Upload
manoel-xavier
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 1/235
Universidade Estadual de Maringá
Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Civil
“ Introdução ao Concreto
Pré-Moldado – Notas de Aula”
Docente: Prof. Dr. Rafael Alves de Souza
http://www.gdace.uem.br
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 2/235
Professores:
Romel Dias VanderleiRafael Alves de Souza
CONSTRUÇÕESCONSTRUÇÕESINDUSTRIALIZADAS APLICADAINDUSTRIALIZADAS APLICADA
NA ENGENHARIA URBANANA ENGENHARIA URBANA
INDUSTRIALIZAÇÃO DACONSTRUÇÃO URBANA
CONCRETO PRÉCONCRETO PRÉ--MOLDADOMOLDADO
ASPECTOS BÁSICOS ASPECTOS BÁSICOS
A CONSTRUÇÃO CIVIL É CONSIDERADAUMA INDÚSTRIA ATRASADA
RAZÕES
O CONCRETO PRÉ-MOLDADO É UMA DASFORMAS DE REDUZIR O ATRASO
BAIXA PRODUTIVIDADE
BAIXO CONTROLE DE QUALIDADE
DESPERDÍCIOS DE MATERIAIS
MOROSIDADE
ASPECTOS BÁSICOS ASPECTOS BÁSICOS
VANTAGENS DA UTILIZAÇÃO DO CONCRETOPRÉ-MOLDADO
Reduzir o custo dos materiais (concreto de
armadura);
REDUZIR O CUSTO COM FÔRMAS ECIMBRAMENTO!!!
ASPECTOS ASPECTOS BÁSICOSBÁSICOS Consumo de cimento utilizado noConsumo de cimento utilizado no concreto pr concreto pr éé--moldadomoldado
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 3/235
ÍÍndices de consumo de concreto pr ndices de consumo de concreto pr éé--moldadomoldado
0
40
80
120
160
Cons
umo
de
concreto
pré-moldado
em
kg
porhabitan
te
F i n l â n
d i a
E s p a
n h a
H o l a
n d a
A l e m
a n h a
D i n a m a r c a
J a p ã
o I t á
l i a
S
u é c i a
F r a n ç
a
R e i n o
U n i d
o E U
A
C a
n a d á
B r a s i l
Fatores regionais também afetam o consumodo CPM.
CAMPO DE APLICAÇÃOCAMPO DE APLICAÇÃO
Edificações (industriais, comerciais,habitacionais, hospi tais, rodoviárias, etc.);
Construção pesada (grandes pontes, túneis,obras por tuárias, estádios, silos, etc.);
Infra-estrutura u rbana (canais, muros de
arrimo, galerias, reservatórios , etc.).
PRÉ-MOLDAGEM
INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO
PRÉ-FABRICAÇÃO
DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES
PRPRÉÉ--MOLDAGEMMOLDAGEM
PROCESSO DE EXECUÇÃO EM QUE ACONSTRUÇÃO, OU PARTE DELA, ÉMOLDADA FORA DO SEU LOCAL DEUTILIZAÇÃO DEFINITIVO
DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 4/235
PRÉ-FABRICAÇÃO e PRÉ-MOLDAGEM:Correspondem a estruturas, fechamentos ou
elementos acessórios EM CONCRETO.
INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO:Se estende a todas as partes e independe domaterial.
DEFINIÇÕESDEFINIÇÕES INDUSTRIALIZAINDUSTRIALIZAÇÇ ÃO DA CONSTRU ÃO DA CONSTRUÇÇ ÃO ÃO
Estágios de desenvolvimento da Construção Civil
Ferramentasmanuais
Unitária
Individual
Improvisação
Manufatura IndustrializaçãoMecanização
Investimento emmáquina
Investimento emequipamento
Recursos /investimento
MassivaUnitária commáquinas
Produção
FábricaEmpresaUnidade Produtiva
PlanificaçãoProjetoPlanejamento
INDUSTRIALIZAINDUSTRIALIZAÇÇ ÃO DA CONSTRU ÃO DA CONSTRUÇÇ ÃO ÃO
Viabilidade Econômica:
(Custos fixos + Custos variáveis) < Custo com manufatura
Produção mínima para indus trializar
TIPOS DE CONCRETO PRTIPOS DE CONCRETO PRÉÉ--MOLDADOMOLDADO
pré-moldado
arquitetônico
pré-moldado normalQuanto ao papeldesempenhado pelaaparência
pré-moldado deseção parcial
pré-moldado de seçãocompleta
Quanto à incorporação dematerial para ampliar aseção resistente no local deutilização definitivo
pré-moldado de
canteiro
pré-moldado de fábricaQuanto ao local deprodução dos elementos
TIPOS DE CONCRETO PRÉ-MOLDADO
TIPOS DE CONCRETO PRTIPOS DE CONCRETO PRÉÉ--MOLDADOMOLDADO
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 5/235
TIPOS DE CONCRETO PRTIPOS DE CONCRETO PRÉÉ--MOLDADOMOLDADO
Pré-moldado “ pesado e “ leve” :- A distinção é subjetiva e circunstancial;
- Equipamentos de transporte e montagem;
- Leves – até 30kg; - Médio – entre 30kg e 500kg;
- Pesado – acima de 500kg (necessita de equipamentosespeciais).
Pré-moldado normal:- Não há preocupação com aparência.
Pré-moldado arquitetônico :- Contribui na forma arquitetônica ou em efeito deacabamento da construção;
- Podem ou não ter finalidade estrutural.
PLAZA IGUATEMIPLAZA IGUATEMI -- SPSP
CARACTERÍSTICAS DO CONCRETO PRÉCARACTERÍSTICAS DO CONCRETO PRÉ--MOLDADOMOLDADO ConstruConstruçção Limpaão Limpa
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 6/235
Possibilid ade de grandes vãos e de grandes cargaPossibilidade de grandes vãos e de grandes cargass Não existem limi taNão existem limitaçções arquitetônicasões arquitetônicas
HINES PANAMÉRICA PARKHINES PANAMÉRICA PARK -- SPSP
Menor tempo de construção
HINES PANAMÉRICA PARKHINES PANAMÉRICA PARK-- SPSP
HINES PANAMÉRICA PARKHINES PANAMÉRICA PARK -- SPSP HINES PANAMÉRICA PARKHINES PANAMÉRICA PARK -- SPSP
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 7/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 8/235
Professores:Romel Dias VanderleiRafael Alves de Souza
CONSTRUÇÕESCONSTRUÇÕESINDUSTRIALIZADAS APLICADAINDUSTRIALIZADAS APLICADA
NA ENGENHARIA URBANANA ENGENHARIA URBANA
MATERIAISMATERIAIS
Qualidades Desejáveis:
Grande durabilidade;Baixa manutenção;Isolante térmico e hidrófugo;Resistência ao fogo ;Estabilidade volumétrica;
Resistência mecânica elevada.
MATERIAISMATERIAIS
Visando a indust rialização:
Facilidade de ser executado por meios mecânicos;
Ligações de forma fácil e simples;
Funções de estrutura e de fechamento.
Concreto armado:
Não apresenta algumas características paraindustrialização; Apresenta grande par te das qual idades ; Baixo custo Material viável para indus trialização.
MATERIAISMATERIAIS
Concreto Armado: Aglomerante hidrául ico; Agregados; Reforço (armadura).
Concreto:
Pasta; Argamassa; Concreto de granulometria fina; Concreto.
CONCRETOCONCRETO CONCRETOCONCRETO
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 9/235
CONCRETOCONCRETO
CONCRETO DE GRANULOMETRI FINA:
Cimento + Areia + Pedrisco + Água
CONCRETOCONCRETO
CONCRETO:
Cimento + Areia + Pedra Bri tada + Água
REFORÇOS (ARMADURAS)REFORÇOS (ARMADURAS)
Normal
Elevada
Resistência
Aço – aço comum; aço inoxidável.Polimérica – polipropileno (PP); polietileno (PE), álcool de
polivinila (PVA), etc.Minerais – vidro; amianto.
Vegetais – coco; sisal; piaçava; etc.Outros – carbono.
Aço
Não-metálica
Material Introdução deforça prévia
Arr anjoTipo
Descontínua
Passiva
Ativa
Fios
Barras
TelasPerfis
Cordoalhas
Contínua
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
CONCRETO ARMADO:Concreto + Armadura Contínua Passiva
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 10/235
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
ESTRUTURAS MISTAS:
Concreto + Perfis de Aço
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
ESTRUTURAS MISTAS :
Concreto + Madeira
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
ARGAMASSA ARMADA (Ferrocement):
Argamassa + Armadura Passiva e/ou At iva- Armadura em forma de tela;- Elementos de pequena espessura (4cm);- Cobrimento das armaduras de 4 a 8 mm.
