Normas Técnicas e História do Concreto Armado

Unidade 2 Normas Técnicas Introdução da Unidade Na unidade anterior conhecemos os materiais e algumas propriedades do concreto e do aço E como todo material tem suas vantagens e desvantagens exploraremos quando é benéfico ou não utilizar o concreto armado Conhecer sua história é importante Então um breve histórico da utilização do concreto armado será apresentado E para o dimensionamento algumas normas técnicas devem ser utilizadas Além da ABNT NBR 6118 abordaremos mais duas normas cargas em edificações ABNT NBR 6120 e forças devidas ao vento em edificações NBR 6123 Bons estudos Objetivos Compreender as vantagens e desvantagens da utilização do concreto armado Conhecer o histórico do concreto armado Estudar as normas técnicas vigentes Definir o carregamento em estruturas Conteúdo programático Aula 01 Vantagens desvantagens e normas técnicas Aula 02 Cargas em Estruturas NBR 6120 Aula 1 Vantagens Desvantagens e Normas Técnicas Comparado a outros materiais o concreto armado é um material novo Suas primeiras utilizações datam do século XIX Abaixo segue um resumo cronológico apresentado por Chust Figueiredo Filho 2015 1824 o francês J Aspdin inventa o cimento Portland 1855 o francês J L Lambot constrói um barco com argamassa de cimento reforçada com ferro 1861 o francês J Monier constrói um vaso de flores de concreto com armadura de arame F Coignet também francês publica os princípios básicos para as construções em concreto armado 1867 J Monier obtém uma patente para seus vasos nos anos seguintes obtém outras para tubos placas etc F Coignet apresenta na Exposição Internacional de Paris vigas e tubos de concreto armado 1873 o americano W E Ward constrói em Nova York uma casa de concreto armado o Wards Castle que existe até os dias de hoje 1888 Dohring de Berlim obtém uma patente segundo a qual é possível aumentar a resistência de placas e pequenas vigas por meio da protensão provocada deliberadamente 1900 início do desenvolvimento da teoria do concreto armado por Koenen posteriormente Mörsch desenvolve a teoria iniciada por Koenen com base em numerosos ensaios Os conceitos desenvolvidos constituíramse ao longo de décadas e em quase todo o mundo nos fundamentos da teoria do concreto armado que em seus princípios fundamentais são válidos até hoje 1904 são publicadas na Alemanha as Instruções provisórias para preparação execução e ensaio de construções de concreto armado Vantagens e Desvantagens Todo material possui vantagens e desvantagens Cabe a nós engenheiros e engenheiras ponderar sobre cada item e escolher qual material sistema ou técnica construtiva possui melhor custo benefício para determinado empreendimento Começando pelas vantagens há de se destacar a boa resistência do concreto armado à maioria das solicitações Embora o concreto não resista a grandes esforços de tração o aço cumpre este papel Também há de se considerar a capacidade de adaptação deste material a diversas formas O aço em barras pode ser disposto da maneira que for necessária atendendo critérios de cálculo e obedecendo a forma desejada e o concreto no estado fresco possui boa trabalhabilidade moldandose a diversas formas Oscar Niemeyer arquiteto brasileiro 19072012 usufruiu desta característica do concreto nos presenteando com belíssimas obras das mais variadas formas Figura 1 Museu Oscar Niemeyer em CuritibaPR Apelidado de Museu do Olho é uma obra construída em Concreto Armado Esta facilidade em se moldar a diversas formas permite a obtenção de estruturas monolíticas Também existe aderência entre um concreto já endurecido e o que é lançado posteriormente facilitando a transmissão de esforços Tal característica não é observada em estruturas como as de aço madeira e prémoldadas As técnicas de execução são razoavelmente dominadas em todo o país e o custo de execução é competitivo com estruturas de aço Também apresenta boa durabilidade desde que seja bem executado e atendendo as normas técnicas e as recomendações de boas práticas O concreto armado também apresenta durabilidade e resistência ao fogo superiores em relação à madeira e ao aço desde que os cobrimentos e a qualidade do concreto estejam de acordo com as condições do meio em que está inserida a estrutura Também possui resistência a choques e vibrações efeitos térmicos atmosféricos e desgastes mecânicos É possível executar partes ou toda a estrutura de concreto armado com elementos pré moldados Quando a moldagem é parcial ainda é possível usufruir da aderência entre materiais para formar um bloco monolítico A prémoldagem proporciona maior rapidez e facilidade de execução Em meio a todas as vantagens há de se considerar as desvantagens