TCC_Pedro Gabriel Kemczinski

121 Pages·2015·2.33 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

CÁLCULO E DETALHAMENTO DE ESTRUTURA DE CONCRETO
ARMADO DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL

PEDRO GABRIEL KEMCZINSKI

ORIENTADOR: IVO JOSÉ PADARATZ

FLORIANÓPOLIS, 2015
PEDRO GABRIEL KEMCZINSKI

CÁLCULO E DETALHAMENTO DE ESTRUTURA DE CONCRETO
ARMADO DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à disciplina de Trabalho de Conclusão
de Curso II, como requisito de avaliação da mesma.
Orientador: Profº Ivo José Padaratz,Dr.

FLORIANÓPOLIS, 2015

RESUMO
O presente apresenta o cálculo de elementos de uma estrutura de concreto
armado, utilizando métodos manuais, para uma laje, vigaconvencional,vigade
transição e pilares, e utilizando o software comercial AltoQiEberick para o cálculo
destes mesmos elementos.
O processo inicia-se com o pré-lançamento da estrutura, observando
incompatibilidades com elementos de arquitetura. Então vem o pré-
dimensionamento, determinação das vinculações e por fim o cálculo e detalhamento
propriamente dito.
Ao final é feito um comparativo entre os elementos calculados manualmente,
e os mesmos elementos calculados e detalhados pelo software.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 11
2 OBJETIVOS ....................................................................................................... 12
3 DURABILIDADE E MATERIAIS ........................................................................ 13
3.1. DURABILIDADE ................................................................................................. 13
3.1.1.Classe de agressividade do ambiente .............................................................. 13
3.1.2.Qualidade do concreto e cobrimento mínimo ................................................... 13
3.2. CONCRETO ....................................................................................................... 13
3.2.1.Resistência a Compressão ............................................................................... 13
3.2.2.Resistência à Tração ........................................................................................ 14
3.2.3.Módulo de Elasticidade .................................................................................... 14
3.3. AÇO .................................................................................................................... 15
3.3.1.Resistência de cálculo ...................................................................................... 15
3.3.2.Módulo de Elasticidade .................................................................................... 15
3.4. ESTADO-LIMITE ÚLTIMO (ELU) ....................................................................... 15
3.5. ESTADOS-LIMITES DE SERVIÇO (ELS) .......................................................... 16
3.6. AÇÕES ............................................................................................................... 16
3.6.1.Ações Permanentes ......................................................................................... 16
3.6.2.Ações variáveis ................................................................................................ 16
3.6.3.Ações excepcionais .......................................................................................... 17
3.6.4.Coeficiente de ponderação das ações nos estados-limites últimos e serviço .. 17
3.7. COMBINAÇÕES DE AÇÕES ............................................................................. 18
3.7.1. Combinações últimas ................................................................................... 18
3.7.2. Combinações de serviço .............................................................................. 18
4 LANÇAMENTO ESTRUTURAL ......................................................................... 19
5 DESCRIÇÃO DA ARQUITETURA E CRITÉRIOS DE PROJETO ..................... 21
6 LANÇAMENTO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS ........................................ 22
6.1. VIGA DE TRANSIÇÃO ....................................................................................... 22
6.2. VIGAS E LAJES ................................................................................................. 22
7 DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DA ESTRUTURA POR MÉTODOS
MANUAIS.................................................................................................................. 24
7.1. LAJES ................................................................................................................. 24
7.1.1. Método de cálculo ........................................................................................ 24
7.1.1.1. Pré-dimensionamento e Vão efetivo e Vinculações ..................................... 24
7.1.1.2. Cargas Atuantes .......................................................................................... 25
7.1.1.3. Verificação das Flechas ............................................................................... 25
7.1.1.4. Momento máximo ......................................................................................... 27
7.1.1.5. Dimensionamento da Armadura ................................................................... 28
7.1.1.6. Verificação ao Cisalhamento ........................................................................ 28
7.1.1.7. Reações de apoio ........................................................................................ 29
7.2. CONSIDERAÇÕES SOBRE O CALCULO DAS LAJES UTILIZANDO TABELAS
DO EXCEL ................................................................................................................ 47
8. CÁLCULO DA VIGA V2 ..................................................................................... 48
8.1. PRÉ-DIMENSIONAMENTO ................................................................................ 48
8.2. VÃO EFETIVO .................................................................................................... 48
8.3. CARREGAMENTOS ........................................................................................... 49
8.3.1. Peso próprio ................................................................................................. 49
8.3.2. Alvenaria ...................................................................................................... 49
8.3.3. Reações das lajes na viga ........................................................................... 49
8.3.4. Resumo dos carregamentos de cálculo ....................................................... 49
8.4. MOMENTOS FLETORES DE CÁLCULO ........................................................... 50
8.5. DIMENSIONAMENTO DA ARMADURA ............................................................. 51
8.6. ARMADURA TRANSVERSAL ............................................................................ 57
8.6.1. Esforços Cortantes de Cálculo ..................................................................... 57
8.6.1.1. Área de aço .................................................................................................. 57
8.7. ESTADO-LIMITE DE DEFORMAÇÃO EXCESSIVA .......................................... 58
8.8. DETALHAMENTO DA VIGA V2 ......................................................................... 61
8.8.1. Decalagem do diagrama de momento fletor ................................................ 61
8.8.2.1. Armadura Positiva ........................................................................................ 61
8.8.2.2. Armadura negativa ....................................................................................... 64
8.9. DETALHAMENTO FINAL ................................................................................... 66
9. CÁLCULO DA VIGA DE TRANSIÇÃO (V15) .................................................... 67
9.1 PRÉ-DIMENSIONAMENTO ................................................................................ 67
9.2 VÃO EFETIVO .................................................................................................... 67