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
CONCRETO COM FIBRAS:
Concreto + Armadura descontínuaa) Menos de 1% - grandes volumes de concreto;b) De 1% a 5% - concreto de granulometria fina;
Ex.: Concreto com fibra de vidro - GRC
c) De 5% a 15% - elementos de pequenas espessuras;Ex.: Cimento amianto e SIFCON
ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS ASSOCIAÇÕES DE MATERIAIS
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 11/235
Análise comparativa do emprego de concreto de elevada
resistência
178 mm
CPM
CML ca mada de as falt o
concreto 42MPa - 9 longarinas
espaçadas de 1,2m, armadas com
30 cordoalhas por longarina
203 mmCPM
CML camada de asfalto
concreto 69MPa - 4 longarinas
espaçadas de 2,7m, armadas com
58 cordoalhas por longarina
Análise comparativado emprego de
concreto deelevado
desempenho
Custo por metro
Item alternativa comf ck =42MPa
alternativa comf ck =69MPa
TabuleiroUS$63,5 por m 2 x10,97 m d e largura
= 697
US$80,3 por m2 x10,97 m de largura
= 881
Cordoalhas(1)
9 x 30 x US$ 1,31 po r m etr o de
cordoalha = 354
4 x 58 x US$ 1,31 por me tro de
cordoalha = 304
Concreto daslongarinas (2)
9 x 0,510m3 x US$52/m3 = 239
4 x 0,510m 3 x US$111/m3 = 226
Outroscustos das
longarinas (3)
9 x US$153 =1377
4 x US$153 =612
Total(US$/m)
2667 2023
Total(US$/m2)
243 184
1) este custo inclui o material, serviço de colocação e pe rda s;
2) esta diferença de custos do m3 do concreto érelativamente grande. Existe hoje em dia umatendência que esta diferença não seja tão grande (notado autor);
3) neste item estão englobados os custos com os serviçosde protensão na fábrica bem como os serviços detransporte e montagem.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 12/235
COMPONENTES DEEDIFICAÇÕES PRÉ-MOLDADAS
Prof. Dr. Romel Dias VanderleiUniversidade Estadual de MaringáDepartamento de Engenharia Civil
Pós-graduação em Engenharia UrbanaDEC-4018
COMPONENTES DE EDIFICACOMPONENTES DE EDIFICAÇÇÕESÕES
EDIFICAÇÕES
INFRAESTRUTURA
OUTRAS OBRAS CIVIS
COMPONENTES DE EDIFICAÇÕESCOMPONENTES DE EDIFICAÇÕES
SISTEMAS ESTRUTURAIS
APLICAAPLICAÇÇÕES EM EDIFICAÕES EM EDIFICAÇÇÕESÕES
Múltiplos pavimentos
Edifícios de um pavimento
COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO
COMPONENTES DE EDIFICAÇÕESCOMPONENTES DE EDIFICAÇÕES
INFRAESTRUTURA
PONTES
GALERIAS, CANAIS, RESERVATÓRIOS
COMPONENTES DE EDIFICAÇÕESCOMPONENTES DE EDIFICAÇÕES PONTES
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 13/235
b ) formas de montagens
a ) arranjo dos elementos da superestrutura
infraestrutura
elementopré-moldado
treliça delançamento
Elementos na direção do eixo da ponte Tipos de seções transversais
a) Tipo painel;b) Seção caixão;c) Seção T;d) Seção I;e) Seção T invertido;
f) Seção trapezoidal;
Al ternat ivas:
Seção Tipo Painel
- Vão pequenos;- Painéis Maciços: até 9m- Painéis Alveolares: de 7,6m a 15,2m;- Painéis Pré-laje: é prevista CML,
Seção Caixão
- Vão até 30m;- Elevada rigidez a torção;- Difícil execução.
Seção T Seção T invertido
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 14/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 15/235
GALERIAS
a) São obras subterrâneas;b) A construção se resume a estrutura;c) Favorável a padronização.
Apresentam as seguintes característ icas:
emenda ( articulação )
emenda com concretomoldado no local
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 16/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 17/235
viga pré-moldada painel alveolar
cobertura
painel deparede típico
painel especialfundação do
pilar
fundação daparede
ligação da paredena fundação
ligação dasparedes
armadura nãoprotendida
juntas deconstrução
bainha para os cabosde protensão
pilar
RESERVATÓRIOS
a ) arranjo dos elementos de par edeelemento tipo elemento especial paraancoragem dos cabos
c ) esquema de disposição dos caboscom 6 elementos de ancoragem
b ) emenda típica
CML
emenda das bainhas
elemento
bainha metálica
d ) detalhe da ancoragem dos cabos
ancoragem
emenda das bainhas
CML típico
típico
ancoragemdos cabos
elemento
elemento de
elementos deancoragem
ESTÁDIOS
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 18/235
estrutura principalde suporte
pré-moldados
painéis
pré-moldados
painéis
SILOS HORIZONTAIS
SILOS VERTICAIS
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 19/235
TORRESTORRESExemplo de aplicação emtorre de transmissão – Telecommunication Towerof Verdin (Bélgica)
163,00m
8,00
5%
corte B-B
BB
AA
Ø 3, 4
0 m
corte A-A
R = 9 ,2 0 m
Ø 3, 40m
( nível do solo )
Ø 2,40m
TORRESExemplo de aplicação em torre de controle de tráfego aéreo
3,66
3,66m
b ) esquema da execução da torre
emendahorizontal
painel de concretoarquitetônico
painéispré-moldados CML
(116 kN)painel de canto
(147 kN)painel lateral
concreto pré-moldadofaixa-fôrma de
concreto pré-moldadofaixa-fôrma de
d) planta
10,37m
10,37m
0,51
1,52
3,35
1,52
0,10 CML
c) detalhe da emenda horizontal
com grautetubo para preenchimento
face interna
armadura verticalprincipal
junta com grautenão retrátil
267 mm127 114
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 20/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 21/235
Sistemas estruturais com elementos de eixo reto
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
• Facilidade em todas as fases de produção;• Fácil utilização de protensão com aderência
inicial;• Adequado para pré-moldados de fábrica;• Má distribuição dos esforços solicitantes.
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 22/235
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE
• As paredes servem de fechamento e apoio para acobertura (paredes portantes);
• Apenas as paredes externas são portantes;
• Melhor aproveitamento dos materiais;
• Dificuldades para ampliação da construção (utilizaparede portante em apenas uma direção);
• Parede engastada na fundação e elementos de
cobertura apoiados sobre ela;• As paredes podem ser feitas com painéis “TT” e
alveolares.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 23/235
COMPONENTES DE EDIFICAÇÕES
PILARES
VIGAS
LAJES
PILARES
Comprimento:até 30m;recomendado 20m.
Pode ser de concreto protendido quandosujeito a momentos fletores elevados.
SÃO OS ELEMENTOS CONTÍNUOSDA EDIFICAÇÕES PRÉ-MOLDADA;
Características e elementos acessórios dos pil ares
de seções quadrada e retangular empregados no Brasil
a
a
b
a
0
0
/
/
1
2
3
4
6
5
1 - Almofada de neoprene2 - Ligação pilar/viga - calha " I "
detalhe de sist. de captação de águas pluviais3 - Saída de águas pluviais do pilar 4 - Redução de seção para ligação
pilar/viga - testeira5 - Consolo para ligação: pilar/viga - peitoril6 - Consolo trapezoidal para apoio da viga - calha " U "
7 - Consolo retangular
7
3
Seções transversais u tilizadas nos pi lares
seção quadrada seção retangular seção circular seção I
s eç ão q ua dr ad a v az ad a s eç ão r et an gu la r v az ad a s eç ão c ir cu la r v az ad a t ip o V ie re nd el
Formas dos pilares ao longo do seu comprimento VIGAS
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 24/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 25/235
Elementos de “ Pré-laje”
elemento pré-moldado armadura transversalCML
armação treliçadaCML
armadura transversal
• Painéis pré-moldados completados com CML;• Unidirecional – faixas apoiadas em dois lados;
• Bidirecional – placas apoiadas nos quatro lados;
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 26/235
•Edifícios com mais de um pavimento;
•Grande número de ligações e vários elementos
concorrendo ao mesmo nó;
•Garantia da estabilidade global mais dispendiosa.
EDIFÍCIOS DE MULTIPLOS PAVIMENTOSistemas estruturais para edifícios de
múltiplos pavimentos• com elementos de eixo
reto (elementos tipo pilar
e tipo viga)
sistemas estruturaisde esqueleto
• com elementos compostos
de t rechos de eixo reto
(elementos que incluem
par te do pi lar e par te da
viga)
• em pavimentos sem vigas,
(elementos tipo pilar e
tipo laje)
• com grandes painéis defachada
sistemas estruturaisde parede portante
• com p ainéis da al tura do
pavi m en to
• com elementos
tr idimensionais
Sistemas estruturais com elementos de eixo reto
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
• Vale o que foi dito para Galpões;
ligaçõesrigídas rigídas
ligações
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
Esquemas construtivos com elementos de eixo reto
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO SISTEMAS
ESTRUTURAIS DE
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 27/235
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 28/235
Sistemas estruturais em pavimentos sem vigas
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
• Sistema do tipo laje-cogumelo ou pilar-laje.
b ) esquema construtivo com elementos tipo pilar e tipo laje
( primeira alternativa da segunda forma básica )e tipo laje ( primeira forma básica )
a ) esquema construtivo com elementos tipo pilar-laje
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ESQUELETO
Esquemas construtivos com sistemas estruturais de
pavimentos sem vigas.
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE
• Grandes painéis com a altura da edificação;
Sistemas estruturais com grandes painéis de fachada
a ) formas básicas
b ) esquema construtivo
lajes articuladas nos painéisde fachada
de fachada lajes engastadas nos painéis
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 29/235
c ) painéis dispostos nas duas direções
b ) painéis dispostos na direçãoa ) painéis dispostos nadireção da fachada perpendicular à fachada
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE
• Painéis com a altura do pavimento;Sistemas estruturais com painéis da altura do andar
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 30/235
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE
Sistemas estruturais com elementos tridimensionais
• Células tridimensionais;
• Compreende parte da parede e da laje;
• Apresentam elevado peso;
• Acabamento na fase de execução.
a )
b )
c )
painéiscomplementares
painéiscomplementares
elementostridimensionais
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE PAREDE PORTANTE
Esquema const rutivo com elementos tridimensionais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 31/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 32/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 33/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 34/235
Painel de fechamentoPainel de fechamento
SEÇÃO TRANSVERSAL
tubo de açosistema de
fixação
pré-moldado
painel
fôrma de madeira
sistema de fixação
acabamento comagregado exposto
elemento
ELEVAÇÃO
~26
,00m
concreto moldadono local
no localviga moldada
pré-moldado
parede moldadano local
elementospré-moldados
Coluna com forma especial
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 35/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 36/235
FIBRA DE VIDRO
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 37/235
Sorocaba - SP
PPF / 29
Hortolândia - SP
PPF / 30
São PauloSão Paulo
PPF / 31
Sorocaba - SP
PPF / 32
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 38/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 39/235
“ “ Tópicos Especiais emTópicos Especiais emEngenharia Urbana” Engenharia Urbana”
Ministrante: Prof. Dr. Rafael Alves de Souza
Construções IndustrializadasUniversidade Estadual de Maringá
Maringá, 25/05/2006
Programação Simplificada
1) Aplicações
2)Princípios e Recomendações Gerais3) Tipologia das Ligações
4) Componentes das Ligações5) Elementos para Análise e Projeto
6) Análise de Alguns Tipos de Ligações7) Painéis de Vedação
8) Tópicos Especiais9) Normas Técnicas e Referências
“ “ Aplicações do Concreto Pré Aplicações do Concreto Pré - - Moldado” Moldado”
“ “ Blocos de Alvenaria eBlocos de Alvenaria e Pavers Pavers ” ”
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 40/235
“ “ Lajes” Lajes” “ “ Telhas de Coberturas” Telhas de Coberturas”
“ “ Vigas de Pontes e Viadutos” Vigas de Pontes e Viadutos” “ “ Escadas e Muros de Arrimo” Escadas e Muros de Arrimo”
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 41/235
“ “ Galpões Industriais” Galpões Industriais” “ “ Edifícios” Edifícios”
“ “ Princípios e RecomendaçõesPrincípios e RecomendaçõesGerais para o Projeto deGerais para o Projeto deEstruturas Pré Estruturas Pré - - Moldadas” Moldadas”
Princípios e Recomendações Gerais
a) Conceber o projeto da obra visando a utilização
do concreto pré-moldado;
b) Resolver as interações da estrutura com as
outras partes da construção;
c) Minimizar o número de ligações;
d) Minimizar o número de tipos de elementos;
e) Utilizar elementos de mesma faixa de peso.