O concreto armado é um material com peso específico elevado γ25 kNm³ logo o peso próprio da estrutura e as dimensões dos elementos estruturais são muito superiores quando comparado ao aço por exemplo Com peso próprio muito elevado há certos limites de utilização e o custo da edificação pode ser elevado Reformas e adaptações em estruturas de concreto armado são muitas vezes de difícil execução Também é um material bom condutor de calor e som o que exige em casos específicos associação com outros materiais para sanar esses problemas E por fim para executar as belíssimas formas se faz necessário executar um sistema de fôrmas e a utilização de escoramentos geralmente em madeira ou metálicos e que precisam permanecer no local até que o concreto alcance resistência adequada Figura 2 fôrmas e escoramentos de uma estrutura de concreto armado em execução Figura 3 Obra de estrutura em concreto armado É possível observar a montagem de formas no pavimento mais alto e logo abaixo um andar ainda com o escoramento montado Aplicações O concreto armado pode ser utilizado em diversos tipos de obras Nesta disciplina e na disciplina Projeto de Estruturas de Concreto II o enfoque é em obras de edificações residências comércios edifícios verticais Porém sua aplicação é extensa As imagens a seguir mostram alguns exemplos Figura 4 Casas com estrutura em concreto armado Figura 5 Prédios em concreto armado A estrutura pode ser executada tanto com lajes vigas e pilares em concreto armado e fechamento em outros materiais como com paredes de concreto maciço Videoaula 1 Assista agora à videoaula que aborda as vantagens e desvantagens da utilização do concreto armado Utilize o QR Code para assistir Figura 6 Galpões e barracões As estruturas e os fechamentos podem ser executados em concreto armado em geral préfabricados Figura 7 Pisos Industriais Figura 8 esculturas e monumentos Figura 9 pavimentação em concreto O exemplo da imagem é em CuritibaPR onde os corredores exclusivos para ônibus são em concreto armado Figura 10 barragens de gravidade A barragem da Itaipu Binacional desde a parte da geração onde estão as turbinas até os vertedores são em concreto armado Normas técnicas A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT possui normas específicas voltadas para a regulamentação dos procedimentos para projeto execução controle de obras e materiais das estruturas de concreto concreto armado concreto protendido concreto prémoldado Destacamse as seguintes normas NBR 6118 projeto de estruturas de concreto procedimento NBR 6120 ações para o cálculo de estruturas de edificações NBR 8681 ação e segurança nas estruturas procedimento NBR 6123 forças devidas ao vento em edificações procedimento NBR 14931 execução de estruturas de concreto procedimento NBR 9062 projeto de estruturas de concreto prémoldado NBR 14323 projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço NBR 15200 projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio NBR 15421 projeto de estruturas resistentes a sismos CURIOSIDADES Sempre que utilizar uma norma técnica verifique se ela ainda está vigente Acesse o site da ABNT e consulte a norma Disponível em wwwabntcatalogocombr Existe um convênio entre o Confea Conselho Federal de Engenharia e Agronomia e a ABNT onde os profissionais do sistema podem adquirir as normas técnicas com desconto Também é possível prévisualizar a norma antes da compra Verifique no Crea Conselho Regional de Engenharia e Agronomia da sua região se o Programa CreaJr Crea Júnior fornece acesso aos mesmos convênios dos profissionais Em alguns estados o programa fornece aos estudantes as mesmas vantagens dos profissionais para o acesso às normas técnicas Embora normas técnicas não sejam leis elas possuem força de lei perante o Código de Defesa do Consumidor Sendo assim para evitar problemas as normas devem ser seguidas Mas determinadas situações não são abrangidas pelas normas brasileiras Nessas situações e em outras a critério do profissional com a devida justificativa podem ser aplicados regulamentos internacionais sendo os principais Building Conde Requirements for Reinforced Concrete normas editadas pelo American Concrete Institute ACI CEBFIP Model Code Comite EuroInternacional du Beton que sintetiza o desenvolvimento técnico e científico de análise e projeto de estruturas de concreto EUROCODE que regulamenta o projeto de estruturas de concreto Nesta aula estudaremos a ABNT NBR 6123 e na aula 2 desta unidade a ABNT NBR 6120 NBR 6123 A norma dos ventos A ABNT NBR 61231988 Forças devidas ao vento em edificações tem como objetivo fixar as condições exigíveis na consideração das forças devidas à ação estática e dinâmica do vento