9.3. CARREGAMENTOS ........................................................................................... 68
9.3.1. Peso próprio ................................................................................................. 68
9.3.2. Alvenaria ...................................................................................................... 68
9.3.3. Reações das lajes na viga ........................................................................... 68
9.3.5. Resumo dos carregamentos de cálculo ....................................................... 69
9.4. MOMENTOS FLETORES DE CÁLCULO ........................................................... 70
9.5. DIMENSIONAMENTO DA ARMADURA ............................................................. 70
9.5.1. Armadura Longitudinal ................................................................................. 71
9.6. ARMADURA TRANSVERSAL ............................................................................ 73
9.6.1. Esforços Cortantes de Cálculo ..................................................................... 73
9.6.1.1. Área de aço .................................................................................................. 74
9.7. ESTADO-LIMITE DE DEFORMAÇÃO EXCESSIVA .......................................... 75
9.8. DETALHAMENTO DA VIGA DE TRANSIÇÃO ................................................... 78
9.8.1. Armadura de Pele ........................................................................................ 78
9.8.3. Decalagem do diagrama de momento fletor ................................................ 79
9.8.4.1. Armadura Positiva ........................................................................................ 79
9.8.4.2. Armadura negativa ....................................................................................... 81
9.9. CONSIDERAÇÕES SOBRE O CÁLCULO DA VIGA DE TRANSIÇÃO V15 ............ 81
9.10. DETALHAMENTO FINAL ............................................................................. 82
10. PILARES ............................................................................................................ 83
10.1. CALCULO DO PILAR P1 ............................................................................. 83
10.1.1. Resumo dos Esforços .................................................................................. 88
10.1.2. Dimensionamento da Armadura Longitudinal .............................................. 88
10.1.2.1.Detalhamento da Armadura Longitudinal .................................................... 89
10.1.2.2.Detalhamento da Armadura Transversal ..................................................... 91
10.1.3. Detalhamento Final: ..................................................................................... 92
10.2.1. Resumo dos Esforços .................................................................................. 98
10.2.2. Dimensionamento da Armadura Longitudinal .............................................. 98
10.2.2.1.Detalhamento da Armadura Longitudinal .................................................. 100
10.2.2.2.Detalhamento da Armadura Transversal ................................................... 101
10.2.3. Detalhamento Final: ................................................................................... 102
10.3.1. Resumo dos Esforços ................................................................................ 107
10.3.2. Dimensionamento da Armadura Longitudinal ............................................ 107
10.3.2.1.Detalhamento da Armadura Longitudinal .................................................. 108
10.3.2.2.Detalhamento da Armadura Transversal ................................................... 110
11. DIMENSIONAMENTO DA ESTRUTURA UTILIZANDO O SOFTWARE ALTOQI
EBERICK ................................................................................................................ 112
11.1. COMPARATIVO ENTRE OS ELEMENTOS .............................................. 112
12. CONCLUSÃO ................................................................................................... 113
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 114
APÊNDICE .............................................................................................................. 115
Apêndice A – Planta Arquitetônica dos pavimentos. ............................................... 115
Apêndice B – Pranchas A1...................................................................................... 115
ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 – Caso de Vinculação ............................................................................................................... 31
Figura 2 – Resumo dos Momentos Fletores de Cálculo – Laje L3 ......................................................... 36
Figura 3 – Resumo das áreas de aço – Laje L3 ...................................................................................... 43
Figura 4 - Detalhamento da laje L3 ....................................................................................................... 47
Figura 5 – Carregamento de Cálculo da Viga V2 ................................................................................... 50
Figura 6– Momentos Fletores de Cálculo da Viga V2............................................................................ 50
Figura 7 – Esforços Cortantes de Cálculo da Viga V2 ............................................................................ 57
Figura 8– Detalhamento da Viga V2 ...................................................................................................... 66
Figura 9– Esforços da viga V13 no pilar P8 ............................................................................................ 68
Figura 10– Esforços da viga V3 no pilar P8 ............................................................................................ 69
Figura 11 – Momentos Fletores de Cálculo da Viga V15 ....................................................................... 70
Figura 12 - Esforços Cortantes de Cálculo da Viga V15 ......................................................................... 74
Figura 13– Carregamento de serviço Viga de Transição ....................................................................... 76
Figura 14– Momentos de serviço Viga de Transição............................................................................. 76
Figura 15– Detalhamento da Viga V15 .................................................................................................. 82
Figura 16 – Esforços Viga V1 ................................................................................................................. 84
Figura 17– Esforços Viga V16 ................................................................................................................ 84
Figura 18- Momentos fletores da viga V1 no pavimento térreo .......................................................... 87
Figura 19– Detalhamento do Pilar P1 ................................................................................................... 92
Figura 20 – Esforços Viga V1 ................................................................................................................. 93
Figura 21– Esforços Viga V19 ................................................................................................................ 94
Figura 22– Detalhamento Pilar P2....................................................................................................... 102
Figura 23– Esforços Viga V2 ................................................................................................................ 103
Figura 24– Detalhamento Pilar P5....................................................................................................... 111
ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 – Esforços Normais no Pilar P1.....................................................62
Tabela 2 – Esforços Normais no Pilar P2.....................................................72
Tabela 3 – Esforços Normais no Pilar P5 ....................................................80