Princípios e Recomendações Gerais Princípios e Recomendações Gerais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 42/235
Princípios e Recomendações Gerais
c) Minimizar o número de ligações;
As ligações se constituem em uma das principais
dificuldades do concreto pré-moldado e este
princípio aponta para a redução da divisão da
estrutura em elementos.
Evidentemente, este princípio está vinculado às
limitações de transporte e equipamentos de
montagem.
Princípios e Recomendações Gerais
d) Minimizar o número de tipos de elementos;
Princípio relacionado à padronização da produção.
Deve-se ter em mente uma produção seriada, e
com a possibilidade de uso das mesmas fôrmas
para elementos de tamanhos diferentes.
Moldar elementos que desempenham mais de
uma função. Exemplos: painéis alveolares, de
seção TT(pi) e de seção U que podem ser
utilizados tanto em lajes quanto em paredes
Princípios e Recomendações Gerais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 43/235
Divisão da Estrutura em Elementos Outros Fatores Importantes
a) Estruturas híbridas: Galpões com pilares pré-moldados e cobertura metálica/madeira
b) Utilização de balanços: Podem introduzir certas
dificuldades. Melhor evitar.
c) Desmontabilidade da estrutura: Possibilidade de
demolição ou reforma, após um certo tempo.
Boa vantagem das estruturas pré-moldadas.
d) Coordenação modular: Relacionamento entre as
dimensões dos elementos e a dimensão da
construção por meio de uma dimensão básica.
Forma dos Elementos Pré-Moldados
Procurar minimizar o consumo de materiais dos
elementos, através da escolha inteligente da
forma da seção transversal e da forma do
elemento ao longo de seu comprimento:
Mres
h.gm = _____
Mres = Momento resistente da seção
h = Altura da seção transversal
g = Peso próprio do elemento por metro
Forma dos Elementos Pré-Moldados
Para reduzir o peso do elemento convém
aumentar o parâmetro m, bem como, analisá-lo
com outros fatores: custo da armadura, custo do
concreto e custo da execução.
Concreto Pré-Moldado + Protensão = Associação
bastante apropriada. Boas condições nos
estados limites últimos e de utilização.
Problema: necessários investimentos
Projetos e Análises Estruturais Projetos e Análises Estruturais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 44/235
Projetos e Análises Estruturais
a) Comportamento dos elementos isoladamente:
Os elementos devem ser projetados para
satisfazer etapas transitórias: desmoldagem,
armazenamento, transporte e montagem.
Deve ser considerado o efeito dinâmico advindo da
movimentação dos elementos, por meio de umcoeficiente que afeta o peso do elemento.
Projetos e Análises Estruturais
b) Possíveis mudanças de esquema estático:
Deve ser previsto, tendo em vista a ocorrência de
diferentes estágios de construção e do fato das
ligações poderem ser realizadas por etapas.
Projetos e Análises Estruturais
c) Análise do comportamento da estrutura pronta:
Atentar para a modelagem do comportamento da
estrutura e para a modelagem das ligações.
Normalmente utilizando análises elásticas
lineares, como nas estruturas moldadas no local.
Normalmente as ligações são idealizadas como
ideais (articulações e perfeitamente rígidas). No
entanto, o comportamento real pode se
distanciar dessa hipótese.
Projetos e Análises Estruturais
d) Incertezas na transmissão de forças nas
ligações:
Conseqüência direta dos desvios da geometria e
do posicionamento dos elementos e dos apoios,
de variações volumétricas, bem como, incertezado comportamento de certo tipos de ligações.
Normalmente consideram-se esforços mínimos de
torção e força normal, como na figura a seguir:
Projetos e Análises Estruturais Projetos e Análises Estruturais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 45/235
Projetos e Análises Estruturais
f) Disposições construtivas específicas:
Dimensões mínimas, armaduras mínimas,
espaçamentos máximos e mínimos das
armaduras e cobrimento, aplicam-se as regras
da estruturas de concreto moldado no local
NBR6118(2003) e NBR9062(1985)
Projetos e Análises Estruturais
Atenção: Cobrimentos e Resistência do concreto:
A NBR 9062 (1985) permite a redução do
cobrimento nominal da armadura de 5,0 mm em
relação aos valores gerais.
Resistência característica superior a 25 MPa, com
consumo mínimo de cimento de 400 kg erelação a/c menor ou igual a 0,45.
Projetos e Análises Estruturais Situações Transitórias
Aspectos a serem Considerados nas Situações
Transitórias:
a) Efeito dinâmico devido à movimentação do
elemento
b) Valores específicos relativos à segurança
c) Esforços solicitantes que ocorrem nas situações
transitórias;
d) Tombamento e estabilidade lateral de vigas;
e) Dimensionamento dos dispositivos de içamento.
Situações Transitórias Situações Transitórias
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 46/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 47/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 48/235
“ “ Tipologia das Ligações” Tipologia das Ligações”
Tipologia das Ligações
Existem dois tipos de ligações: tipo barra e tipo
folha. No presente curso será abordado apenas
o primeiro caso.
a) Ligações Pilar x Fundação
Por meio de cálice
Por meio de chapa de base Por emenda da armadura com graute e bainha
Com emenda de armaduras salientes
Tipologia das Ligações Tipologia das Ligações
Tipologia das Ligações Tipologia das Ligações
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 49/235
Tipologia das Ligações
d) Ligações Viga x Pilar e Viga x Viga Junto ao
Pilar:
Chumbadores ou chapas metálicas soldadas no
topo (ligações articuladas)
Conectores metálicos e soldas com emendas
das armaduras da viga e do pilar e com cabosde protensão (ligações rígidas)
Tipologia das Ligações
Tipologia das Ligações Tipologia das Ligações
Tipologia das Ligações Tipologia das Ligações
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 50/235
Tipologia das Ligações
f) Ligações Viga Principal x Viga Secundária
Ocorrem em pisos e coberturas, como por
exemplo, entre terças e a estrutura principal de
galpões;
Essa ligação é usualmente uma articulação epara evitar o aumento do piso recorre-se ao
corte das vigas.
Tipologia das Ligações
“ “ Componentes das Ligações” Componentes das Ligações”
Componentes das Ligações
As ligações podem ser analisadas por meio de
decomposição em componentes. Serão
apresentadas indicações para o
dimensionamento dos seguintes compontentes:
Juntas de Argamassa (contato direto);
Aparelhos de Apoio de Elastômero;
Chumbadores Sujeitos à Força Transversal;
Consolos de Concreto;
Dentes de Concreto.
Juntas de Argamassa Juntas de Argamassa
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 51/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 52/235
Aparelhos de Apoio de Elastômero
Emprego de material de amortecimento parapromover uma distribuição mais uniforme das
tensões de contato nas ligações e para
possibilitar movimentos de translação e rotação.
Elastômero→ Policloropreno → Neoprene
Módulo de elasticidade longitudinal e transversal
muito baixos (10-4.Ec), tensão normal decompressão para situação de serviço
relativamente alta (ordem de grandeza do
concreto resistente a intem éries.
Aparelhos de Apoio de Elastômero
Emprego de camadas simples e múltiplas(aparelho de apoio cintado), dependendo da
intensidade da reação.
Dimensionamento feito com as ações
características, mas diferenciando cargas de
longa (retração, fluência e temperatura) e curta
duração (vento, frenagem e aceleração).
Dimensionamento consiste em determinar as
dimensões em planta e o número de camadas
Aparelhos de Apoio de Elastômero Aparelhos de Apoio de Elastômero
Pré-dimensionamento da placa de neoprene:
adm
max
σ
Na.b A ≥=
Nmax = Máxima força normal de compressão
σadm = Tensão admissível, podendo-se adotar o valor de 7,0
MPa para elastômero simples e 11,0 MPa para elastômero
cintado
Aparelhos de Apoio de Elastômero Aparelhos de Apoio de Elastômero
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 53/235
Aparelhos de Apoio de Elastômero
Verificações de descolamento:
e) Segurança contra o descolamento
f) Segurança contra o levantamento da borda menos
comprimida
Outras verificações:
g) Condição de estabilidadeh) Espessura da chapa de aço, no caso de apoio
cintado
Aparelhos de Apoio de Elastômero
Aparelhos de Apoio de Elastômero
a) Limite de tensão de compressão
Verificação feita limitando a tensão de compressão,
calculada com a máxima componente vertical da
reação, ao valor de 7,0 MPa.
