ASPECTOS DE PROJETO - UTFPR
Transcript of ASPECTOS DE PROJETO - UTFPR
Aspectos de projeto
Princípios e recomendações gerais
• Vãos, alturas e cargas
• Execução, transporte, montagem e ligações
Ter em conta que a elaboração do projeto é mais
trabalhosa, pois engloba o planejamento da construção
Resolver as interações da estrutura com as outras
partes da construção:
• Hidráulica
• Sanitária
• Elétrica
• Águas pluviais
• Ar condicionado
Aspectos de projeto
Resolver as interações da estrutura com as outras
partes da construção:
• Hidráulica
• Sanitária
• Elétrica
• Águas pluviais
• Ar condicionado
• Esquadrias
• Impermeabilização
• Isolamento térmico
• BIM
Aspectos de projeto
Uma das principais dificuldades das estruturas de concreto pré-
moldado é a realização das ligações
• limitações de transporte
• limitações de equipamentos de montagem
• custos relacionados a transporte e montagem
Aspectos de projeto
Minimizar o número de ligações
Minimizar o número de elementos
• Produção em série
• Elementos que desempenham mais de uma função
– Painéis alveolares
– Laje TT (laje π)
Lajes
Paredes
Aspectos de projeto
Utilizar elementos de mesma faixa de peso
• Equipamento de montagem é dimensionado para os
elementos mais pesados e é mal aproveitado para montar
elementos muito leves
• Se o porte e a logística da obra requerem múltiplos
equipamentos este princípio deixa de ser relevante.
Aspectos de projeto
As facilidades no manuseio, armazenamento,
transporte e montagem estão relacionadas com o peso
e, principalmente, com a forma do elemento
• Forma de L
• Eixo curvo
Aspectos de projeto
Forma dos elementos pré-moldados
Minimizar o consumo de materiais
• Peso dos elementos
• Forma da seção transversal
• Forma do elemento ao longo do seu comprimento
Aspectos de projeto
Forma dos elementos pré-moldados
Aspectos de projeto
As empresas de pré-fabricadostêm, de modo geral, os perfisjá padronizados para osdiversos elementos estruturais.
Aspectos de projeto
No projeto e análise das estruturas devem ser levados em
conta os aspectos:
a) Comportamentos dos elementos isoladamente;
b) Possíveis mudanças do esquema estático;
c) Análise do comportamento da estrutura pronta.
• Montagem no local definitivo com cimbramento
Aspectos de projeto
É pouco usual subdividir os elementos estruturais, quando necessário
(por limitações de tamanho: fabricação, transporte ou montagem), se
torna obrigatório o uso de pós-tração
• Montagem no canteiro
• e posterior colocação
Situações transitórias
M- =𝑔(𝑥𝑙)2
2
𝑥𝑙 𝑥𝑙𝑙(1 − 2𝑥)
M+ =𝑔(𝑥𝑙)2
8[1 − 4𝑥]
M+ =𝑔(𝑥𝑙)2
8
∆𝑀
Transporte/armazenagem Montagem/posição final
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d I parcial
Transporte interno
∆=5
384
𝑞𝑙4
𝐸𝐼Cuidado com deformações excessivas
Considerar ações dinâmicas
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d
I parcialTransporte interno
Armazenamento 7 dias fck,7d E7d
∆=5
384
𝑞𝑙4
𝐸𝐼Cuidado com deformações excessivas
Considerar ações dinâmicas
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d
I parcial
Transporte interno
Armazenamento 7 dias fck,7d E7d
Transporte rodoviário *28 dias fck,28d E28dMontagem
Considerar ações dinâmicas
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d
I parcial
Transporte interno
Armazenamento 7 dias fck,7d E7d
Transporte rodoviário *
28 dias fck,28d E28dMontagem
Seção parcial
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d
I parcial
Transporte interno
Armazenamento 7 dias fck,7d E7d
Transporte rodoviário *
28 dias fck,28d E28dMontagem
Seção parcial
Montagem das lajes 30 dias
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d
I parcial
Transporte interno
Armazenamento 7 dias fck,7d E7d
Transporte rodoviário *
28 dias fck,28d E28dMontagem
Seção parcial
Montagem das lajes 30 dias
Concretagem capa da laje 36 - 60 dias fck,60d E60d I total
Situações transitórias
Retirar da forma1 dia fck,1d E1d
I parcial
Transporte interno
Armazenamento 7 dias fck,7d E7d
Transporte rodoviário *
28 dias fck,28d E28dMontagem
Seção parcial
Montagem das lajes 30 dias
Concretagem capa da laje36 - 60 dias
fck,60d E60d I totalRevestimento
Sobrecargas (USO FINAL) 90 - 180 dias
Situações transitórias
Efeito dinâmico devido à movimentação da peça
Na falta de uma análise mais exata, pode-se empregar umcoeficiente de ação dinâmica de forma aproximada:
NBR 9062 (2017)
Tombamento e estabilidade lateral de vigas devido a vínculosincompletos
Deve ser verificada a possibilidade de tombamento eestabilidade lateral durante o içamento de vigas.
