Dimensionamento de Elementos Estruturais - Concreto 1

CAIO JOSE CAMPOS ARAUJO 32 Hotel quartos ELEN MARIANE MOREIRA DA SILVA 32 Hotel quartos GUSTAVO DIAS DOS SANTOS 32 Hotel quartos MANOEL HENRIQUE DE SA SOUZA 32 Hotel quartos ROSILENE RAFAELA RANGEL CAVALCANTI DE LEMOS 32 Hotel quartos V10 L 585 m Espessura da laje 020 m 1 Área de Influência Av2 tg 30 h a a 481 2 2405 h tg 30 2405 1388 Av2 481 2 1388 333 m² Av10 Av11 Av10 BG h 2 541 265 2405 2 969 m² Av5 tg 30 h b b h tg 30 a 182 m tg 45 h a h b 317 m a b 4995 h h tg 30 4995 h 1 1 tg 30 4995 h 182 m ROTEIRO DA ATIVIDADE 01 1 Determinar a largura das vigas b 04 h h 010 l 2 Determinar o pano de laje 3 Condições de escoamento de cada apoio da laje 4 Distribuição da área de influência da laje para cada viga 5 Cálculo das cargas da laje PP laje Acidental variável laje 6 Contribuição de cada viga determinando a carga que é transferida para a viga e o acréscimo de peso próprio da viga 7 Determinação das condições de contorno da viga 8 Resolução dos diagramas ou ou tilibra UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL CONCRETO 1 1ºEE RECIFE 2024 ESTUDO ACADÊMICO SOBRE O PRÉDIMENSIONAMENTO E DEFINIÇÃO DA ARMADURA EXIGIDA CORRESPONDENTE À DISCIPLINA DE CONCRETO 1 APRESENTADA AO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DA UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO NO CAMPUS BENFICA ALUNOS DANIELA REBECA ROCHA DO NASCIMENTO OLIVEIRA V12 EMERSON DE PADUA JUSTINO LIMA V11 RENATTA SIQUEIRA SILVA V10 ROBERTO ZAIDAN GAMA FILHO V09 PROFª ORIENTADORA Mariella Falcão de Lima Oliveira Santos RECIFE 2024 ATIVIDADE A1 01 O dimensionamento de elementos estruturais envolve a análise do comportamento estrutural a distribuição de cargas e vários outros aspectos Com isso é solicitado que a planta do pavimento tipo apresentada em arquivo indexado seja analisada para o prédimensionamento dimensões da seção transversal e determinação da armadura necessária com o devido alojamento das barras para as vigas V9 V10 V11 V12 02 Para o dimensionamento devem ser obedecidos o fck e o carregamento uso da edificação nas lajes L8 L9 L10 e L11 conforme a Tabela 02 03 Dados utilizados para os cálculos Uso da edificação Cinema 4 kNm Fck Mpa 38 Espessura da laje 22 cm Peso específico do concreto 25 kNm³ 1 DIMENSIONAMENTOS a Vigas de maior vão 31 x 77 85563150 768 hv 76801 768 bv 76804 3072 b Vigas de menor vão 21 x 53 hv 52501 525 bv 52504 21 c Dimensionamento da laje L08 813 x 46928 855221 813 5003072 46928 d Dimensionamento da laje L09 813 x 444 855221 813 4753072 44428 e Dimensionamento da laje L10 813 x 494 855221 813 5253072 49428 f Dimensionamento da laje L11 813 x 417 