Escadas de Concreto Armado - Projeto, Dimensões e Classificação

FACULDADE PARAÍSO CE Escadas Mayco Velasco de Sousa maycovelascofapceedubr 1 ESCADAS Introdução CONCRETO ARMADO II As escadas são elementos estruturais que servem para unir através degraus sucessivos os diferentes níveis de uma construção Em cada piso a escada termina em um descanso que se chama meseta patamar do piso ou descanso de chegada Tem largura igual ou às vezes maior que a de dois degraus 2 O conjunto de degraus compreendidos entre dois patamares ou descansos sucessivos chamase lance Recomendase que um lance não tenha mais do que 20 ou 22 degraus ESCADAS Introdução CONCRETO ARMADO II 3 ESCADA PLISSADA DEGRAUS EM BALANÇO VIGA CENTRAL ESCADAS Dimensões CONCRETO ARMADO II Recomendase para a obtenção de uma escada confortável que seja verificada a relação s 2 e 60 cm a 64 cm Sendo s denominado de passo ou pisada e denominado de altura do degrau ou espelho 4 Entretanto alguns códigos de obra especificam valores extremos como por exemplo s 25 cm e e 19 cm Valores fora destes intervalos só se justificam para escadas com fins especiais como por exemplo escadas de uso eventual ou exclusivas Impõese ainda que a altura livre hl seja no mínimo igual a 210 m ESCADAS Dimensões CONCRETO ARMADO II Sendo lv o desnível a vencer com a escada lh o seu desenvolvimento horizontal e n o número de degraus temse 5 ESCADAS Classificação CONCRETO ARMADO II 1 ESCADAS EM LAJE A grande maioria das escadas existentes são armadas em uma direção e são calculadas como lajes armadas em uma só direção a Escada armada transversalmente 6 ESCADAS Classificação CONCRETO ARMADO II 1 ESCADAS EM LAJE b Escada armada longitudinalmente c Escada armada em cruz 7 ESCADAS Classificação CONCRETO ARMADO II 1 ESCADAS EM LAJE d Escada helicoidalem balanço engastada em uma coluna circular e Escada em balanço engastada em uma viga inclinada 8 ESCADAS Classificação CONCRETO ARMADO II 2 ESCADAS EM VIGAS a Vigas retas com degraus em balanço b Vigas retas com 3 eixos retos em U viga balcão especial 9 ESCADAS Classificação CONCRETO ARMADO II 2 ESCADAS EM VIGAS c Vigas helicoidais com degraus em balanço d Vigas helicoidais com duplo balanço 10 ESCADAS Classificação CONCRETO ARMADO II 3 OUTROS TIPOS a Escadas em cascatas b Escada autoportante com patamar 11 ESCADAS Ações CONCRETO ARMADO II 1 Sobrecarga acidental Os valores mínimos para as ações de uso especificados pela NBR 6120 1980 são Escadas com acesso ao público 30 kNm2 Escadas sem acesso ao público 25 kNm2 Ainda conforme a NBR 6120 1980 em seu item 2217 quando uma escada for constituída de degraus isolados estes também devem ser calculados para suportar uma força concentrada de 25 kN aplicada na posição mais desfavorável 12 Degraus isolados em balanço dimensionamento utilizandose a força concentrada variável Q ESCADAS Ações CONCRETO ARMADO II 1 Sobrecarga acidental Para dimensionamento do degrau o termo g representa as ações permanentes linearmente distribuídas e Q representa a carga acidental concentrada de 25 kN 13 2 2 g l M Q l V g l Q Já para dimensionamento da viga que suporta tal degrau devese considerar o carregamento apresentado a seguir 2 2 g q l M M g q l ESCADAS Ações CONCRETO ARMADO II 2 Peso Próprio O peso próprio é calculado com a espessura média hm e com o peso específico do concreto igual a 25 kNm3 Se a laje for de espessura constante e o enchimento dos degraus for de alvenaria o peso próprio será calculado somandose o peso da laje calculado em função da espessura h1 ao peso do enchimento calculado em função da espessura média e2 14 LAJE COM DEGRAUS DE CONCRETO LAJE COM DEGRAUS DE ALVENARIA ESCADAS Ações CONCRETO ARMADO II 3 Revestimento Para a força uniformemente distribuída de revestimento inferior forro somada à de piso costumam ser adotados valores no intervalo de 08 kNm2 a 12 kNm2 Para o caso de materiais que aumentem consideravelmente o valor da ação como por exemplo o mármore devese realizar um estudo mais refinado do peso 15 EXEMPLO DE CÁLCULO DO PESO DE REVESTIMENTO DO EBERICK ESCADAS Ações CONCRETO ARMADO II 4 Gradil mureta e parede Quando a ação de gradil mureta ou parede não está aplicada diretamente sobre uma viga de apoio ela deve ser considerada no cálculo