Projeto Estrutural Residencial - Lançamento da Estrutura e Prédimensionamento

CONTEXTUALIZAÇÃO Projetar estruturas envolve uma série de conhecimentos a respeito dos sistemas estruturais disponíveis como tipos de vinculações ações atuantes nas estruturas as propriedades e as características dos materiais empregados De modo geral podemos resumir o projeto estrutural nos seguintes passos Análise do projeto arquitetônico e lançamento da estrutura planta de formas Prédimensionamento da estrutura Projeto Estrutural preliminar Levantamento dos Carregamentos permanentes e variáveis Análise estrutural Verificações de segurança no Estado Limite Último ELU Verificações de segurança no Estado Limite de Serviço ELS Detalhamento Nessa atividade você deverá utilizar os conhecimentos adquiridos ao longo da disciplina para realizar parte de um projeto estrutural de uma residência Antes de iniciar a leitura da atividade não deixe de assistir ao vídeo feito pela professora Camila Barella Você está preparado para mais esse desafio Então mãos à obra ETAPA 1 A primeira etapa de um projeto estrutural consiste no lançamento da estrutura a montagem da tão conhecida planta de formas Essa etapa é fundamental para o projeto pois será a partir do posicionamento dos elementos estruturais seus vãos e vinculações que iremos obter os esforços atuantes usados no dimensionamento Não há certo ou errado no lançamento de uma estrutura nessa etapa a engenharia e criatividade são muito bemvindas e apreciadas É comum e até natural que o lançamento estrutural de uma mesma residência feita por profissionais distintos seja diferente Entretanto a experiência e compreensão da distribuição dos esforços Teoria das Estruturas podem levar às estruturas mais econômicas e eficientes Pensando nisso e no que você aprendeu em sala de aula imagine a seguinte situação você está estagiando em uma construtora responsável pelo projeto e execução de uma residência Figura 1 Todavia devido a um erro de comunicação dois engenheiros ficaram responsáveis pelo lançamento estrutural dessa residência o que resultou em duas plantas de formas diferentes apresentadas nas Figuras 2 e 3 Ao perceber o equívoco o supervisor decidiu aproveitar a oportunidade e discutir com todos a escolha da planta de formas que será executada Você foi chamado para essa reunião e seu supervisor perguntou para você as seguintes perguntas a Apresente os diagramas de esforços das vigas V5 e V8 planta de formas 1 Figura 2 e V5 V8 V10 e V12 planta de formas 2 Figura 3 pensando no ponto de vista estrutural com intuito de responder a seguinte pergunta qual das duas situações é mais vantajosa na sua opinião Justifique a sua resposta apresentando os pontos positivos e negativos das duas plantas de formas OBS 1 considere que o carregamento sobre a viga é uniformemente distribuído ao longo do seu comprimento No caso da planta 1 a V8 recebe uma carga distribuída de 157 kNm e a V5 uma carga distribuída de 157 kNm mais uma carga pontual igual a 29 kN da V14 Na planta 2 a V8 recebe uma carga distribuída de 515 kNm a V10 e V12 recebem uma carga distribuída de 150 kNm e a V5 uma carga distribuída de 515 kNm mais duas cargas pontuais de 338 kN das vigas V10 e V12 e uma pontual de 29 kN da V16 OBS 2 considere que as vigas são apoiadas nos pilares portanto não há transferência de momentos entre viga e pilar b Para a escolha da planta de formas você acredita que há outros aspectos a serem avaliados além do comportamento estrutural Se sim quais Justifique a sua resposta Figura 1 Planta baixa do pavimento térreo de uma residência AREA DE LAZER SUÍTE01 piso elevado SUÍTE 02 piso elevado VARANDA e LAZER piso elevado SALA DE JANTAR piso elevado COZINHA COPA SUÍTE 03 piso elevado LAZER HALL ÍNTIMO ALVENARIA REBOCADA ALVENARIA TII APARENTE ÁREA CONSTRUÍDA TOTAL PAV TERREO MEZANINO 24600 m2 Fonte Eco House Construtora 2022 online ECO HOUSE CONSTRUTORA Sobrado 246m2 Eco House Construtora 2022 Disponível em httpswwwecohouseconstrutoracombrprojetophpid11 Acesso em 28 set 2022 Figura 2 Planta de Formas 1 Fonte a autora Figura 3 Planta de Formas 2 Fonte a autora ETAPA 2 Após o lançamento estrutural juntamente com seu prédimensionamento devese fazer a análise estrutural da estrutura Nela você irá obter os esforços internos atuantes nos diferentes elementos estruturais A partir desses esforços você dará início a verificação dos estados limites iniciando pelo estado limite último Imagine que você é o encarregado pelo dimensionamento da armadura longitudinal da viga V11 apresentada a seguir Figura 4 Viga V11 q 160 kNm g 730 kNm Fonte a autora A viga recebe uma carga permanente de 730 kNm e uma sobrecarga de 160 kNm Esse carregamento gera no centro do vão um momento característico de 157 kNm devido às cargas permanentes e um momento característico de 34 kNm devido a sobrecarga Considere que a viga possui uma seção transversal de 15x30 cm será executada em ambiente de agressividade II com concreto C25 e aço CA50 Com base nessas informações responda a Qual o momento de cálculo atuante na viga b Qual a área de aço necessária para resistir aos momentos atuantes c Qual o domínio de deformação da viga d Defina a armadura longitudinal da viga e faça o esboço da sua distribuição na seção transversal central da viga OBS para os cálculos iniciais da altura útil adote uma armadura longitudinal de 20 mm e transversal de 63 mm ETAPA 3 Na sequência do dimensionamento da estrutura para o ELU você deve verificar o deslocamento da viga no ELS Para a determinação dos deslocamentos da viga V13 apresentada na figura 5 utilize os dados a seguir Ambiente com classe de agressividade II Altura útil igual a 257 cm Altura da linha neutra igual a 4 cm Armadura longitudinal composta por duas barras de 125mm Concreto C25 O escoramento será retirado após 15 dias da concretagem 05 mês Módulo de elasticidade do aço igual a 210 GPa Uma combinação quase permanente para a verificação da flecha com coeficiente de combinação 2 03 Figura 5 Viga V13 q 160 kNm g 730 kNm Fonte a autora Com base nessas informações responda a Qual o momento de cálculo para a avaliação da flecha da viga b Qual a flecha imediata da viga c Qual a flecha diferida da viga d Será necessário prescrever contra flecha para a V11 Se sim de quantos millímetros