Vigas altas com pequena rigidez lateral devem ser verificadasna fase de transporte devido à possibilidade de rotação dosapoios em superelevação da pista de rolamento.
Situações transitórias
Dimensionamento dos dispositivos de içamento
As alças de içamento são os dispositivos mais comuns.
As alças, e outros dispositivos de levantamento, devem serprojetadas para 4 vezes o peso a ser levantado.
Nas alças podem ser empregados aços CA-25, cordoalhas deprotensão e cabos de aço.
Não devem ser empregados CA-50 e 60 por falta deductilidade.
Situações transitórias
A fase de montagem de estruturas pré-moldadas deve ser objetode grande atenção, devido principalmente à atuação de cargasnão simétricas, ação do vento, desvios de execução doselementos e de montagem e ao fato de as ligações não serem,em muitos casos, efetivadas logo após a colocação doselementos pré-moldados.
Existe indicação de que ¾ dos problemas das estruturas pré-moldadas ocorrem na montagem.
Situações transitórias
No caso de painéis de laje sobre viga, quando colocados nãosimetricamente, deve-se verificar a excentricidade da carga paraum certo número de painéis, compatível com o esquema demontagem previsto.
A excentricidade da carga produz torção na viga e em sua ligaçãocom o pilar.O pilar e sua ligação com a fundação são submetidos à flexãocorrespondente à torção aplicada na viga.
Situações transitórias
A montagem de painéis sobre fachadas também devem serobjeto de análise.
Situações transitórias
Efeitos de carregamento não simétrico em pilares
Estabilidade global
Tolerâncias e folgas
Tolerância – é o valor máximo aceito para o desvio
Desvio (ou erro) – é a diferença entre a dimensão básica (prevista)e a correspondente executada (real)
Tolerâncias e folgas
a) tolerâncias de execução;
b) tolerâncias de montagem;
c) tolerâncias de locação.
Tolerâncias e folgas
a) tolerâncias de execução;
b) tolerâncias de montagem;
c) tolerâncias de locação.
Tolerâncias e folgas
a) tolerâncias de execução;
b) tolerâncias de montagem;
c) tolerâncias de locação.
Tolerâncias e folgas
Tolerâncias de fabricação para elementos pré-moldados NBR 9062(2017)
Grupo de elementos pré-moldados
Seção ou dimensão Tolerância
Pilares, vigas, pórticos e elementos lineares
Comprimento
L ≤ 5 m ± 10 mm
5 m < L ≤ 10 m ± 15 mm
L > 10 m ± 20 mm
Seção transversal - 5 mm e + 10 mm
Distorção ± 5 mm
Linearidade ± L / 1000
Painéis, lajes, escadas e elementos em placa
Comprimento
L ≤ 5 m ± 10 mm
5 m < L ≤ 10 m ± 15 mm
L > 10 m ± 20 mm
Espessura - 5 mm e + 10 mm
PlanicidadeL ≤ 5 m ± 3 mm
L > 5 m ± L / 1000
DistorçãoLargura ou altura ≤ 1m ± 3 mm a cada 30 cm
Largura ou altura > 1m ± 10 mm
onde L é o comprimento do elemento pré-moldado
Tolerâncias e folgas
Tolerâncias de fabricação para elementos pré-moldados NBR 9062(2017)
Grupo de elementos pré-moldados
Seção ou dimensão Tolerância
Telhas e/ou elementos delgados
Comprimento
L ≤ 5 m ± 10 mm
5 m < L ≤ 10 m ± 15 mm
L > 10 m ± 20 mm
Espessurae ≤ 50 mm - 1 mm e + 5 mm
e > 50 mm - 3 mm e + 5 mm
Distorção ± 5 mm
Linearidade ± L / 1000
Estacas
Comprimento ± L / 3000
Seção transversal ou diâmetro ± 5 %
Espessura da parede para seções vazadas + 13 mm / -6 mm
Linearidade ± L / 1000
onde L é o comprimento do elemento pré-moldado
COBRIMENTO DAS ARMADURAS
NBR 6118 (2014): Projeto de estruturas de concreto
X
NBR 9062 (2017): Projeto e execução de estruturas de
concreto pré-moldado
Estruturas híbridas
• Cobertura metálica ou de madeira
• Alvenaria estrutural
• Concreto convencional + concreto pré-moldado
Aspectos de projeto
Utilização de balanços
O balanço em vigas ou sacadas pode representardificuldade para a estrutura pré-moldada.
Vigas paralelas podem ser utilizadas, entre outraspossíveis soluções.
Lajes alveolares possibilitam vãos em balançopequenos.
