Aberturas em Elementos de Concreto: Considerações e Normas

ABERTURAS EM ELEMENTOS DE CONCRETO Prof Eduardo Giugliani Prof Paulo S Kunzler ESCOLA POLITÉCNICA PUCRS CONCRETO ARMADO 3 NBR 61182014 Itens 1325 e 213 INTRODUÇÃO PUCRS A abertura ou furos em elementos de concreto se faz necessário em geral para a passagem de instalações como rede hidrossanitária elétrica ar condicionado lógica PPCI etc Estas instalações tem percursos horizontais e verticais dentro da edificação portanto acabam tendo inferência com vigas horizontalmente e lajes verticalmente FURO Dimensão pequena em geral sua influência na resistência da peça pode ser desconsiderada ABERTURA Dimensão grande sua influência deve ser considerada na resistência da peça INTRODUÇÃO PUCRS Lajes é comum a abertura de passagem de instalações que podem variar de pequenas a muito grandes Shafts hidro elétrica esgoto PPCI telecom Escadas helicoidais Escadas de concreto Passagem para AC costumam ser maiores que shafts Zenitais Pilares a abertura de furos deve ser sempre evitada INTRODUÇÃO PUCRS Vigas podem ser necessários furos verticais e horizontais Verticais pequeno diâmetro Eletroduto Alimentação hidro 40mm Dreno ar condicionado Horizontais pequeno e grande diâmetro Eletrocalha Esgoto cuidar caimento Rede Hidráulica Ar condicionado Sprinkler DISPENSA DE VERIFICAÇÃO PUCRS Ao se realizar aberturas em lajes e vigas devese sempre realizar uma verificação quanto a necessidade de reforços no entorno das mesmas Se as aberturas forem muito pequenas esta análise pode ser preterida segundo norma NBR 61182014 item 1325 DISPENSA DE VERIFICAÇÃO PUCRS VIGAS FUROS HORIZONTAIS DISPENSA DE VERIFICAÇÃO PUCRS VIGAS FUROS VERTICAIS DISPENSA DE VERIFICAÇÃO PUCRS LAJES MACIÇAS DISPENSA DE VERIFICAÇÃO FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES TIPO VIGOTA E TAVELA OU TRELIÇADAS No caso de lajes com vigas prémoldadas podese realizar aberturas na laje sem a necessidade de reforço quando os furos forem realizados nos elementos inertes tavelas ou EPS PUCRS LAJES TIPO VIGOTA E TAVELA OU TRELIÇADAS FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES NERVURADAS No caso de lajes nervuradas a aberturas de furos nas mesas da laje é a posição menos traumática para a laje Se a mesa não for totalmente removida a mesma deve ser calculada como uma laje de bordo livre FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES ALVEOLARES Furos podem ser feitos livremente na região dos alvéolos Pois é uma região sem cordoalhas Os furos devem ser previstos em projeto e feitos na fábrica nunca na obra Na prática não podem ser muito grandes 10 a 15 cm Furos maiores podem ser feitos com a verificação da laje com menos cordoalhas ativas FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES ALVEOLARES Grandes aberturas rasgos podem ser feitos com o uso de gravatas metálicas A lajes lindeiras são sobrecarregadas e devem ser calculadas prevendo esta sobrecarga FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES MACIÇAS FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES MACIÇAS Furos menores como furos de shafts caixa sifonada e canos de esgoto podem ser simplesmente reforçados com armadura adicional no seu entorno devem ser previstas em projeto FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS LAJES MACIÇAS FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA PUCRS REFORÇO FUROS EM LAJES DE TIPOLOGIA DIVERSA FUROS EM VIGAS PUCRS MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS FUROS EM VIGAS