855221813 463530722307241742 2 CÁLCULO ÁREA DE INFLUÊNCIA a Lajes L08 b Lajes L09 c Lajes L10 d Lajes L11 3 CÁLCULO DO CARREGAMENTO DA LAJE a ge Ph 25022 055 tfm² 55 kNm² peso próprio b qe 4 Knm² acidental c ppk Pbvhv 25031077 5967 kNm² Obs para a V12 foi adotado a dimensão de 30x77 nesse caso temos ppk Pbvhv 25030077 5775 kNm² 4 CÁLCULO DO CARREGAMENTO POR VIGA a V09 b V10 qkv10 ge A1L10 qe A1L10 ge A2L09 qe A2L09 ppk 55165768 4165768 55152768 4152768 5967 qkv10 4516 Knm c V11 d V12 Carregamento na viga 12 Ppk 25030077 5775 kNm Gev 10321 kNm 𝑔𝑒 𝐴2 𝐿 55 1445 770 Qev 7506 kNm 𝑞𝑒 𝐴2 𝐿 4 1445 7 70 Qk Ppk Gev Qev 5775 10321 7506 2360 kNm 5 CÁLCULO DO f PARA O CONCRETOfc E OARA O AÇOfyd 6 CÁLCULO DO PRÉDIMENSIONAMENTO DE AÇO 7 CÁLCULO DA ARMADURA MÍNIMA Taxas mínimas de armadura de flexão segundo a NBR 61182014 Fazendo a interpolação pela NBR 6118 35 38 0164 𝑋 35 40 0164 0179 3 0164 𝑋 5 0015 0 82 5𝑥 0 045 𝑥 0 173 Para as vigas V09 V10 e V11 Asmín 0173 100 31 77 4 13 𝑐𝑚 2 Para a viga V12 Asmín 0173 100 30 77 4 00 𝑐𝑚 2 8 CÁLCULO DOS MOMENTOS FLETORES Utilizamos o software Ftool para dimensionamento dos diagramas de momentos fletores e para entender o comportamento da viga diante das condições propostas a V09 b V10 c V11 d V12 9 CÁLCULO DO DIMENSIONAMENTO DE AÇO a V09 Cálculo do Fyd e Fc Cálculo dos momentos Cálculo do positivo e negativo b V10 Cálculo da área de aço Cálculo das Armaduras negativas Cálculo das Armaduras positivas Cálculo da distribuição na seção transversal Cálculo da Armadura de Pele para vigas com H60cm Configuração Proposta desenho esquemático ARMADURA POSITIVA ARMADURA NEGATIVA b V10 CÁLCULO DOS MOMENTOS MOMENTO FLETOR DE SERVIÇO Mk 9k L²8 4516 768²8 333 KN m 114 4662 KN m Mk 111 KN m Md 111 14 1554 KN m Mk 222 KNm Md 222 14 3108 KN m CÁLCULO DO N Md 10³fc b d² 1554 10³2307 031 0693² 1554 10³3434 00452 N N lim 0376 Md 10³fc b d² 3108 10³2307 031 0693² 3108 10³3434 00905 N N lim 0376 CÁLCULO DA ÁREA DO AÇO As 1 1 2 N b d fcfyd 1 1 2 00452 031 0693 2307435 As 527cm² Asmin 413cm² As 1 1 2 00905 031 0693 2307435 As 1082cm² Asmin 413cm² CÁLCULO DAS ARMADURAS NEGATIVAS N AsAØ Ø 100 N 10820785 1378 14 Ø 100 Asef 1099cm² Ø 125 N 10821227 881 9 Ø 125 Asef 11043cm² Ø 160 N 10822011 538 6 Ø 160 Asef 12066cm² Ø 200 N 1082344 344 4 Ø 200 Asef 12568cm² XI CÁLCULO DA DISTRIBUIÇÃO NA SEÇÃO TRANSVERSAL N b 2c øf ahø l ah Ø 100 n 2231 225 05 30 10 30 55 BARRAS 5 Ø 125 n 22125 30 517 BARRAS 5 Ø 160 n 2216 30 478 BARRAS 4 Ø 200 n 2220 30 44 BARRAS 4 XII CÁLCULO DAS ARMADURAS POSITIVAS N AsAØ Ø 100 N 5270785 671 7 Ø 100 Asef 5495 cm² Ø 125 N 5271227 429 5 Ø 125 Asef 6135 cm² Ø 160 N 5272011 262 3 Ø 160 Asef 6033 cm² Ø 200 N 