Verificação já considerada no pré-dimensionamento
Aparelhos de Apoio de Elastômero
b) Limite de tensão de cisalhamento
Gτ τ τ θ hn 5≤++
τn = Tensão devida à força normal de compressão;
τh = Tensão devida às ações horizontais
τθ = Tensão devida às rotações
β A
)1,5N1,5.(N curtlongn
+=τ
A
0,5HH curtlongh
+=τ
2
curtlong2
θ 2h
)1,5θ(θGa +=τ
b)2h(a
Aβ
+=
Aparelhos de Apoio de Elastômero Aparelhos de Apoio de Elastômero
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 54/235
Aparelhos de Apoio de Elastômero
d) Verificação da deformação por cisalhamento:
0,7h
atg h ≤=γ
0,7haaa curth,longh,h ≤+=
h2GA
Ha curtcurth, =
Aparelhos de Apoio de Elastômero
e) Verificação da segurança contra o deslizamento:
μNH ≤
(MPa)σ
0,60,1μ +=
AN
σ
HH
long
long
=
=
A
NNσ
HHH
curtlong
curtlong
+=
+=
Critério de Coulomb,
Condição 1
Aparelhos de Apoio de Elastômero
e) Verificação da segurança contra o deslizamento:
(MPa)b
a1
A
Nmin ⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ +≥ Tensão Mínima,
condição 2
Se as duas condições não forem cumpridas
simultaneamente deve-se empregar dispositivos
que impeçam o deslocamento da almofada
Aparelhos de Apoio de Elastômero
f) Verificação do não levantamento da borda menos
comprimida:
a
2hε1,50θθ curtlong ≤+
Análise prática: máxima rotação inferior a 0,3h/a
)σ(σkGβkσσε
curtlong21
curtlong
+++=
10=1k 2=2k
Aparelhos de Apoio de Elastômero Chumbadores Sujeitos à Força Transversal
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 55/235
b) Com proteção de borda
ykck2
rup f f 2,44F φ =
Chumbadores Sujeitos à Força Transversal
⎩⎨
⎧
≤ td2b
ykck2
rup f 0,85a
f f 1,2
F
φ
Ou
Consolos de Concreto
Elementos estruturais que se projetam de pilares
ou paredes para servir de apoio para outras
partes da estrutura.
São balanços muito curtos e merecem tratamento
a parte pois não valem as hipóteses adotadas
para vigas a flexão.
Rupturas por deformação excessiva do tirante,
esmagamento do concreto e corte direto.
Consolos de Concreto Consolos de Concreto
A NBR9062 (1985) indica os seguintes métodos de
cálculo:
1,0 < a/d < 2,0 → Cálculo como viga
0,5 ≤ a/d ≤ 1,0 → Cálculo pelo Método das Bielas
a/d < 0,5 → Cálculo com Atrito-Cisalhamento
a = Distância da força até a face do pilar
d = Altura útil do consolo
Consolos de Concreto Dimensionamento de Consolos Curtos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 56/235
Dimensionamento de Consolos Curtos
22
dd
c
(a/d)(0,9)
0,9a
HaV
R +
+
=
22dc (a/d)(0,9)5,55
d
Vσ +=
wud
wdd
Vτ τ ≤= 22
cdwu
(a/d)(0,9)
f 0,18 βτ
+=
indiretascargas para0,85β
diretascargas para1,0β
=
=
a) Força Atuante na Escora de Concreto:
b) Tensão de Compressão na Escora de Concreto:
c) Tensão de Cisalhamento de Referência:
Dimensionamento de Consolos Curtos
yd
d
yd
dtir s,
f
H.1,2
d
a
0,9f
VA =
d) Cálculo da Armadura do Tirante:
Detalhamento de Consolos Curtos
a) Altura Mínima do Consolo – NBR9062 (1985)
b b a2
hh −≥
Detalhamento de Consolos Curtos
b) Ancoragem da Armadura do Tirante – NBR9062 (1985)
Para evitar a ruptura do concreto na extremidade do
consolo, deve-se utilizar laços ou barra transversal
soldada na extremidade:
Indicação prática: Armadura suficientemente ancorada se
existir uma barra transversal soldada de diâmetro igual
ou superior ao tirante
Detalhamento de Consolos Curtos Detalhamento de Consolos Curtos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 57/235
Detalhamento de Consolos Curtos
d) Diâmetro máximo e espaçamento máximo da armadurado tirante – NBR9062 (1985)
Tirante ancorado por solda
de barra transversal de
mesmo diâmetro:
d15s
mm251/6bou1/6h
≤≤
≤≤
φ
φ
Tirante ancorado por laço:
d20s
mm251/8bou1/8h
≤≤
≤≤
φ
φ
Detalhamento de Consolos Curtos
e) Posição da armadura do tirante – NBR9062 (1985)
Deve estar localizada na região distante até h/5 do topo do
consolo
f) Armadura de costura – NBR9062 (1985)
tir s,sh 5A,0A ≥
Detalhamento de Consolos Curtos
h) Armadura mínima do tirante – NBR9062 (1985)
0,15w0,04 <<
ck
yk tir s,
bdf
f Aw =
g) Estribos verticais – NBR9062 (1985)
⎩⎨⎧
≥/m)h(cm0,14%b
0,2AA
2
w
tir s,
v
Consolos de Concreto
Figura da pg 139 e 138
Observação: Detalhamento apenas ilustrativo
Dentes Gerber Dentes Gerber
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 58/235
Dentes Gerber
a) Ruptura ou escoamento da armadura que cruza a fissura
que sai do canto reentrante;
b) Ruptura segundo fissura que sai do canto inferior, por
falta ou deficiência de ancoragem das armaduras que
chegam no canto inferior
Dimensionamento de Dentes Gerber
Dimensionamento dos Dentes Gerber
consolocomoCálculoA tir s, →
0,5)(a/d0,149f τ0,85f σ cdwucdescora ==→≤
a) Cálculo das Armaduras:
b) Tensão de Compressão na Escora de Concreto:
c) Ancoragem do Tirante:
yd
dsuss,
f
VA =
O início da ancoragem do tirante deve ser considerado apartir da fissura potencial que sai do canto inferior da viga. A NBR9062 recomenda que esse ponto seja a partir de
(d-dc), contado a partir do primeiro estribo da armadura desuspensão, o que equivale a uma fissura a 450
Dimensionamento dos Dentes Gerber
d) Ancoragem da Armadura de Costura:
e) Armadura de Suspensão:
f) Armadura Especial para Evitar Fissuração:
A ancoragem deve ser contada a partir da fissura potencialque sai do canto reentrante. A NBR9062 indica aancoragem de 1,5 lb a partir do canto reentrante.
Deve estar concentrada na extremidade da viga, na faixa de
d/4, e deve ser na forma de estribo fechado, envolvendo aarmadura principal da viga. Evitar dobrar a armaduraprincipal da viga para constituir suspensão.
Recomendável adotar armadura adicional de 0,3%bhc,colocada na forma de estribo inclinado, a fim de evitar a
tendência muito aberta de fissura junto ao cantoreentrante.
Detalhamento do Dente Gerber Detalhamento do Dente Gerber
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 59/235
“ “ Elementos para Análise eElementos para Análise eProjeto” Projeto”
Blocos Parcialmente Carregados
Nas ligações entre elementos pré-moldados podeocorrer transmissão de forças em áreasreduzidas. Fenômeno conhecido como bloco
parcialmente carregado.
Blocos Parcialmente Carregados
a) Verificação da Tensão de Compressão:
cd
o
dc βf
A
Fσ ≤=
⎩⎨⎧
≤2
A/A0,6β o
abA
baA ooo
=
=
b) Área da Armadura de Cintamento:
yd
bd bst,
yd
adast,
f
FA
f
FA
=
=
/a) b(10,30FF
/a)a(10,30FF
od bd
odad
−=
−=
Blocos Parcialmente Carregados
Quando a força for pequena ou a área for poucoreduzida, as tensões de tração podem ser muitobaixas e a colocação de armadura de cintamento
leva a segurança exagerada
A armadura de cintamento pode ser dispensadadesde que a tensão de tração seja inferior aresistência de tração do concreto dividida por um
coeficiente de segurança:
2
f
a
a1
A
F2,1σ tk ok
t ≤⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ −=
Punção Efeito de Pino
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 60/235
Ancoragem de Barras
Os tipos de ancoragem de maior interesse para osestudos das ligações, como alternativas às
ancoragens retas com ou sem ganchos devido aespaços ou áreas de apoio reduzidos são:
a) Ancoragens por laços;b) Ancoragens com dispositivos metálicos;
c) Ancoragem com barras transversais soldadas
d) Ancoragens por meio de dutos e grautes
a) Ancoragem por meio de laços
a) Ancoragem por meio de laços
O raio de dobramento deve ser de forma a nãoproduzir fendilhamento do concreto, devido à
ocorrência de tensões perpendiculares ao plano.
A capacidade total das duas pernas (2Fd) só émobilizada a partir da distância de (3φ + r) da
extremidade do laço
af f 2,1r
ck
yk φ φ ≥φ
φ
ck
yk
f
f
ar )10,155,0( +≥
yk
dminst, f
F
5
2 A =
Laços sem armadura
transversal:
Laços com armadura
transversal:
b) Ancoragem por meio de dispositivos
metálicos
Empregado quando o comprimento para ancoragemé muito reduzido. A barra a ser ancorada é
soldada ao dispositivo metálico, que pode serchapa, cantoneira ou similar
c) Ancoragem por meio de barra transversal
soldadaEmendas das Barras
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 61/235
a) Emenda com conectores metálicos b) Emenda com solda
c) Emenda com laços d) Emenda com tubo preenchido por
graute
Cálice de Fundação
Comportamento do Cálice de
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 62/235
Cálice de Fundação Comportamento do Cálice de
Fundação
Transmissão de Forças no Cálice Transmissão de Forças no Cálice
Transmissão de Forças no Cálice Geometr ia do Cálice
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 63/235
Ligação Pilar x Fundação por Meio de Ligação Pilar x Fundação por Meio de
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 64/235
Ligação Pilar x Fundação por Meio de
Chapa de Base
Ligação Pilar x Fundação por Meio de
Chapa de Base
Ligação Pilar x Fundação por Meio de
Chapa de Base
Ligação Pilar x Fundação por Meio de
Chapa de Base
Cálculo da Espessura da Chapa de
BaseCálculo da Força no Chumbadores
Cálculo da Força no Chumbadores Cálculo da Força no Chumbadores
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 65/235
Cálculo da Força no Chumbadores
Fixada as dimensões hp, bp, xc e xb e admitindo astensões de compressão iguais a 0,85 da resistênciade cálculo da argamassa de enchimento, pode-se
determinar a força Fd transmitida peloschumbadores tracionados:
Equação Simplificada:
⎟
⎠
⎞⎜
⎝
⎛ −
+
=
2
hNM
xh
1F dd
c
d
Cálculo da Força no Chumbadores
Para chapas com espessuras elevadas pode-seutilizar nervuras de enrijecimento:
Detalhe da Placa e dos Chumbadores
Espaçamento mínimo de 5 cm entre a chapa e a base,estribos concentrados junto ao pé do pilar, e
4φ10 mm a c/7,5 cm quando os chumbadoresestiverem próximos à borda da fundação
Ligação Viga x Pilar por meio de
Elastômero e Chumbadores
Ligação Viga x Pilar por meio de
Elastômero e Chumbadores
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 66/235
Universidade Estadual de Maringá
Centro de Tecnologia
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 67/235
Departamento de Engenharia Civil
“ Introdução ao Cálculo de Elementos
Estruturais em Concreto
Pré-Moldado”
Disciplina: Projetos
Docente: Prof. Dr. Rafael Alves de Souza
http://www.gdace.uem.br
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Exercício 01) Dimensionar o disposi tivo para içamento da viga pré-moldada
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 68/235
ilustrada abaixo.