PUCRS MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS FUROS EM VIGAS VERMELHO ZONA TRACIONADA COMPRESSÃO TRAÇÃO BIELA CARGA REAÇÃO PUCRS MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS FUROS EM VIGAS PUCRS MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS FUROS EM VIGAS PUCRS FUROS EM VIGAS ESQUEMA DE ESFORÇOS PUCRS FUROS EM VIGAS ESQUEMA DE ESFORÇOS FUROS EM VIGAS PUCRS FUROS EM VIGAS ETAPAS DE DIMENSIONAMENTO 1 Definição dos diagramas de solicitações M e V da viga para as cargas atuantes 2 Dimensionamento da viga à flexão As e ao cisalhamento Asw considerando a seção cheia 3 Definição da seção S onde será posicionado o centro da abertura obtendo se as solicitações Ms e Vs Preferencialmente S deve estar em uma zona com cortante baixo 4 Posicionamento da abertura ao longo da altura da seção priorizandose a ocupação da zona tracionada da viga Lembre que vigas hiperestáticas e em balanço possuem momento negativo próximo ao apoio portanto tração em cima e compressão embaixo PUCRS FUROS EM VIGAS ETAPAS DE DIMENSIONAMENTO 5 Determinação das forças normais nos banzos decompondo Ms Nc Nt Ms z Nc força de compressão no banzo comprimido Nt força de tração no banxo tracionado z distância na vertical entre os eixos dos banzos z hhc2ht2 6 Determinação das forças cortantes no banzos a partir de Vs considerando que um maior seja absorvido pelo banzo comprimido Vc 080 a 090 Vs Cortante no banzo comprimido Usual 080 Vt 020 a 010 Vs Cortante no banzo tracionado Usual 020 7 Determinação dos momento fletores atuando nos banzos Mc Vc L12 Momento fletor no banzo comprimido Mt Vt L12 Momento fletor no banzo tracionado PUCRS FUROS EM VIGAS ETAPAS DE DIMENSIONAMENTO 8 Dimensionamento dos banzos a flexão composta conforme NBR61182014 Banzo comprimido flexocompressão e cisalhamento Asc e Aswc Banzo tracionado flexotração e cisalhamento Ast e Aswt 9 Determinar a armadura de suspensão Asws nas extremidades da abertura para um esforço equivalente a 080 Vs distribuída em uma largura de h4 em ambos os lados 𝐴𝑠𝑤 𝑠 FUROS EM VIGAS PUCRS FUROS EM VIGAS DIMENSIONAMENTO AO CISALHAMENTO Vsk Vs ou Vt PUCRS FUROS EM VIGAS DIMENSIONAMENTO DE FLEXÃO COMPOSTA COM ÁBACO ν 𝑇𝐴𝑋𝐴 𝐷𝐸 𝐶𝑂𝑀𝑃𝑅𝐸𝑆𝑆Ã𝑂 𝜇 𝑇𝐴𝑋𝐴 𝐷𝐸 𝐹𝐿𝐸𝑋Ã𝑂 Ac bh w As fyd Ac fcd As w Ac fcd fyd AÇO CA 50 A FUROS EM VIGAS FUROS EM VIGAS ARMADURA EXEMPLO Detalhamento ABERTURA EM VIGAS EXEMPLO DE CÁLCULO Dados fck 25MPa CA II Cobramento 3cm CA50A b 20cm h 70cm d 65cm q pp 025 x 070 x 25 437 Alvenaria 025 x 260 x 13 845 RLAJE 5250 L 500 2x010 480m 1 Ra Rb Vmáx 2 1568 kN Mmáx qL² 8 18812 kNm Vmáx 1568 kN Asw Aswm 352 cm2m N1 Mmáx 1881 kNm As 996 cm2 N4 As Armadura construtiva Ø 2 Ø estribo 2 Ø 63 Asad 2 Ø 8 N1 Cálculo do Vs Vmáx Vs L2 110 Vs 719kN Cálculo do Ms Ms Vmáx 130² 2 1486kNm Nc Nt Ms z 1466 045 3302 kN 33tf Vx 080 Vs 080 7187 575 kN Vt 020 Vs 020 709 144 kN Mt Vc L12 201 kNm Ml Vt L12 51 kNm As LONGITUDINAIS Compressão fcd fck 14 179 kNcm2 Ncd 14 x 3302 4623 kN Ac 25 x 30 750 cm² Mcd 14 x 201 2814 kNm2814 KNcm ωc 000 As Asmin 05Ac 375 cm² Asfface 375 cm²2 188 cm² 2 Ø 125 250 cm² N8 AÇO CA 50 A dh 010 ASwω TRANSVERSAIS ASwωc 25 dc26 hc30 Vc575 370cm²m ASwω 25 dc16 ht20 Vt144 256cm²m ABERTURA EM VIGAS DE CONCRETO VIGA EXEMPLO 2570 ESCALA 150 DETALHE 1 C18 N4 70 4 Ø 63 15 15 85 120 P1 DETALHE 1 ESCALA 125 2 N8 Ø 125 C166 N11 6X 48 75 N1 N10 9X N2 2 N9 Ø 20 C225 P1 120 ABERTURAS EM ELEMENTOS DE CONCRETO Prof Eduardo Giugliani Prof Paulo S Kunzler ESCOLA POLITÉCNICA PUCRS CONCRETO ARMADO 3 NBR 61182014 Itens 1325 e 213