5273142 167 2 Ø 200 Asef 6284 cm² XIII CÁLCULO DA DISTRIBUIÇÃO NA SEÇÃO TRANSVERSAL Ø 100 n 55 BARRAS 5 Ø 125 n 517 BARRAS 5 Ø 160 n 478 BARRAS 4 Ø 200 n 44 BARRAS 4 ADOTADO POR SER MAIS ECONÔMICO E TER A Asef MENOR ARMADURA DE PELE ① 01 b h100 01 3177100 2387 4 ② 5 Ø 80 676 1116 20 cm ③ 2387067 356 cm²m A PELE c V11 Viga 11 Fc αcc nc Fcd 085 10 3814 2307 MPa Fyd 500115 435 MPa MD γf Mk 14 1234 17276 μ MDFc b d² 17276 1032307 031 069² 0050 0376 μ Lim As 1 1 2μ b d FcFyd 1 1 2 0050 31 69 2307435 563 cm² As mín Determinando as seções das barras Ø 100 n AsØ 100 5630785 717 8Ø 100 Asef 628 Ø 125 n AsØ 125 5631227 458 5Ø 125 Asef 6135 Ø 160 n AsØ 160 5632011 279 3Ø 160 Asef 6033 Analisando a distribuição dessas seções na viga Ø 100 n b 2 c Φt ahΦl ah 31 225 0510 30 7 7Φ 100 Ø 125 n b 2 c Φt ahΦl ah 31 225 05125 30 658 6Φ 125 Ø 160 n b 2 c Φt ahΦl ah 31 225 0516 30 608 6Φ 160 Melhor opção 3Φ 16 0 para o momento fletor positivo Cálculo do momento negativo MD γf Mk 14 2469 34566 µ MDFcbd² 34561032307031069² 0101 0376 µ Lim As 112µ b d FcFyd 112 0101 31 69 2307435 1171 cm² As mín Determinando as seções das barras Φ100 n AsΦ100 11710785 1491 15Φ100 Asef 11775 Φ160 n AsΦ160 11712011 582 6Φ160 Asef 12066 Φ200 n AsΦ160 11713142 372 4Φ200 Asef 1256 Analisando a distribuição dessas seções na viga Φ100 n b2cΦtahΦlah 31225051030 7 7Φ100 Φ160 n b2cΦtahΦlah 31225051630 608 6Φ160 Φ200 n b2cΦtahΦlah 3122505230 56 5Φ200 Melhor opção 4Φ200 para o momento fletor negativo Dimensionamento da armadura de pele As 010 b h 010100 31 77 2387 cm² Φ100 n AsΦ100 23870785 304 4Φ100 Asef 314 Φ80 n AsΦ80 23870503 474 5Φ80 Asef 2515 Φ63 n AsΦ63 23870311 767 8Φ63 Asef 2488 Melhor opção 5Φ80 Viga V11 d V12 Fyd 434 Mpa Para aço CA50 500 115 Fc 2307 Mpa 08538 14 Momento negativo Mk1 32 Md1 32 x 14 448 kNm Mk2 848 Mk2 848 x 14 11872 kNm Momento Positivo Mk 183 Md 183 x 14 2562 kNm Cálculo do µ 1 00135 µ 𝑀𝑑1 10 3 𝐹𝑐 𝑏 𝑑 2 448 10 3 2307 030 0693 2 00135 µlim 0376 2 00357 µ 𝑀𝑑2 10 3 𝐹𝑐 𝑏 𝑑 2 11872 10 3 2307 030 0693 2 00357 lim 0376 µ 000771 µ 𝑀𝑑 10 3 𝐹𝑐 𝑏 𝑑 2 2562 10 3 2307 030 0693 2 000771 lim 0376 µ Cálculo da área do aço As 1 1 2 µ 𝑏 𝑑 𝐹𝑐 𝐹𝑦𝑑 As1 1 149 cm² 1 2 0 0135 30 69 3 2307 435 As1 Asmín 400 cm² As2 1 401 cm² 1 2 0 0357 30 69 3 2307 435 As2 Asmín 400 cm² AS 1 085 cm² 1 2 0 00771 30 69 3 2307 435 As Asmín 400 cm² Cálculo das armaduras negativas Foi adotado As Asmín 400 cm² por As1 ser menor N 𝐴𝑠 ϕ N 795 8 barras de 402 cm² ϕ8 400 0503 ϕ8 N 509 6 barras de 471 cm² ϕ10 400 0785 ϕ10 N 326 4 barras de 491 cm² ϕ12 5 400 1227 ϕ12 5 N 200 2 barras de 402 cm² ϕ16 400 201 ϕ16 Cálculo do número de barras que cabem na seção 711 7 ϕ8 30 2250530 08030 ϕ8 675 6 ϕ10 30 