para efeitos de cálculo em edificações Sua aplicação é restrita a formas dimensões ou localizações comuns Para as aplicações ditas fora do comum devem ser realizados ensaios experimentais em túneis de vento Figura 11 representação de um túnel de vento No lugar da esfera uma maquete em escala do empreendimento prédio ponte etc é posicionada e as forças devidas ao vento são determinadas Velocidades básicas e característica do vento O vento na estrutura é considerado como uma carga aplicada Sendo uma carga a estrutura deve resistir a esta solicitação O módulo da carga ou seja a intensidade desta força é determinada em função da velocidade característica do vento Já a velocidade característica é determinada em função da velocidade básica do vento e outros três fatores que são detalhados na sequência O item 5 da norma define a velocidade básica do vento V0 como a velocidade de uma rajada de 3 s excedida em média uma vez em 50 anos a 10 cm acima do terreno em campo aberto e plano Como regra geral admitese que o vento básico pode soprar de qualquer direção horizontal A figura abaixo mostra a isopleta de velocidade básica para ser utilizada em projetos Figura 12 Isopletas da velocidade básica V0 ms extraída da ABNT NBR 61231988 As curvas indicam a velocidade em múltiplos de 5 e os pontos numerados indicam as estações meteorológicas que serviram de base para a elaboração da isopleta Os números mostrados no mapa indicam as estações meteorológicas do Serviço de Proteção ao Voo do Ministério da Aeronáutica Por exemplo o número 23 indica a estação de LondrinaPR Esta lista é disponibilizada no Anexo C da norma O valor a ser utilizado em projeto é obtido por interpolação de maneira visual Observe a estação de número 23 LondrinaPR Sua localização é entre as curvas 40 e 45 mais próxima da curva 40 A velocidade básica V0 é então 42 ms Convertendo para kmh a velocidade V0 é 1512 kmh somente para comparação com unidades mais utilizadas no dia a dia Em projeto utilize ms O item 512 da norma destaca Em caso de dúvida quanto à seleção da velocidade básica e em obras de excepcional importância é recomendado um estudo específico para a determinação de V0 Podem ser feitos estudos em túneis de vento ou busca da média histórica de velocidade de vento da região Com a velocidade básica do vento encontrada determinase a velocidade característica do vento Vk também em ms que é dada pela expressão 𝑉𝑘 𝑆1 𝑆2 𝑆3 𝑉0 onde S1 é o fator topográfico S2 o fator para rugosidade do terreno dimensão das edificações e altura acima do terreno e S3 o fator estatístico que são fatores adimensionais apresentados na sequência S1 Fator Topográfico O fator topográfico leva em consideração as variações do relevo do terreno Sua determinação é dada pela norma a terreno plano ou fracamente acidentado S110 b taludes e morros Taludes e morros alongados nos quais pode ser admitido um fluxo de ar bidimensional soprando no sentido indicado na figura abaixo No ponto A morros e nos pontos A e C taludes S110 No ponto B S1 é uma função S1z 𝜃 3 𝑆1𝑧 10 6 𝜃 17 𝑆1𝑧 10 25 𝑧 𝑑 𝑡𝑔𝜃 3 10 𝜃 45 𝑆1𝑧 10 25 𝑧 𝑑 031 10 interpolar linearmente para 3θ617 θ 45 Onde z altura medida a partir da superfície do terreno no ponto considerado d diferença de nível entre a base e o topo do talude ou morro θ inclinação média do talude ou encosta do morro c Vales profundos protegidos de ventos de qualquer direção S109 A imagem abaixo ilustra as variáveis e situações de cálculo para o fator topográfico S1z Figura 13 Fator Topográfico S1z extraído de ABNT 1988 S2 Rugosidade do terreno dimensões da edificação e altura sobre o terreno Este fator considera o efeito combinado da rugosidade do terreno da variação da velocidade do vento e das dimensões da edificação ou parte da edificação em consideração A tabela abaixo descreve as categorias que classificam a rugosidade do terreno Tabela1 Rugosidade do Terreno adaptado de ABNT 1988 Categoria Descrição Exemplos I Superfícies lisas de grandes dimensões com mais de 5 km de extensão medida na direção e sentido do vento incidente mar calmo lagos e rios pântanos sem vegetação II Terrenos abertos em nível ou aproximadamente em nível com poucos obstáculos isolados tais como árvores e edificações baixas zonas costeiras planas pântanos com vegetação rala campos de aviação pradarias e charnecas fazendas sem sebes ou muros III Terrenos planos ou ondulados com obstáculos tais como sebes e muros poucos quebraventos de árvores edificações baixas e esparsas granjas e casas de campo com exceção das partes com matos fazendas com sebes eou muros subúrbios a considerável distância do centro com casas baixas e esparsas IV Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados em zona florestal industrial ou urbanizada zonas de parques e bosques com muitas árvores cidades pequenas e seus arredores subúrbios densamente construídos de grandes cidades áreas industriais plena ou parcialmente desenvolvidas V Terrenos cobertos por obstáculos numerosos grandes altos e pouco espaçados florestas com árvores altas de copas isoladas centros de grandes cidades complexos industriais bem desenvolvidos Já a tabela a seguir descreve as classes de dimensões da edificação Tabela 2 Dimensões da edificação adaptado de ABNT 1988 Classe Descrição A Todas as unidades de vedação seus elementos de fixação e peças individuais de estruturas sem vedação Toda edificação na qual a maior dimensão horizontal ou vertical não exceda 20 m B Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 m e 50 m C Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50 m Por fim o cálculo do fator S2 relaciona a altura sobre o terreno Seu valor é obtido por expressão matemática que relaciona o fator de rajada parâmetros meteorológicos e as classescategorias apresentadas anteriormente A imagem abaixo apresenta tabela que fornece o valor de S2 a partir das informações categoria de rugosidade classe da edificação e altura da edificação Tabela 3 Fator S2 extraído de ABNT 1988 S3 Fator Estatístico O fator estatístico S3 é baseado em conceitos estatísticos e considera o grau de segurança requerido e a vida útil da edificação A tabela abaixo apresenta os valores mínimos para S3 Tabela 4 Valores mínimos para o fator estatístico S3 extraído de ABNT 1988 Classe Descrição S3 1 Edificação cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança ou possibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva hospitais quarteis de bombeiros e de forças de segurança centrais de comunicação etc 110 2 Edificações para hotéis e residências Edificações para comércio e indústria com alto fator de ocupação 100 3 Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação depósitos silos construções rurais etc 095 4 Vedações telhas vidros painéis de vedação etc 088 5 Edificações temporárias Estruturas dos grupos 1 a 3 durante a construção 083 Pressão dinâmica do vento A pressão dinâmica do vento é determinada pela expressão 𝑞 0613 𝑉𝑘 2 e sua unidade é Nm² com Vk em ms Com as velocidades básica e características encontradas e a pressão dinâmica determinada é possível determinar as forças estáticas devidas ao vento na edificação A NBR 61231988 traz todos os modelos para a determinação dessas forças considerando diversas situações Nesta disciplina é abordado somente a introdução à norma até a determinação da pressão dinâmica Em outras matérias poderão ser retomados estes conceitos além da apresentação de alguns modelos de cálculo para determinação das forças devidas ao vento Videoaula 2 Assista ao vídeo que explica como utilizar as tabelas e isopletas da norma ABNT NBR 61231988 Utilize o QR Code para assistir Videoaula 3 Para encerrar esta parte esta videoaula traz um exemplo sobre como calcular a pressão dinâmica do vento Utilize o QR Code para assistir Aula 2 Cargas em Estruturas NBR 6120 Toda estrutura é dimensionada para suportar cargas As cargas que podem ser o mobiliário de uma casa pessoas transitando equipamentos etc são aplicadas nos elementos estruturais lajes vigas pilares etc que suportarão e conduzirão estas cargas até o solo O desafio é saber quais são as cargas que poderão existir e ser aplicadas em cada situação cada ambiente cada cômodo etc Como solução lançamos mão de valores normatizados Na aula anterior trabalhamos a ABNT NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações Nesta aula trabalharemos com a norma ABNT NBR 6120 Ações para o cálculo de estruturas de edificações Esta última norma 6120 estabelece as ações mínimas a serem consideradas no projeto de estruturas de edificações qualquer que seja sua classe e destino salvo os casos previstos em normas brasileiras específicas ABNT NBR 6123 ABNT NBR 15421 ABNT NBR 14323 ABNT NBR 15200 Provavelmente neste ponto surge a dúvida por que a ABNT NBR 6123 foi abordada em um primeiro momento A resposta é simples a ABNT NBR 6120 necessita de uma aula inteira somente para sua compreensão Pequeno Histórico NBR 6120 A origem da ABNT NBR 6120 é do projeto ABNT NB51978 Em novembro 1980 foi publicada a ABNT NBR 61201980 com o nome Cargas para o cálculo de estruturas de edificações Em abril de 2000 foi publicada sua única errata corrigindo um sinal errado em uma única expressão Esta norma vigorou até setembro de 2019 quando no dia 30 do referido mês foi publicada a ABNT NBR 61202019 com um novo título Ações para o cálculo de estruturas de edificações Em novembro do mesmo