Aspectos de projeto
http://www2.cassol.ind.br/wp-content/uploads/2011/11/cobertura_com_beiral02.jpg
Aspectos de projetoUtilização de balanços
Aspectos de projetoUtilização de balanços
https://www.dywidag.com.br/projetos/protendidos-dywidag-projetos/ponte-de-laguna-brasil.html
https://www.dywidag.com.br/projetos/protendidos-dywidag-projetos/ponte-de-laguna-brasil.html
Aspectos de projetoUtilização de balanços
http://www.internacional.com.br/conteudo?modulo=2&setor=19&codigo=1334
73
Aspectos de projetoUtilização de balanços
http://pcidesignawards.org/pages/ZZ/links/full/82_file_Image1.jpg
Aspectos de projetoUtilização de balanços
Coordenação modular
A coordenação modular corresponde ao relacionamento entreas dimensões dos elementos e a dimensão da construção pormeio de uma dimensão básica.
O objetivo é criar uma ordem dimensional para a padronização,facilitando a compatibilização do arranjo dos elementos,quanto à estrutura e demais partes da construção.
Aspectos de projeto
O projeto é desenvolvido utilizando uma malha de projeto,feita a partir de uma malha modular, cuja unidade básica é omódulo.
As dimensões dos componentes devem se ajustar à essamalha de projeto.
Cantos e cruzamentos podem apresentar problemas.
Coordenação modular
Aspectos de projeto
Estabilidade globalAção da laje como diafragma com núcleo rígido
Núcleo decontraventamento
Laje comportando-secomo diafragma
Ação lateral
Ação lateral
Transferência dos esforços no plano da lajepara o núcleo de contraventamento
Núcleo decontraventamento
Laje comportando-secomo diafragma
Ação lateral
Ação lateral
Transferência dos esforços no plano da lajepara o núcleo de contraventamento
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
𝛾𝑍 =1
1 −∆𝑀𝐷∆𝑀1
• Coeficiente Gama-Z (gz)
• Coeficiente Alfa (a)
• P-Delta (P-D)
Força vertical x deslocamento horizontal
Momento de tombamento:Força horizontal x
deslocamento vertical
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
gz ≤ 1,1 estrutura de Nós Fixos
gz > 1,1 estrutura de Nós Móveis
Efeitos de 2ª ordem podem ser desprezados NBR 6118(2014)
gzSignificado
≈ 1.00 Efeitos de segunda ordem praticamente inexistentes
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
gz ≤ 1,1 estrutura de Nós Fixos
gz > 1,1 estrutura de Nós Móveis
Efeitos de 2ª ordem podem ser desprezados NBR 6118(2014)
gzSignificado
≈ 1.00 Efeitos de segunda ordem praticamente inexistentes
1.10 Efeitos de 2ª ordem em torno de 10% dos efeitos de 1ª ordem
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
gz ≤ 1,1 estrutura de Nós Fixos
gz > 1,1 estrutura de Nós Móveis
Efeitos de 2ª ordem podem ser desprezados NBR 6118(2014)
gzSignificado
≈ 1.00 Efeitos de segunda ordem praticamente inexistentes
1.10 Efeitos de 2ª ordem em torno de 10% dos efeitos de 1ª ordem
1.20 Efeitos de 2ª ordem em torno de 20% dos efeitos de 1ª ordem
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
gz ≤ 1,1 estrutura de Nós Fixos
gz > 1,1 estrutura de Nós Móveis
Efeitos de 2ª ordem podem ser desprezados NBR 6118(2014)
gzSignificado
≈ 1.00 Efeitos de segunda ordem praticamente inexistentes
1.10 Efeitos de 2ª ordem em torno de 10% dos efeitos de 1ª ordem
1.20 Efeitos de 2ª ordem em torno de 20% dos efeitos de 1ª ordem
1.30 Denotam um grau de instabilidade elevado buscar ≤ 1.20
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
gz ≤ 1,1 estrutura de Nós Fixos
gz > 1,1 estrutura de Nós Móveis
Efeitos de 2ª ordem podem ser desprezados NBR 6118(2014)
gzSignificado
≈ 1.00 Efeitos de segunda ordem praticamente inexistentes
1.10 Efeitos de 2ª ordem em torno de 10% dos efeitos de 1ª ordem
1.20 Efeitos de 2ª ordem em torno de 20% dos efeitos de 1ª ordem
1.30 Denotam um grau de instabilidade elevado buscar ≤ 1.20
1.50 Estrutura instável e impraticável
Estabilidade globalMétodos de análise de efeitos de segunda ordem
Vários coeficientes gz para uma estrutura?
A verificação da estabilidade global de um edifício deve ser feita para TODAS AS COMBINAÇÕES DE CARREGAMENTO (ELU)
E TODAS devem garantir segurança!
Aspectos de projeto
Colapso progressivo ruptura em cadeia
http://www.ctlgroup.com/projects/tropicana-reinforced-concrete-parking-garage-collapse-evaluation/
Aspectos de projeto
Colapso progressivo ruptura em cadeia
http://southeast.construction.com/southeast_construction_news/2012/1017-fla-garage-project-suffers-progressive-collapse-killing-four.asp
Aspectos de projeto
Como fazer as estruturas resistentes ao Colapso progressivo?
Tirantes ligando os panos de laje e
elementos de fachada
Enrijecimento das ligações
Armadura negativa nas lajes e vigas