2 0
1 0
4 0
1 0
2 0
15 20 15
α
β
1,0m 1,0m2,0m
1 , 0 m
2 , 0 m
3/25 mkN CONC
=γ
Alças com barras lisas de aço CA25
Concreto C25
Resolução:
26,56º2
1arctg.β =⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ =
63,43º1
2arctg.α =⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ =
c A.L.VigadaPeso γ =
35KN.4,0.25.42
0,15.0,100,6.0,200,20.0,5.2VigadaPeso =⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++=
* Avaliação do efeito dinâmico devido à movimentação:
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
* Determinação das forças no dispositivo de içamento:
PDINÂMICO=45 5kN
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 69/235
β
PDINÂMICO=45,5kN
F2F1
⎩⎨⎧
=−
=+
0sen.sen.
5,45cos.cos.
21
21
FF
kNFF
β
β β
⎩⎨⎧
=−
=+
0.44,0.44,0
5,45.89,0.89,0
21
21
FF
kNFF
kNFF 56,2521 ==
* Dimensionamento dos fios de içamento utilizando cordoalhas de protensão:
Fio CP 160 RNS ⎪⎩
⎪⎨
⎧
=
=2
2
/136
196,0
cmkNf
cm A
pyk
213,0
15,1
136
56,25.4,1cm
f
F A
yd
f
s === γ
→ CP160RNSfios2
* Determinação das forças nos dispositivos de içamento:
F1
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Utilizando alças com CA 25 (f yk=250MPa), resulta:
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 70/235
mmFk 21,1543,11.5,4.5,4 =≥≥φ
ykk f F .4
.4
2φ π ≤
alça! para16mmAdotado =⇒ φ
* Comprimento de ancoragem da alça:
bd
yd
bf
f l .
4
φ =
ctdbd f f .... 321 η η η =
MPa f
f c
ctk
ctd 28,14,1
79,1inf , ===γ
MPa MPa f f ctmctk 79,156,2.7,0.7,0inf , ===
MPa f f ck ctm 56,2.3,0 3/2 ==
MPaf bd 89,028,1.0,1.7,0.0,1 ==
cmmmlb 81803089,04,1
25
.4
16 =≅=
8 1 c m
Ø 1 6 m m
a 1 0 c m
D > 4φ
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Exercício 2) Um pilar de 30x30cm recebe uma carga normal característica de 50 kN,
introduzida por uma viga pré-moldada que se apóia em um elastômero de 20x20cm.
Pede se calcular a armadura de fendilhamento no topo do pilar sabendo se que o
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 71/235
Pede-se calcular a armadura de fendilhamento no topo do pilar, sabendo-se que o
concreto uti lizado é C20 e que o aço é CA 50-A.
Dados:
MPa f MPa f
cmbakN F cmba
yk ck
ook
50020
205030
==
=====
Resolução:
⎪⎩
⎪⎨
⎧
≤≤=
2
6,0.
ocd
o
dc A
A
f A
F β β σ
290030.30. cmba A ===
240020.20. cmba A ooo ===
kNFd 7050.4,1 ==
kNf yd 5,4315,1
50==
2/43,1
4,1
0,2cmkN f cd ==
⎪⎩
⎪⎨
⎧=
≤
2
9,0400
900.6,0
β
!²/287,19,0.43,1/175,0400
70 2Ok cmkN cmkN
A
F
o
d c →=<===σ
a 20 ⎞⎛⎞⎛
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Conforme o cálculo anterior, observa-se uma quantidade muito baixa de armaduras.
Vejamos se o concreto por si só é capaz de suportar as tensões de tração:
2050F ⎞⎛⎞⎛
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 72/235
2
,
/0389,030
201.
900
50.1,21..1,2 cmkN
a
a
A
F oK
atuantet
=⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ −=⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ −=σ
22
, /0389,0/2,00,2.1,010,0 cmkN cmkN f ck atuantet >==≤σ
Exercício 03) O consolo de 30x30 cm, apresentado na figura abaixo, recebe uma
carga de 50 KN de uma viga pré-moldada. Pede-se responder se é necessário
uti lizar junta de argamassa na ligação.
3 0 cm
3 0 c m
Dados:
cmbkN H
MPa f MPa f
vigawk
ck ck
3030
3025
,
arg,
==
==
Resolução:
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Exercício 04) Calcular a junta de argamassa para o exercício anterior, modif icando a
carga vertical de 50KN para 100KN.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 73/235
As tensões de compressão se espalham na ligação conforme a figura a seguir. Observa-se que nas bordas, numa distância aproximadamente igual a 2hi não há tendência a
solicitação de compressão, promovendo dessa maneira um comportamento de bloco
parcialmente carregado.
2h j
cmbh j 330.
100
10%.10 ==≤ → Adotado h j = 1,0 cm
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=
==
==
≤2
2
arg,
2
,
/20,02
/5,1155,0
/25,05,21,0
cmkN MPa
cmkN MPa f
cmkN MPa f
ck
ck
admcontatoσ
2
0
/21,0
26.26
100.4,1cmkN
A
Pd contato
===σ
!, OK admcontatocontato ⇒≅ σ σ
⎨⎧ →
≤lisasuperfíciecontatoσ 3,0
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Portanto, a junta deve ter 1,0 cm e introduzirá no pilar o comportamento de bloco
parcialmente carregado, conforme a figura a seguir:
26
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 74/235
3 0
30
2hj
2 6
Exercício 05) Uma viga pré-moldada com largura de 30cm se apóia sobre um pilar
pré-moldado de 30x30cm, descarregando uma força máxima normal FK = 50KN.Determinar as dimensões do aparelho de apoio (neoprene) e fazer as verificações
necessárias.
Dados:
Elastômero de Dureza Shore A50G=0,8MPa
Hk=30KN
Resolução:
Inicialmente é feito o pré-dimensionamento, conforme a figura a seguir:
b
h
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
* Observar que o elastômero será pré-dimensionado e verificado com a carga
característica!
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 75/235
Adotando a placa abaixo, tem-se as seguintes verificações:
Altura mínima
15
30
1 5 3 0
15cm
h=1,0cm
• Verificação de Limites de Tensão:
a) Limite de tensão de compressão:
Já verificado na fase de pré-dimensionamento
b) Limite de Tensão de Cisalhamento:
²/4,04.5 cmkN MPaGcn ==≤++ θ τ τ τ
2/08889,015.15.75,3
50.5,1
.
.5,1cmkN
A
Nn ===
β τ
( )75,3
15)2.1.(1515.15
..2 =
+=
+=
bah A β
cmkNA
Hh /1333,0
1515
30===τ
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
2/222,015.15
50cmkN
A
N===σ
aisexperimentvaloresdefaltaNa2ke10 21 →==k
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 76/235
;compressãodenormalforçaadevidotensãon →τ
horizontalforçaadevidotensãoh →τ
rotaçõesàsdevidotensão→θ τ
formadefator → β
a.belastômerodoárea A =→
almofadadaltransversadeelasticidademóduloG →
almofadadaespessurah →
²/4,04.5 cmkN MPaGcn ==≤++ θ τ τ τ
!/4,0²/38591,01673,01333,008889,0 2OK cmkN cmkN ⇒<=++
• DeformaçãodeLimitesdeoVerificaçã
c) Limite de deformação de compressão (Afundamento) k1=4 e k2=3
0,15.h Δh ≤ → Valor Limite
0,11897cm3.0,22254.0,08.3,7
0,222.1
.σk.G.βk
σ.h Δ
21h =
+=
+=
OK!0,15cm0,15.10,11897h ⇒=<=Δ
d) Limite de deformação por cisalhamento:
γγh
an
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
• Verif icação de Deslocamento
e) Segurança contra o deslizamento
)(Condição1Coulomb. →≤ NH
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 77/235
)( MPaσ
μ 0,60,1+=
37,010.22,0
6,01,0 =+=μ
OK!Não Condição1→=< kN kN 1850.37,030
Portanto deve-se alterar as dimensões da almofada de apoio. Adotando-se uma placa de
25 x 25 x 2,0 cm cumpre-se todas as condições anteriores, bem como, o limite de
deformação por cisalhamento.
)( MPaσ
μ 0,60,1+=
85,0
10.25.25
50
6,01,0 =+=μ
OK! Condição15,4250.85,030 →=< kNkN
)(Condição2(MPa)1 A
N⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ +≥b
a
OK!Não0,28,010.25.25
50→≤= MPaMPa
Portanto, deve-se prever um chumbador para a ligação, de maneira a evitar o
deslizamento da almofada de apoio.
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
125,3)2525.(2.2
25
).(.2
2
=+
=+
=bah
A β
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 78/235
• Outras verificações:
g) Condição de estabilidade:
5
ah ≤
overificaçãessadispensar se-podeOk,→≤ cm52
Se a condição não fosse satisfeita deveria-se ter:
β σ ..3.h
2.aG≤
Exercício 06) Uma viga pré-moldade está apoiada sobre um pilar de concreto.
Dimensionar o chumbador, de maneira a assegurar a estabilidade da ligação.
ab
Fd=30kNConcreto C 30 Aço CA 50A
5 c m
30cm
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
⎪⎪
⎪⎪⎨
⎧
=
=≤
kN
kN
F rup
70,350,3
.10,0.14.85,0
33,4615,1
50.4,1
3.2.2,1
2
2
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 79/235
⎪⎩
,
4,1
,,
!3070,35 OKkNFkNF drup ⇒=>=∴
b) Caso sem proteção de borda (neoprene)
( ) yk ck rup f f F ....3,1.69,11.27,1 2φ ε ε −−=
yk
ck
f
f e..86,2
φ ε =
2145,050
0,3.