ano no dia 12 de novembro foi publicada a Errata nº 1 com cinco páginas e diversas correções O projeto de revisão para a publicação é datado do último mês de 2015 e foi elaborado pela Comissão de Estudo de Ações para o Cálculo de Estruturas de Edifícios CE002124001 do Comitê Brasileiro da Construção Civil ABNTCB002 INDICAÇÃO DE LEITURA A leitura do artigo de opinião NBR 6120 O que muda na nova revisão escrito e publicado pelo Eng Civil Igor Prado é recomendada O autor descreve de maneira sucinta diversas mudanças significativas entre a norma de 1980 e a nova revisão Embora o artigo date antes da publicação da nova norma suas considerações aplicamse ao que já está vigente Acesse httpswwwlinkedincompulsenbr6120oquemudananovarevisC3A3oigor pradodasilveira Acesso em 14032020 INDICAÇÃO DE VÍDEO Assista ao vídeo do Canal Engenheiro Estrutural onde são comentados diversos itens da ABNT NBR 61202019 httpswwwyoutubecomwatchv05PLci1RVUM Acesso em 14032020 Como utilizar a norma As normas técnicas não seguem necessariamente uma ordem cronológica ou uma sequência de cálculo que deve ser seguida da primeira até a última página Uma norma apresenta critérios definições e expressões para diversas situações que não necessariamente ocorrerão em conjunto ou no caso utilizadas no mesmo projeto Portanto devese entender como manusear corretamente uma norma técnica para que se extraia dela todas as informações necessárias As duas primeiras seções são Escopo e Referências normativas A primeira resume em uma frase a abrangência da norma e a outra apresenta as normas que se relacionam diretamente com o texto A seção 3 é denominada Termos e Definições Por diversos motivos utilizamos expressões diferentes para transmitir a mesma ideia ou alguma expressão pode apresentar mais de um sentido Nesta seção são estabelecidas as definições para diversos termos empregados na norma de modo a evitar interpretações dúbias ou errôneas A seção 4 apresenta a simbologia utilizada na norma Toda vez que uma incógnita um símbolo ou letra aparecer em tabelas ou textos seu significado estará apresentado nesta seção Da seção 5 em diante a norma é dividida da seguinte maneira Seção 5 Ações permanentes Peso próprio da estrutura peso específico de materiais de construção peso de componentes construtivos ações permanentes empuxos e pressões hidrostáticas Seção 6 Ações variáveis Cargas variáveis forças horizontais variáveis cargas variáveis em coberturas ações de construção ações de veículos helipontos cargas em fábricas e armazéns ações para pisos e pavimentos de galpões outras ações variáveis Anexos Peso específico de materiais de armazenagem exemplos de sinalização de garagens pontes rolantes e requisitos contra o fenômeno de empoçamento progressivo em coberturas Algumas definições Aqui estão alguns termos e definições utilizadas pela NBR 61202019 importantes para a continuidade desta disciplina Ações causas que provocam esforços solicitantes que atuam sobre a estrutura capazes de produzir ou alterar as deformações ou o estado de tensão nos elementos estruturais Do ponto de vista prático as forças e as deformações impostas pelas ações são consideradas como se fossem as próprias ações Ações permanentes ações que atuam com valores praticamente constantes ou com pequena variação em torno de sua média durante a vida da edificação ou que aumentam com o tempo tendendo a um valorlimite constante Exemplos peso próprio da estrutura e demais elementos construtivos pesos de equipamentos fixos empuxos devido ao peso próprio de terras e outros materiais granulosos quando forem admitidos como não removíveis peso da água em piscinas e reservatórios que permanecem cheios durante a maior parte da vida da edificação Ações variáveis ações cujos valores estabelecidos por consenso apresentam variações significativas em torno de sua média durante a vida da edificação Seus valores possuem de 25 a 35 de probabilidade de serem ultrapassados no sentido desfavorável em um período de 50 anos o que corresponde a um período médio de retorno de 174 a 117 anos respectivamente Em função da probabilidade de ocorrência durante a vida da edificação as ações variáveis são classificadas como normais ou especiais Exemplos Ações de uso e ocupação da edificação atuantes sobre pisos coberturas barreiras guardacorpos e parapeitos divisórias móveis pressões hidrostáticas e hidrodinâmicas exceto o peso da água em piscinas e reservatórios que permanecem cheios durante a maior parte da vida da edificação forças devido à ação do vento e variação de temperatura Peso específico aparente peso médio dividido pelo volume de determinado material na sua apresentação habitual sem compactação incluindo os