ 7
3.6 A(cid:231)os para Concreto Armado .................................................... 8
3.7 Durabilidade da Estrutura......................................................... 8
3.7.1 Classe de agressividade ambiental ....................................... 8
3.7.2 Rela(cid:231)ªo Ægua/cimento e Classe de Concreto ....................... 9
3.7.3 Cobrimento nominal .............................................................. 9
4 QUALIDADE E SEGURAN˙A ......................................................... 11
4.1 Qualidade e Seguran(cid:231)a da Estrutura ..................................... 11
4.2 Seguran(cid:231)a (cid:150) Estados Limites ................................................. 11
4.2.1 Estado Limite (cid:218)ltimo ............................................................ 12
4.2.2 Estado Limite de Servi(cid:231)o ..................................................... 12
4.3 A(cid:231)ıes ..................................................................................... 12
4.3.1 A(cid:231)ıes permanentes............................................................. 13
4.3.2 A(cid:231)ıes variÆveis ................................................................... 13
4.3.3 A(cid:231)ıes excepcionais ............................................................. 13
4.3.4 Coeficientes de pondera(cid:231)ªo das a(cid:231)ıes ............................... 13
4.4 Combina(cid:231)ıes de a(cid:231)ıes .......................................................... 15
4.4.1 Combina(cid:231)ıes œltimas .......................................................... 15
4.4.2 Combina(cid:231)ıes de servi(cid:231)o ..................................................... 16
5 LAN˙AMENTO DA ESTRUTURA ................................................... 17
6 LAJES .............................................................................................. 19
6.1 Vªos efetivos .......................................................................... 19
6.2 Armaduras nas lajes .............................................................. 20
6.3 Vincula(cid:231)ªo.............................................................................. 21
6.4 A(cid:231)ıes ..................................................................................... 22
6.5 Cargas permanentes .............................................................. 23
6.5.1 Carga acidental ................................................................... 25
6.6 Momentos fletores .................................................................. 26
6.6.1 Lajes bidirecionais ............................................................... 26
6.6.2 Lajes unidirecionais ............................................................. 26
6.6.3 Compatibiliza(cid:231)ªo dos momentos fletores ............................ 28
6.7 Estado Limite de Deforma(cid:231)ªo Excessiva (ELS-DEF) ............ 29
6.7.1 Verifica(cid:231)ªo do estÆdio ......................................................... 29
6.7.2 Flecha imediata ................................................................... 30
6.7.3 Flecha diferida ..................................................................... 31
6.7.4 Flecha total .......................................................................... 32
6.7.5 Flechas limites ..................................................................... 32
6.8 Rea(cid:231)ıes de apoio .................................................................. 32
6.8.1 MØtodo das Æreas: ............................................................... 33
6.8.2 CÆlculo por meio de tabelas ................................................ 34
6.9 Verifica(cid:231)ªo ao cisalhamento .................................................. 35
6.9.1 Lajes sem armadura para esfor(cid:231)o cortante ......................... 35
6.9.2 Lajes com armadura para esfor(cid:231)o cortante ......................... 36
6.10 Dimensionamento das armaduras ......................................... 36
6.11 Detalhamento das armaduras ................................................ 37
6.11.1 Armaduras m(cid:237)nimas .......................................................... 37
6.11.2 Di(cid:226)metro mÆximo .............................................................. 38
6.11.3 Espa(cid:231)amento mÆximo ....................................................... 38
6.11.4 Armadura positiva.............................................................. 38
6.11.5 Armadura negativa ............................................................ 39
7 EXEMPLO DE C`LCULO (cid:150) LAJES ................................................. 41
7.1 Considera(cid:231)ıes iniciais............................................................ 41
7.2 PrØ-Dimensionamento............................................................ 42
7.3 Vªos efetivos .......................................................................... 42
7.4 Tipo de Arma(cid:231)ªo .................................................................... 43
7.5 Vincula(cid:231)ıes ............................................................................ 44
7.6 Defini(cid:231)ªo dos carregamentos ................................................. 44
7.6.1 Cargas permanentes ........................................................... 44
7.6.2 Carga acidental ................................................................... 48
7.7 Estado Limite de Deforma(cid:231)ªo Excessiva (ELS-DEF) ............ 48
7.7.1 Determina(cid:231)ªo dos momentos de servi(cid:231)o ............................ 48
7.7.2 Verifica(cid:231)ªo do EstÆdio ......................................................... 51
7.7.3 Verifica(cid:231)ªo da flecha ........................................................... 52
7.8 Determina(cid:231)ªo dos Momentos para o Estado Limite (cid:218)ltimo.... 56
7.9 Compatibiliza(cid:231)ªo dos momentos fletores negativos .............. 59
7.10 Corre(cid:231)ªo dos momentos fletores positivos ............................ 60
7.11 CÆlculo da Armadura ............................................................. 62
7.11.1 Dimensionamento da armadura positiva: .......................... 62
7.11.2 Dimensionamento da armadura negativa: ......................... 67
7.12 Detalhamento das armaduras ................................................ 74
7.12.1 Detalhamento das armaduras positivas ............................ 74
7.12.2 Detalhamento das armaduras negativas ........................... 80
7.12.3 Detalhamento final............................................................. 87
7.13 Rea(cid:231)ıes da laje nas vigas ..................................................... 90
7.14 Verifica(cid:231)ªo ao cisalhamento .................................................. 93
8 ESCADAS ........................................................................................ 97
8.1 Considera(cid:231)ıes iniciais............................................................ 97
8.2 Altura mØdia ........................................................................... 99
8.3 Defini(cid:231)ªo dos carregamentos ................................................. 99
8.3.1 Trecho inclinado .................................................................. 99
8.3.2 Patamar ............................................................................. 100
8.4 Esfor(cid:231)os solicitantes ............................................................ 100
8.5 Dimensionamento da armadura principal ............................. 101
8.6 Dimensionamento da armadura secundÆria......................... 102
8.7 Verifica(cid:231)ªo da flecha ............................................................ 103
8.8 Verifica(cid:231)ªo ao cisalhamento ................................................ 106
8.9 Verifica(cid:231)ªo da compressªo diagonal do concreto ................ 107
8.10 Empuxo ao vazio .................................................................. 107
8.11 CÆlculo do comprimento bÆsico de ancoragem ................... 108
8.12 Detalhamento final ............................................................... 109
9 VIGAS ............................................................................................ 111
9.1 Vªos efetivos ........................................................................ 111
9.2 Vincula(cid:231)ªo............................................................................ 111
9.3 PrØ-dimensionamento .......................................................... 112
9.4 Esfor(cid:231)os ............................................................................... 112