0,2
5,2.86,2 ==ε
50.3.2.2145,0.3,12145,0.69,11.27,1 22 −−=rupF
!3039,42 OKkNFkNF drup ⇒=>=
c) Caso com proteção de borda (chapa de aço)
ykckrup f f F ...44,2 2φ =
50.0,3.2.44,2 2=rupF
!3053,119 Ok kN F kN F d rup →=>=
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Exercício 07) Dimensionar e detalhar as armaduras de um consolo submetido a uma
força concentrada de FK=610KN.
a
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 80/235
ab
85
h
80
α
h b
Fk=610kN
5 0
1 5
25
1
5
Dados:
0,1n =γ
ACA50
20C
cma 60=
PráticaRegra8072.2,1 ⇒≅== cmah
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
laçoparaCondição⇒
cmab 9,311,82
80=−=−≥
2
hhb
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 81/235
40cmh Adotado b =→
º2585
40arctg ==α
cmchd 7,76
2
6,15,280
2
=−−=−−≅ φ
78,07,76
60==
d
a
BielasdasMétodocurtoconsolodese-trataentão,d
a0,5Como ⇒≤≤ 0,1
* Verificação da Tensão na Escora:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=→=
=→=≤=
cdw
cdw
wd
f d
a
f d
a
db
V
.175,05,0
.134,00,1
.wd
μ
μ
μ
τ
τ
τ τ
cdw f da 152,078,0 =→= μ τ
2/14,07,76.80
0,1.4,1.610
.
..cmkN
db
V nf kwd ===
γ γ τ
2/22,04,1
0,2.152,0 cmkNw ==μ τ
segurança.decondiçõesboasemestáescora A!OKwwd ⇒< μ τ τ
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
08,00,2.70,76.80
50.22
..
., ===ck
yk tir s
f d b
f Aw
!15,004,0 OKw ⇒<<
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 82/235
* Armadura de Costura
0,4.21,740,4.A A s,tir sh ==
cmd 13,517,76.3
2==→=
3
2 delongoaoDistribuir 8,7cm A 2
sh
* Estribos Verticais
⎩⎨⎧
≥s,tir
2
sv 0,2.A
/m)(cm0,14%.b A
⎪⎩
⎪⎨
⎧
⇒=
=
≥8c/16cm/mcm12,5
0,85
0,2.21,74
/mcm11,080%.14,0
2
2
φ sv A
A armadura de costura deve ser distribuída ao longo de 2/3d do consolo:
2 / 3 . d ≈ 5 1 , 1 3
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 83/235
Ø16mm
Ash=Ø10mmc/9cm
As,construtivo=4Ø8mm
16Ø16mm
ltransversabarracomancoragemd15se6
1 ou
6
1→≤≤≤= φ φ mmbh 25..
laçocomancoragemd2se8
1 ou
8
1→≤≤≤= φ φ 025.. mmbh
Exercício 08) Dimensionar e detalhar as armaduras do Dente Gerber apresentado
abaixo:
Rk=52kN Rk=52kN
h c
20,8kN/m
h c
4 0 c m
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
0,1d
a0,5CurtoConsolo ≤≤→
c
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 84/235
h
Vd
a=10cm
Adotando dc = 20cm, tem-se que a/d = 0,5 e portanto, podem ser utilizados as
recomendações de consolo curto.
* Verificação do Concreto:
db
V
db
V knf dwd
.
..
.
γ γ τ ==
2/2,020.20
52.1,1.4,1cmkNwd ==τ
LocalnoMoldadoSupondo→= 1,1nγ
2/26,0
4,1
5,2.149,0.149,0 cmkN f cd wu ===τ
!OK wuwd ⇒< τ τ
* Cálculo das Armaduras:
2
, 84,1
48,43
521,1.4,1cm
x
f
V A
yd
d
susps ===
yd
d
yd
dtir s
f
H
d
a
f
V A
.2,1.
.9,0, +=
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
2, 46,0.25,0 cm A A tir ssv =≥
* Armadura Horizontal da Viga:
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 85/235
mkN.658
0,5.8,20
8
P.lM
22
===
cmc 5,2=
mm10=φ
cmchd 372
0,15,240
2 =−−=−−=
φ
εyd 10%
3,5%
DII
DIIIΜ
DIV
x 2 3
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡−−=
cd
d
f db
Mdx
...425,0
11..25,12
cmx 57,11
4,1
5,2.37.20.425,0
100.65.4,111.37.25,1
2
=
⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
−−=
ydsd f DIIIcmx =→→= σ 57,11
cmdx 58,9.259,023 ==
cmdx 23,73.628,034 ==
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
MPaf f ctdbs 88,228,1.0,1.0,1.25,2... 321 === η η η
MPaf
f c
ctk
ctd 28,1inf , ==γ
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 86/235
MPaf f ckctm 56,2.3,0 32
==
cmlmm b 8,180,5 =→=φ
cmlmm b 8,233,6 =→=φ
cmlmm b 19,300,8 =→=φ
cmlmm b 7,3710 =→=φ
mmcm A susps 8284,1 2, φ ⇒=
mmcm A tir s 10385,1 2, φ ⇒=
cml necb 29
9,0.3
85,1.7,37.1, ==
⎪⎩
⎪⎨
⎧
≥
φ .10
.3,0
10
, bnecb l
cm
l
mmcm Ash 5274,0 2 φ ⇒=
cml necb 30,184.19,0
74,0.8,18.1, ==
mmcm Asv 5246,0 2 φ ⇒=
* Detalhamento das Armaduras
Ash→2Ø5mm
Porta Estribo3Ø5mm
lbd-dc
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
Exercício 09) Dimensionar um cálice sobre um bloco de fundação sobre duas
estacas ( =25cm), para um pilar pré-moldado de 30x30cm, sujeito a Nd=30KN;
Md=5KN.m e Hd=10KN.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 87/235
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=
=
75cme
500kN)Pmax(25cmcomEstaca
50
20
:φ
ACA
C
Dados
Resolução:
* Geometria do cálice e do bloco de fundação:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
≥
≥
≥
cmH
bhcmh
cm
bloco
c
30
3
1 ou
3
1;10
40l
:básicosDados intint
emb
h=30cm
h int
hext
e
H
≥ 3 0 c m
≥ 5cm
hc ≥ 10cm; 13 hint ou 1
3 bint
l e m b
≥ 4 0 c m
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
⎪⎪
⎪⎪⎪⎪
⎨
⎧
=⇒=
=⇒=
.6,100,2.
.2,115,0.
hlhN
M
hlhN
M
emb
d
d
emb
d
d
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 88/235
⎪⎪⎪⎪
⎩== 55,0
.hN
M para.28,1
d
dhlemb
d
cmcmhlemb 404,3430.28,1.28,1 <===
cm40l:Logo emb =
As rugosidades do pilar e do colarinho devem ter profundidade mínima de 1cm a cada
10cm.
cmhcmh 405.230 intint =⇒+=
cmh Adotadocmcm
cm
h cc 15:33,1340.
3
110
=⇒⎪⎩
⎪⎨⎧
=≥
* Resultantes de tensão e ponto de aplicação:
kN V l M H d
emb
d
d 2710.2,140,05.2,1.2,1.2,1
sup, =+=+=
kN V l
M H d
emb
d
d 1710.2,040,0
5.2,1.2,0
.2,1inf , =+=+=
mly emb 060,040,0.15,0.15,0 ===
Nd
Md
HdHd
y
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
parede)cada(para2sup,31,0
48,43.2
27
.2cm
f
H A
yd
d
shp ===
* Armaduras verticais no ponto de encontro das paredes:
hc y
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 89/235
0,15.hext
hext
hc y
l e m b
hex
Fvd
Hd,sup2
β
( ) ( )º17,33
21570.85,0
640
2.85,0
=
⎟ ⎠ ⎞⎜
⎝ ⎛ −
−=
⎟ ⎠ ⎞⎜
⎝ ⎛ −
−= arctg
hh
ylarctg
cext
emb β
β sen..15,0.2 extesc hh =
cmhesc 48,11º17,33sen.70.15,0.2 ==
8,82kN.tg33,17º2
27
.tgβ2
H
F
dsup
vd ===
2sup 20,0
48,43
82,8cm
f
F A
yd
vd ===
2/093,015.48,11
12,16
. cmkN
hh
R
cesc
cc ===σ
kN H
Rd
c 12,1617,33cos.2
27
cos.2
sup, === β
segurança)decondiçõesem(Escora!/211850/0930 22 OKcmkNfcmkN ⇒=<=σ
Introdução ao Cálculo de Elementos Estruturais em Concreto Pré-Moldado
4Ø5mm
Ø5c/20cm
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 90/235
Ø5c/20cm(Interno e Externo)
Ø8mm
Ø5mm
Ø5mmØ5mm
4Ø5mm
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 91/235
01 - A importânciadas lajes
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 92/235
02 - Sistemasestruturais para lajes
Sistema de lajes
i d b i
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 93/235
apoiadas sobre vigas• Uma laje para cada ambiente
• Uma viga sob cada parede
• Alta densidade de vigas
• Alta densidade de fôrmas
• Mão de obra em excesso
Sistema de lajes
apoiadas sobre igas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 94/235
apoiadas sobre vigas
Evolução I
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 95/235
Evolução II
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 96/235
Sistema sem vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 97/235
Vantagens da laje plana
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 98/235
• Ausência de obstruções das vigas.
– Permite mudança de posições deparedes.
– Torna o lay-out das edificações mais
flexível.
• Maior garantia de precisão para as
fôrmas.
O custo da laje plana
M lh Efi iê i
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 99/235
a h pp Total(m) (cm) (Kgf/m2) (Kgf/m2)
5,00 9,0 225 525 1,33
6,00 10,0 250 550 1,20
7,00 11,0 275 575 1,09
8,00 13,0 325 625 0,92
9,00 14,0 350 650 0,86
10,00 15,0 375 675 0,80
Eficiência
Melhorar a Eficiência:
- Lajes nervuradas
- Protensão
Laje maciça X nervurada
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 100/235
10
40
10
H
50
H
(4cm)c
Comparativo de rigidezesMACIÇA NERVURADA
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 101/235
H Área Inércia Área Inércia
8 400 2.133,33 230 853,33
10 500 4.166,67 260 1.600,51
12 600 7.200,00 280 2.750,48
15 750 14.062,50 300 5.367,7718 900 24.300,00 340 9.233,92
20 1.000 33.333,33 360 12.568,89
25 1.250 65.104,00 410 23.990,26
MACIÇA NERVURADA
Lajes estaticamente eqüivalentes10
40
10
H
50
H
(4cm)c
Lajes nervuradas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 102/235
• Menor peso, maior inércia!