espaços vazios entre as partículas ou unidades do material Videoaula 1 Nesta videoaula entenderemos a importância e como utilizar a ABNT NBR 61202019 Utilize o QR Code para assistir Peso próprio parte da ação permanente que corresponde ao peso exclusivamente da estrutura Algumas tabelas importantes As tabelas a seguir foram selecionadas devido a sua importância e aplicação no projeto Na falta de determinação experimental mais rigorosa as ações permanentes devem estar de acordo com os valores característicos nominais mínimos indicados nas tabelas As ações permanentes advindas de materiais não especificados na norma devem ser definidas caso a caso e registradas nos documentos do projeto A tabela a seguir apresenta o peso específico aparente dos materiais de construção em kNm³ quilo Newton por metro cúbico ou seja para estimar o peso específico do elemento é necessário conhecer o seu volume Tabela 1 Peso específico aparente dos materiais de construção Tabela 1 da norma extraído de ABNT 2019 Videoaula 2 Veja nesta videoaula uma explicação sobre alguns termos e definições da ABNT NBR 61202019 Utilize o QR Code para assistir Material Arenito 21 a 27 24 Ardósia 28 Basalto diorito gabrro 27 a 31 29 Calcário denso 20 a 29 245 Gnaisse 30 Granito sienito pórfiro 27 a 30 285 Lava basáltica 24 Mármore e calcário 20 Outros calcários 20 Taquitito 26 Blocos de concreto vazados função estrutural classes A e B ABNT NBR 6136 14 Blocos cerâmicos vazados com paredes vazadas função estrutural ABNT NBR 152701 12 Blocos cerâmicos vazados com paredes maciças função estrutural ABNT NBR 152701 14 Blocos cerâmicos maciços 18 Blocos de concreto celular autoclavo Classe C25 ABNT NBR 13438 55 Blocos de vidro 9 Blocos silicocalcáreos 18 Lajotas cerâmicas 23 Porcelanato 21 Terracota 21 Argamassa de cal cimento e areia 19 Argamassa de cal 12 a 18 15 Argamassa de cimento e areia 19 a 23 21 Argamassa de gesso 12 a 18 15 Argamassa autonivelante 24 Concreto simples 24 Concreto armado 25 Aço 77 a 785 778 Alumínio e ligas 28 Bronze 83 a 85 84 Chumbo 112 a 114 113 Cobre 87 a 89 88 Estanho 74 Ferro forjado 76 Ferro fundido 71 a 725 718 Latao 83 a 85 84 Zinco 71 a 72 715 Madeiras naturais umidade U 12 Cedro 5 Pinho 6 Quarubarana 5 Louro Imbuia Paudóleo 65 Angelim Araroba Angelim Pedra Cafearana Louro Preto 8 Branquilho Casca Grossa Castelo Guajará Olítica Amarela 8 Guajuvirá Guatambu Grápia 8 Canafístula Capíba Guarapa Roraima Guarucaia Mandiqueira 9 Eucalipto Tatajuba 10 Angico Cabriúva 10 Champanhe Ipê Jatobá Sucupira 11 Angelim Ferro Angelim Pedra Verdeadeiro Catiúba Maçaranduba 12 Exemplo Calcular o peso aparente de uma viga em concreto armado com comprimento de 50 m seção retangular com base 15 cm e altura 50 cm Primeiramente calculamos o volume da viga Sendo um paralelepípedo seu volume é o produto da base altura e comprimento 𝑉 500 015 050 0375 𝑚³ Já o peso específico aparente do concreto armado fornecido pela tabela é 𝛾𝑎𝑝𝑐𝑜𝑛𝑐 25 𝑘𝑁𝑚3 Logo o peso próprio pp de uma viga de concreto armado com as dimensões acima é 𝑝𝑝 0375 25 9375 𝑘𝑁 As duas próximas tabelas apresentam o peso dos componentes construtivos A norma traz outras tabelas para outros componentes construtivos Sua dinâmica de utilização é a mesma da tabela anterior Porém observe que o peso nestas tabelas é dado em kNm² ou seja não nos interessa mais o volume da estrutura mas sim a área de aplicação desta carga Tabela 2 Peso de componentes Construtivos Alvenarias Tabela 2 da norma extraído de ABNT 2019 Tabela 3 Peso de componentes Construtivos Revestimentos de pisos e impermeabilizações Tabela 4 da norma extraído de ABNT 2019 Já a próxima tabela apresenta os valores para cargas variáveis Nas definições apresentadas anteriormente temos que as ações variáveis são por exemplo cargas aplicadas durante o uso e ocupação do imóvel entre outros Veja o que diz o item 62 da ABNT NBR 61202019 As estruturas devem ser projetadas para suportar as cargas variáveis indicadas na Tabela 10 numeração da norma Áreas sujeitas a várias categorias de utilização devem ser calculadas para a categoria que produzir os efeitos mais desfavoráveis Exceto onde especificado os pavimentos devem ser projetados para as cargas uniformemente distribuídas e verificados para a atuação isolada das cargas concentradas o que for mais desfavorável Exceto onde especificado as cargas concentradas indicadas são assumidas atuando uniformemente distribuídas em uma área de 75 cm 75 cm e localizadas de modo a produzir os efeitos mais desfavoráveis Os valores informados na Tabela 10 não incluem o peso próprio de estruturas de arquibancadas plataformas passarelas mezaninos etc exceto onde indicado As cargas variáveis devem ser consideradas