2250530 1030 ϕ10 635 6 ϕ12 5 30 2250530 12530 ϕ10 587 5 ϕ16 30 2250530 16030 ϕ10 Foi adotado 4 para o momento fletor negativo ϕ12 5 Foi adotado As As2 401 cm² por ser maior que Asmín N 𝐴𝑠 ϕ N 797 8 barras de 402 cm² ϕ8 401 0503 ϕ8 N 511 6 barras de 471 cm² ϕ10 401 0785 ϕ10 N 327 4 barras de 491 cm² ϕ12 5 401 1227 ϕ12 5 N 199 2 barras de 402 cm² ϕ16 401 201 ϕ16 Cálculo do número de barras que cabem na seção 711 7 ϕ8 30 2250530 08030 ϕ8 675 6 ϕ10 30 2250530 1030 ϕ10 635 6 ϕ12 5 30 2250530 12530 ϕ10 587 5 ϕ16 30 2250530 16030 ϕ10 Foi adotado 2 para o momento fletor negativo ϕ16 Cálculo da armadura positiva Foi adotado As Asmín 400 cm² por As ser menor N 𝐴𝑠 ϕ N 795 8 barras de 402 cm² ϕ8 400 0503 ϕ8 N 509 6 barras de 471 cm² ϕ10 400 0785 ϕ10 N 326 4 barras de 491 cm² ϕ12 5 400 1227 ϕ12 5 N 200 2 barras de 402 cm² ϕ16 400 201 ϕ16 Cálculo do número de barras que cabem na seção 711 7 ϕ8 30 2250530 08030 ϕ8 675 6 ϕ10 30 2250530 1030 ϕ10 635 6 ϕ12 5 30 2250530 12530 ϕ10 587 5 ϕ16 30 2250530 16030 ϕ10 Foi adotado 4 para o momento fletor positivo ϕ12 5 Armadura de pele Tendo em vista que a viga tem altura superior a 60 cm e perante a norma em casos como esse é necessário calcular a armadura de pele temos Aspele 231 cm² 010 𝑏 ℎ 100 010 30 77 100 Procedimentos da Atividade A1 Responder a questão de acordo com o seu dado específico Material a ser entregue Memorial de Cálculo do dimensionamento e representação esquemática da seção dimensionada Entrega impressa no dia Critérios a serem avaliados Organização e clareza no caso de fotos digitalizadas observar a nitidez do conteúdo pois implicará na não correção da atividade Para os cálculos Metodologias e processo de cálculo e resultados Defesa do projeto calculado Entrega dia 081024 em sala de aula N 459 5 barras de 251 cm² ϕ8 231 0503 ϕ8 N 740 8 barras de 63 25 cm² ϕ6 3 231 0312 Foi adotado 5 para armação de pele por ser a melhor opção tendo ϕ8 em vista que vai ser utilizado menos barras 251 cm² 500 cm² 67 116 cm 20 cm 6 Configuração proposta PLANTA DO PAVIMENTO TIPO 150 UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL CONCRETO 1 ATIVIDADE A1 01 O dimensionamento de elementos estruturais envolve a análise do comportamento estrutural a distribuição de cargas e vários outros aspectos Com isso é solicitado que a planta do pavimento tipo apresentada em arquivo indexado seja analisada para o prédimensionamento dimensões da seção transversal e determinação da armadura de flexão necessária com o devido alojamento das barras para as vigas V2 V5 V9 V10 V11 Para o dimensionamento devem ser obedecidos o fck e o carregamento uso da edificação nas lajes L2 L3 e L4 conforme a Tabelas 01 e 02