• Menor consumo de armaduras
• Menores flechas
• Vãos maiores
• Podem ser usadas em sistemas
com vigas ou sem vigas
Lajes nervuradas
planas e com vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 103/235
planas e com vigas
Otimização através da
protensão
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 104/235
protensão
Vantagens da protensão
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 105/235
• Menores tensões de tração
– Menos armaduras passivas – Menos fissuração
• Maior rigidez – Menores flechas
– Maiores vãos
– Menor peso próprio
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 106/235
Flexão bidirecional
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 107/235
Flexão unidirecional
Flexão bidirecional
Curvas de
isodeslocamentos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 108/235
isodeslocamentos
Superfície cilíndrica
Curvatura simples
Superfície de
curvatura dupla
Vantagens da
bidirecionalidade
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 109/235
bidirecionalidade• Menor nível de
esforços que o
sistema unidirecional.
• Sistema mais rígido
que o sistemaunidirecional,
proporcionando
menores flechas.• Permite vencer vãos maiores com carregamentos
maiores.
Opções de estruturação
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 110/235
• Forma de apoio
– Em vigas rígidas – Em vigas flexíveis
– Direto em pilares
– Mista
• Maciças ou nervuradas
– Protendidas ou não• Uni ou bidirecional
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 111/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 112/235
Pilares
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 113/235
143280
000.40==
Eficiência
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 114/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 115/235
Proposta
• Apresentar um conjunto de soluções
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 116/235
p j ç
para otimização de lajes, na fase de
projeto e execução da obra:
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 117/235
03 - Sistemas
construtivos de lajes
Racionalização na
construção de lajesRed ção da mão de obra empregada
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 118/235
ç j• Redução da mão de obra empregada:
– Racionalização de armaduras. – Racionalização de fôrmas.
• Aceleração dos processos: – Pré-moldagem.
– Armaduras pré-montadas.
Fôrmas para
sistemas com vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 119/235
g
Travamento lateral de fôrmas
de vigas e pilares, gerando
problemas de precisão!
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 120/235
Fôrmas para
sistemas sem vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 121/235
g
Precisão
geométrica
da fachada!
Fôrmas para
sistemas sem vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 122/235
g
Estrutura e
fachadas sobemsimultâneamente!
Fôrmas para
lajes nervuradas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 123/235
Lajes nervuradas com
fôrmas removíveis
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 124/235
Lajes nervuradas com
blocos de enchimento
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 125/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 126/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 127/235
Elementos treliçados
intercalados em EPS
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 128/235
Pré-lajes
• Elementos pré-moldados.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 129/235
Elementos pré moldados.
• Justapostos lateralmente.• Com preenchimento de concreto in-loco.
• Podem ser formadas com: – Com painéis treliçados.
– Com painéis protendidos.
Painéis treliçados e
protendidos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 130/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 131/235
Estruturas mistas
com pré-lajes
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 132/235
Laje treliçada unidirecional
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 133/235
Mezanino com pré-laje
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 134/235
Lajes pré-moldadas
• Painéis alveolares
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 135/235
– Protendidos• Painéis maciços
– Pré-moldados em canteiro
• Vantagens e desvantagens.
Vigotas e painéis
protendidos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 136/235
Lajes maciças pré-
moldadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 137/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 138/235
04 - Soluções BELGO
para lajes
A armação treliçada
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 139/235
Características
Armadura superior -Negativo
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 140/235
Solda poreletrofusão Sinusóide
Armadura inferior -Positivo
Largura = 9cmPasso = 20cm
Elementos pré-moldados
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 141/235
Vigotas
Painéis de pré-lajes
Capacidade portante de
vigotas treliçadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 142/235
Espaçadores BELGO
Altura
(h) Superior Diagonal Inferior
(mm) φ S φ D φ I (Kg/ml)
PesoLinear
Tipo deEspaçadores
Belgo
Composição fios (mm)
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 143/235
(mm) φ S φ D φ I (Kg/ml)
BE 6 6 6,0 4,2 4,2 0,711
BE 7 7 6,0 4,2 4,2 0,718
BE 8 8 6,0 4,2 4,2 0,735
BE 9 9 6,0 4,2 4,2 0,748
BE 10 10 6,0 4,2 4,2 0,768BE 11 11 6,0 4,2 4,2 0,777
BE 12 12 6,0 4,2 4,2 0,793
BE 14 14 6,0 4,2 5,0 0,917
BE 16 16 6,0 4,2 5,0 0,954BE 20 20 7,0 4,2 5,0 1,105
BE 25 25 7,0 5,0 6,0 1,600
g
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 144/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 145/235
Telas soldadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 146/235
Armação de lajes sem telas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 147/235
Armação de lajes com telas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 148/235
Características
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 149/235
Direção de fabricação
Tipologia de telas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 150/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 151/235
Racionalização com telas soldadas
Peso Desperdicio
Bruto 8 %
Comparativo de custos - Telas Belgo x Corte e Dobra x Armação Convencional
Telas Corte e DobraBarras
Materiais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 152/235
Consumo 28,57 ton 32,34 ton 32,34 ton 34,92 ton
Diferença (%) Ton -18,2% -7,4%
Preço Bruto c/ IPI 3.331,36 R$/ton 2.499,81 R$/ton
Subtotal (Material) 95.191,83 R$ 80.838,06 R$
Diferença (%) R$ 9,0% -7,4%
Corte e Identificação das TELAS 0,00 R$/ton -
Custo da mão de obra 6,00 R$/hh
Produtividade do corte e dobra 25 hh/ton
Subtotal (Mão de obra de corte e dobra) 4.286,18 R$ 7.437,67 R$
Produtividade da montagem 20,0 hh/ton 80,0 hh/ton
Subtotal (Mão de obra de montagem) 3.428,94 R$ 15.522,10 R$
Diferença (%) R$ -77,9% 0,0%
0,0%
2.499,81 R$/ton
87.305,10 R$
0,0%
Corte e Dobra (mão de obra)
-
230,00 R$/ton6,00 R$/hh
80 hh/ton
15.522,10 R$
Montagem e posicionamento na forma (mão de obra)
80,0 hh/ton
15.522,10 R$
0,0%
Subtotal (mão de obra) 7.715,12 R$ 22.959,77 R$
Diferença (%) R$ (mão de obra global) -75,1% -26,0%
Consumo de Arame necessário p/ amarração 0,00 ton 0,65 ton
Preço do Arame Recozido c/ IPI 0,00 R$/ton 3.905,31 R$/ton
Subtotal (Arame Recozido) 0,00 R$ 2.525,77 R$
Diferença (%) R$ (somente Arame) -100,0% 0,0%
Total 102.906,95 R$ 106.323,60 R$
Diferença (%) R$ -14,9% -12,0%
0,0%
Total
120.875,07 R$
0,0%
Arame recozido
0,65 ton
3.905,31 R$/ton
2.525,77 R$
Subtotal (mão de obra)
31.044,20 R$
0,0%
Fios e cordoalhas para
concreto protendido
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 153/235
Fios e cordoalhas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 154/235
Fios e cordoalhas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 155/235
Fios paraconcreto protendido
(Mpa) (Kgf/mm2) (Mpa) (Kgf/mm2)
CP 145 RB L 9,0 63,6 62,9 0,500 1.450 145 1.310 131 6,0
ProdutoDiâmetronominal
(mm)
Áreaaproxima
da (mm2)
Tensão mínima a 1%de alongamento
Alongamentoapós ruptura
(%)
Área mínima
(mm2)
Massaaproximada
(Kg/m)
Tensão mínima deruptura
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 156/235
CP 145 RB L 9,0 63,6 62,9 0,500 1.450 145 1.310 131 6,0
CP 150 RB L 8,0 50,3 49,6 0,394 1.500 150 1.350 135 6,0
CP 170 RB E 7,0 38,5 37,9 0,302 1.700 170 1.530 153 5,0
CP 170 RB L 7,0 38,5 37,9 0,302 1.700 170 1.530 153 5,0
CP 170 RN E 7,0 38,5 37,9 0,302 1.700 170 1.450 145 5,0
CP 175 RB E 4,0 12,3 12,3 0,099 1.750 175 1.580 158 5,0
CP 175 RB E 5,0 19,6 19,2 0,154 1.750 175 1.580 158 5,0
CP 175 RB E 6,0 28,3 27,8 0,222 1.750 175 1.580 158 5,0
CP 175 RB L 5,0 19,6 19,2 0,154 1.750 175 1.580 158 5,0
CP 175 RB L 6,0 28,3 27,8 0,222 1.750 175 1.580 158 5,0
CP 175 RN E 4,0 12,6 12,3 0,099 1.750 175 1.490 149 5,0CP 175 RN E 5,0 19,6 19,2 0,154 1.750 175 1.490 149 5,0
CP 175 RN E 6,0 28,3 27,8 0,222 1.750 175 1.490 149 5,0
Cordoalhas paraconcreto protendido
ProdutoDiâmetronominal
(mm)
Áreaaproxima
da (mm2)
Carga mínima a 1% dealongamento
Alongamentosob carga
(em 610 mm)
Área mínima
(mm2)
Massaaproximada
(Kg/m)
Carga mínima deruptura
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 157/235
(kN) (Kgf) (kN) (Kgf)
CP 190 RB 3X3,0 6,5 21,8 21,5 0,171 40,8 4.080 36,7 3.670 3,5
CP 190 RB 3X3,5 7,6 30,3 30,0 0,238 57,0 5.700 51,3 5.130 3,5
CP 190 RB 3X4,0 8,8 39,6 39,4 0,312 71,4 7.144 67,3 6.730 3,5
CP 190 RB 3X4,5 9,6 46,5 46,2 0,366 87,7 8.770 78,9 7.890 3,5
CP 190 RB 3X5,0 11,1 66,6 65,7 0,520 124,8 12.480 112,3 11.230 3,5CP 190 RB 7 9,5 55,5 54,8 0,441 104,3 10.430 93,9 9.390 3,5
CP 190 RB 7 12,7 101,4 98,7 0,792 187,3 18.730 168,6 16.860 3,5
CP 190 RB 7 15,2 143,5 140,0 1,126 265,8 26.580 239,2 23.920 3,5
(mm) da (mm ) (em 610 mm)(Kg/m)
Usos
• Fios
– CP 175 – 4 5 6 mm
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 158/235
CP 175 4, 5, 6 mm
– Painéis alveolares pré-moldados
• Cordoalha engraxada de 7 fios
– Lajes maciças e nervuradas,
moldadas in-loco, protendidas.