como quaseestáticas Para cargas que possam induzir efeitos de ressonância ou outra resposta dinâmica significativa da estrutura por exemplo danças saltos movimentos de máquinas etc esses efeitos devem ser levados em consideração por meio de fatores dinâmicos ou análise dinâmica específica Exceto onde indicado as cargas variáveis uniformemente distribuídas da Tabela 10 numeração da norma podem ser multiplicadas por um coeficiente de redução conforme descrito em 612 Observe também as unidades de medida da tabela que é dado em kNm² Também leia atentamente as notas de fim da tabela Suas considerações são de extrema importância para sua compreensão Tabela 4 Valores característicos nominais das cargas variáveis Tabela 10 da norma extraído de ABNT 2019 Balcões sacadas varandas e terraços e 25 Comercial corporativos e escritórios 3 Com acesso público hotéis hospitais escolas teatros etc 4 Escritórios 25 Sanitários 2 Salas de diretoria e de gerência 25 Cofre validar caso a caso respeitando o valor mínimo indicado nesta Tabela 30 Agência área de atendimento ao público 3 Regiões de arquivos deslizantes 5 Região de terminais de autoatendimento caixas eletrônicos 12 Áreas técnicas ver item Áreas Técnicas nesta Tabela k Centro de processamento de dados ver Áreas técnicas Biblioteca Sala de leitura sem estantes 3 Sala de leitura com estantes 6 kNm² para estantes até 22 m de altura 2 kNm² por metro de altura de estante que ultrapassar 22 m Regiões de arquivos deslizantes 5 Salas administrativas 25 Sanitários 2 Corredores 3 Centros de convenções e locais de reunião de pessoas e 4 Plateia com assentos móveis 5 Sanitários 2 Acessos corredores 5 Plataformas assembléia 5 Palco área de apresentação 5 Centros de exposição a Acesso exclusivo de pessoas 5 Área de estandes de exposição 10 m Área de exposição de veículos e equipamentos 30 m Cozinhas não residenciais a Validar caso a caso respeitando o valor mínimo indicado nesta Tabela 3 Validar caso a caso respeitando o valor mínimo indicado nesta Tabela 75 kNm2 até 25 m de altura de estoque 3 kNm2 por metro de altura de estoque excedente p Hospitais 3 Residenciais hotéis dentro de unidades autônomas 25 Residenciais hotéis uso comum 3 Edifícios comerciais clubes escritórios bibliotecas 3 Centros de exposição 5 Dormitórios enfermaria sala de recuperação sanitários Sala de raios X sala de cirurgia Laboratório Corredores Sala de refeições café restaurante Depósitos 20 kNm² até 3 m de altura de estoque 5 kNm² por metro de altura de estoque excedente ep 25 Laboratórios a Incluindo equipamentos Validar caso a caso respeitando o valor mínimo 3 Lavanderias não residenciais a Incluindo equipamentos Validar caso a caso respeitando o valor mínimo 3 Lojas a centros comerciais a shopping centers Circulações e lojas em geral 4 Lojas com mezanino metálico inclu 75 20 v Salão de vendas com gôndolas balcões com ou sem refrigeração Salão de vendas com portapallets 20 kNm² até 3 m de altura de estoque 3 kNm² por metro de altura de estoque excedente P 8 q 20 kNm² até 3 m de altura de estoque 5 kNm² por metro de altura de estoque excedente P 4 25 12 k 10 k Devese verificar o trajeto dos equipamentos até o local definitivo para instalação ou manutenção A carga móvel correspondente ao equipamento e veículo de transporte podem ser consideradas como especiais conforme a ABNT NBR 8681 Deve ser avaliada a possibilidade de movimentação dos equipamentos e seus componentes dentro da área técnica Caso se disponha do laudo dos equipamentos é possível substituir a carga distribuída indicada pela carga máxima em operação dos equipamentos e suas bases juntamente com a carga uniformemente distribuída indicada para a projeção dos equipamentos Para elevadores sem carga de máquinas devese considerar o peso máximo dos equipamentos ajudando nos seus pontos de apoio conforme o projeto do elevador Prever carga devido a tanques reservatórios bombos etc com suas respectivas bases distribuídas na área do projeto desses itens Carga na projeção do pole do elevador As forças impostas pelo motor guias parachoques polias etc a serem fornecidas pelo fabricante do elevador de passageiros devem ser calculadas conforme a ABNT NBR N208 Para o trabalho de carga de elevadores avaliar a necessidade de prever cargas concentradas variáveis para os ganchos de suspensão dos equipamentos mínimo 40 kN por gancho Carga vertical não inclui o peso próprio da plataforma elevatória Conforme o caso devese prever cargas adicionais devido a mudanças futuras por exemplo fechamento do corvo nivelamento do piso mudança de carga Nas bordas de balcões varandas sacadas e terros com guardacorpo prever carga variável de 2 kNm além do peso próprio