– CP 190 – 12,5 e 15,2 mm
Protensão aderente X nãoaderente
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 159/235
Contribuição paraotimização de lajes
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 160/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 161/235
05 - Projeto de lajes
Ciclo do projeto estrutural
• Definição do sistema estrutural
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 162/235
• Levantamento das cargas• Análise estrutural
• Dimensionamento• Detalhamento
• Geração de desenhos
Levantamento de cargas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 163/235
•70% das cargas de umaedificação são aplicadas nas lajes!
Carregamentos em lajes
• Peso próprio• Revestimentos
– Superior:
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 164/235
• Regularização• Impermeabilização
• Piso
– Inferior:• Revestimento
• Forro
• Paredes• Sobrecargas de utilização
– Adequada à finalidade
Análise estrutural
• Determinação de esforços e deslocamentos
• Lajes unidirecionais:
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 165/235
– Modelos simplificados de vigas
• Lajes bidirecionais:
– Modelos de Teoria de Placas – Modelos de Grelhas
– Modelos de Elementos Finitos
– Processos aproximados: Marcus
Modelos simplificadospara lajes bidirecionais
• Válidos sob condições de contorno
ideais:
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 166/235
– Formato retangular
– Apoios indeslocáveis em todo o contorno
– Cargas uniformemente distribuídas
– Inexistência de vazios
Lajes com contornosirregulares
Uso de modelos
mais precisos
baseados em
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 167/235
Analogia deGrelhas ou
Método dos
ElementosFinitos.
Dimensionamento edetalhamento
• Normas:
– NBR 6118
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 168/235
• Características dos materiais
– f ck
– Ec
– f yk
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 169/235
Programas integrados
• Permitem desenvolver todas as etapas
do projeto de uma laje de forma
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 170/235
integrada: – Lançamento de cargas, análise estrutural,
dimensionamento, detalhamento e geraçãode desenhos.
– Porém:
A definição do sistema estrutural, verificação ecorreção do detalhamento, são atividades doengenheiro!!!!!!!!!!
Dois exemplos
• Sistema Treliças Belgo
– Aplicado a lajes nervuradas, unidirecionais, com
l t é ld d t li d
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 171/235
elementos pré-moldados treliçados. – Lajes bidirecionais:
• Somente de contornos regulares, cálculo aproximado
• Sistema TQS – Sistema integrado de lançamento de cargas, análise
bidirecional, dimensionamento e geração de
desenhos.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 172/235
Dados iniciais
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 173/235
Dimensionamento à flexão
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 174/235
Linhas de escoramento
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 175/235
Verificação de flechas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 176/235
Cargas de alvenaria
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 177/235
TQS: Sistemas estruturais
• Lajes maciças com vigas
• Lajes maciças sem vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 178/235
• Lajes maciças sem vigas – Lajes planas
• Lajes nervuradas com vigas
– Inclusive as executadas com elementos
pré-moldados
• Lajes nervuradas sem vigas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 179/235
TQS: Dimensionamento
Com a utilização de armaduras
convencionais.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 180/235
Com a utilização de telas soldadas.
Com a utilização de elementos pré-
moldados treliçados.
Com a utilização de protensão com
cordoalhas engraxadas.
TQS: Telas Soldadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 181/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 182/235
TQS: Telas Soldadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 183/235
TQS: Lajes Protendidas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 184/235
TQS: Lajes Protendidas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 185/235
TQS: Lajes Protendidas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 186/235
TQS: Lajes Treliçadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 187/235
TQS: Lajes Treliçadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 188/235
TQS: Lajes Treliçadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 189/235
Projeto de lajes pré-moldadas
com elementos treliçados
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 190/235
com elementos treliçados
Cuidados e observações
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 191/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 192/235
Continuidade:Redução de esforços
5.06.0
10 kN/m
Com continuidade
19.4
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 193/235
22.5
13.9
Sem continuidade
15.6
7.4
0.0
Projeto de uma laje
• Planta de montagem
– Indicação dos elementos (treliças e blocos
de EPS) com numeraçãoIndicação da armadura complementar (obra)
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 194/235
– Indicação da armadura complementar (obra)
– Indicação de linhas de escoras
– Indicação de contra-flechas
• Projeto de fabricação dos elementos
treliçados.• Projeto de corte dos blocos de EPS.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 195/235
06 - Normas de
projeto de lajes
Normas utilizadas
• NBR 6120: 1980
– Cargas para o cálculo de estruturas de
edificações.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 196/235
• NBR 8681: 2003
– Ações e segurança nas estruturas.
• NBR 6118: 2003
– Projeto de estruturas de concreto.
NBR 6118
• NB-1: 1940/1960
• NB-1: 1978 – NBR 6118: 1980
– Método dos Estados Limites
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 197/235
Método dos Estados Limites
• NBR 7197: 1989
– Projeto de estruturas de concreto protendido
• NBR 6118: 2002
– Incorpora NBR 7197
Outras normas
• NBR 7481:1990
– Tela de aço eletrossoldada
• Armadura para concreto.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 198/235
• NBR 7482:1991
– Fios de aço para concreto protendido.
• NBR 7483:1991
– Cordoalhas de aço para concreto protendido.
Principais novidadesna NBR 6118
• Maior preocupação com durabilidade da
estrutura:
– f ck mínimo.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 199/235
– Cobrimentos mínimos: 20, 25, 35, 45 mm.
• Dimensionamento de concreto protendidoincorporado na mesma norma.
Lajes nervuradas
• Espessura da mesa:
– hc > be/15;
– hc > 3 cm ou
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 200/235
– hc > 4 cm com tubulações embutidas.
• Espessura das nervuras: – bw >= 5 cm;
– bw >= 8 cm• com armadura de compressão.
Dutilidade
• Quando houver uma redistribuição dosmomentos nos apoios de m para δm:
35;25,144,0 ≤+≥δ MPa f d x ck
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 201/235
75,0
35;25,156,0
≥
>+≥
δ
δ MPa f d
xck
• Análise dos esforços pela Teoria das
Charneiras Plásticas:
30,0≤d
x
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 202/235
Laje pré-fabricada
• Tipos de elementos pré-moldados:
– Vigota de concreto armado (VC) - LC – Vigota de concreto protendido (VP) - LP
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 203/235
g p ( )
– Vigota treliçada (VT) - LT
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 204/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 205/235
Tipos de lajes
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 206/235
Laje com vigota de concreto
Laje com vigota protendida
Laje com vigota treliçada
Bidirecionalidade
• Parte 1 – Lajes unidirecionais
• Parte 2 – Lajes bidirecionaisSó é permitida para lajes com vigotas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 207/235
– Só é permitida para lajes com vigotas
treliçadas!!
Designação das lajes
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 208/235
• LC h (he+hc): LC 11 (7+4)
• LP h (he+hc): LP 12 (8+4)
• LT h (he+hc): LT 30 (24+6)
Pré-lajes
• Painéis treliçados
– PT – N 16 (3+8+5)
– PT – M 10 (3+7)
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 209/235
• Painéis protendidos – PP – N 16 (3 + 8 + 5)
– PP – M 10 (3 + 7)
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 210/235
07- Exemplos de
obras
Complexo GerencialBanco Itaú - 5ª Torre
• 25.000 m2 de área construída.
• 14 pavimentos tipo de 1.600 m2
cada.
366 3 d t i t
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 211/235
• 366 m3 de concreto por pavimento
tipo, em um só dia.• Ciclo de concretagem de cada
pavimento reduzido de 9 para 8dias.
Complexo GerencialBanco Itaú - 5ª Torre
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 212/235
Edifício La CoruñaVila Mariana – São Paulo
• 9.223 m2 de área construída.
• 15 pavimentos tipo, mais dois
subsolos e um mezanino.
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 213/235
• 3.000 m3 de concreto em toda a
estrutura. 29 toneladas de telas.
• Uso de telas soldadas proporcionou
economia de 1.000 Kg de aço.
Edifício La CoruñaVila Mariana – São Paulo
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 214/235
Edifício Escuna
• Edifício para hotelaria.• 11 pavimentos, não tipo, de
apartamentos.
• Subsolos com estacionamentos.
Té t t l j
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 215/235
• Térreo com restaurantes, lojas,
bares.• Projeto original concebido para o
uso de lajes treliçadas bidirecionais
nos pavimentos inferiores e
unidirecionais nos pavimentos tipo.
Edifício Escuna
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 216/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 217/235
Hotel Blue TreeMart Center – São Paulo
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 218/235
Hotel Blue TreeMart Center – São Paulo
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 219/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 220/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 221/235
Edifício em Belém
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 222/235
Hotel Ibis – ParthenonSantos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 223/235
Hotel Ibis – ParthenonSantos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 224/235
Edifício de garagens Aeroporto Porto Alegre
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 225/235
Hotel RadisonSão Paulo
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 226/235
Hotel Radison - São Paulo
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 227/235
Outros exemplos
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 228/235
FRESENIUS Medical Care
Faixas maciçasprotendidas com vãos de
12 metros
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 229/235
Lajes treliçadasunidirecionais com vãos
de 7~8 metros
FRESENIUS Medical Care
B B
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 230/235
A
A
Como decidir?
• Sistema estrutural
– Com vigas, Sem vigas
– Maciças ou nervuradas
– Protendidas ou não
• Processo construtivo
– Totalmente pré-moldadas
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 231/235
– Parcialmente pré-moldadas – Moldadas in-loco
– Sistema de fôrmas
– Sistema de escoramentos – Racionalização de armaduras
Custos?
• Custos de estruturas
– 20, 30 % do custo da obra
• Custos de acabamentos
– Mármores?
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 232/235
– Granitos? – Vidros espelhados?
– Painéis de alumínio?
Processos construtivosdo passado
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 233/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 234/235
8/10/2019 Introdução Ao Concreto Pré-moldado
http://slidepdf.com/reader/full/introducao-ao-concreto-pre-moldado 235/235