do guardacorpo Deverseá verificar a ação dos equipamentos com carga concentrada representada por uma carga uniforme distribuída de 185 kNm² apenas para projetos de equipamentos 09 m x 06 m A carga se aplica a salas de estantes com dupla face não móveis e a profundidade máxima de 30 cm e largura em caso fácil b linhas paralelas das estantes separadas por no mínimo 90 cm de largura Carga característica mínima deverseá aumentar conforme a expectativa de peso dos itens a serem os eventos e respectivos rédecos Incluir tampas de elevadores do concreto armado no topo de edifícios Verificar possibilidade de acumulo de água conforme 55 Altura do estoque correspondente ao pédireito máximo disponível paraemplamento de produtos Pode ser limitado por forros ou outros dispositivos que impeçam o empilhamento de produtos além da altura prevista Poder ser necessária verificação específica para equipamentos especiais conforme o caso Havendo possibilidade de tráfego de empilhadores ou similares a estrutura deve ser verificada conforme 662 Para forros acessíveis e sem possibilidade de estoque de materiais não é necessário considerar cargas variáveis devido ao uso Devido à grande variabilidade de cargas em edificações industriais é imprescindível validar as cargas efetivas que atuam sobre a estrutura segundo os usos das áreas específicas Nas escadas com trechos em balanço devem ser verificados os efeitos da alternância das cargas Para degraus isolados em balanço ou biapoiados calcular o órgão com carga concentrada de 25 kN aplicando o peso mais desfavorável A verificação com carga concentrada deve ser feita separadamente sendo considerada simultânea da carga variável uniformemente distribuída Passarelas não inseridas nas edificações não fazem parte do escopo dessa Norma devendose consultar a ABNT NBR 7188 Para cargas no uso além das cargas permanentes impermeabilização solo e plantio deve ser previsto sistema de drenagem adequado Podese considerar a carga concentrada aplicada em uma área de 20 cm x 20 cm Q1 20 kN x 30 cm Q2 20 kN O valor da carga concentrada pode ser alterado conforme o caso Incluir carga de uso estrutura da arquitetura a outros usos sob a arquibancada Validar conforme o projeto e expectativas de utilização Caso as salasforte ou salascofre estejam detalhadas em projeto incluindo as espessuras de piso teto e paredes a carga variável devido ao uso pode ser adotada como 25 kNm² Para supermercados e hipermercados com salões de vendas com gôndolas e balcões com ou sem refrigeração supõese a venda de produtos alimentícios e outros produtos típicos desses locais Lojas de equipamentos pesados materiais de construção home centers etc devem ser projetados conforme decisão a caso Considerase a utilização de pallets médios carga de utilização de 8 kN x 12 kN com valor médio de 10 kN em dimensões de planta de 100 m x 120 m conforme a ABNT NBR 8334 Para reanálise sujeita ao uso de pallets pesados carga de utilização superior a 12 kN deve ser realizado estudo específico As cargas variáveis não se aplicam ao projeto de portapallets e afins que devem ser projetados conforme critérios específicos Deverseão verificar os efeitos das reações ao longo dos portapallets forças e momentos concentrados se houver Videoaula 3 Veja nesta videoaula um exemplo de utilização das tabelas Utilize o QR Code para assistir Videoaula Resolução de Exercicios Agora assista ao vídeo Utilize o QR Code para assistir Encerramento Nesta unidade vimos as vantagens e desvantagens do concreto armado com alguns poucos exemplos de sua vasta aplicação Também vimos algumas normas técnicas que são utilizadas no projeto de estruturas de concreto armado Vimos também como determinar a pressão dinâmica do vento e uma introdução à norma NBR 61231988 Por fim conhecemos a ABNT NBR 61202019 que fala sobre as ações para o cálculo de estruturas de edificações Realize as atividades avaliativas e leia as bibliografias recomendadas nos Ebooks Pearson para complementar o conteúdo desta unidade Bons estudos Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118 projeto de estruturas de concreto procedimento Rio de Janeiro ABNT 2014 238 p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6120 Ações para o cálculo de estruturas de edificações o Rio de Janeiro ABNT 2019 67 p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações Rio de Janeiro ABNT 1988 BOTELHO Manoel Henrique Campos MARCHETTI Osvaldemar Concreto Armado Eu Te Amo Editora Blucher 491 ISBN 9788521208952 Ebook Pearson CARVALHO Roberto Chust FIGUEIREDO FILHO Jasson Rodrigues Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado segundo a NBR 61182014 4 ed São Carlos EdUFSCar 2016 415 p ISBN 9788576003564