da laje A rigor esta ação é uma força linearmente distribuída ao longo da borda da laje O peso do gradil varia em geral no intervalo de 03 kNm a 05 kNm A mureta ou parede depende do tipo de tijolo utilizado para a execução NBR 6120 16 Segundo o item 2215 da NBR 6120 1980 ao longo dos parapeitos e balcões devem ser consideradas aplicadas uma carga horizontal de 08 kNm na altura do corrimão e uma carga vertical mínima de 2 kNm ESCADAS Analise do modelo estrutural CONCRETO ARMADO II Ao criar o modelo matemático do lance da escada devese tomar alguns cuidados O vão a ser considerado deverá levar em consideração a presença ou ausência dos patamares superior e inferior bem como a posição dos apoios Outro fato importante é a disposição dos lances na escada os lances podem estar dispostos entre sim paralelamente ou perpendicularmente 17 ESCADAS Analise do modelo estrutural CONCRETO ARMADO II O lance principal são aqueles lances cujos dois apoios de suas extremidades são externos à escada e o lance secundário são aqueles que apresentam pelo menos um apoio sobre outro lance da escada 18 ESCADAS Dimensionamento CONCRETO ARMADO II 19 1 Dimensionamento da armadura principal O trecho inclinado do lance tem tanto solicitação de flexocompressão quanto de flexo tração 2 Dispensa de armadura para força cortante É dispensável a armadura para o esforço de cortante quando a seguinte expressão for atendida Devido a intensidade dos esforços normais serem de magnitude pequena quando comparada com os momentos fletores o dimensionamento da armadura é feita apenas considerando á flexão simples 1 Sd Rd V V ESCADAS Dimensionamento CONCRETO ARMADO II 20 3 Comprimento ancoragem das armaduras Todas as barras das armaduras devem ser ancoradas de forma que os esforços a que estejam submetidas sejam integralmente transmitidos aos concreto NBR 6118 Uma das formas de atender essa transferência é por meio de aderência entre concreto e armadura O comprimento de ancoragem é calculado pelas seguintes expressões min 4 yd b bd s calc b nec b b s efet f l f A l l l A φ α 23 1 2 3 inf inf inf 021 bd ctd ctk ck ctd c c f f f f f η η η γ γ min 03 10 100 cm b b l l l φ 10 para barras sem gancho 07 para barras tracionadas com gancho 05 quando houver barras transversais soldadas e gancho para os ganchos o comprimento no plano normal do gancho deve ser 3 α φ ESCADAS Dimensionamento CONCRETO ARMADO II 21 η1 parâmetro que considera a rugosidade da barra de aço η1 10 para barras lisas η1 14 para barras entalhadas η1 225 para barras nervuradas η2 parâmetro que considera a posição da barra na peça η2 10 para situações de boa aderência η2 07 para situações de má aderência η3 parâmetro que considera a posição da barra na peça η3 10 para φ 32 mm η3 132 φ100 para φ 32 mm com φ em mm ESCADAS Detalhamento CONCRETO ARMADO II 22 A disposição das armaduras do lance da escada deve permitir o seu comportamento adequado e esperado Devese também respeitar os limites impostos à ancoragem das armaduras Na literatura têmse diversos detalhamentos conforme a geometria do lance as condições de apoio e as preferências do projetista ESCADAS Detalhamento CONCRETO ARMADO II 23 Por exemplo na ligação da escada com os pisos devese adotar uma armadura negativa mínima para limitar a fissuração devido a um pequeno momento de engastamento existente na região ESCADAS Detalhamento CONCRETO ARMADO II 24 ESCADAS Detalhamento CONCRETO ARMADO II 25 Outros critérios para o detalhamento das armaduras das lajes segundo a NBR 6118 são As armaduras devem ser dispostas de forma que se possa garantir o seu posicionamento durante a concretagem Qualquer barra de armadura de flexão deve ser diâmetro no máximo igual a um oitavo da espessura da laje As barras da armadura principal de flexão devem apresentar espaçamento máximo igual a duas vezes a espessura da laje ou 20 cm sendo que na região dos maiores momentos fletores prevalece o menor desses dois valores A armadura secundaria de flexão deve ser igual ou superior a 20 da armadura principal mantendo ainda um espaçamento de no máximo 33 cm ESCADAS EXEMPLO 1 CONCRETO ARMADO II 26 Escadas Armadas Longitudinalmente DADOS DE PROJETOS C35 CA50 e 1706 cm b 289 cm c 20 cm ESCADAS EXEMPLO 2 CONCRETO ARMADO II 27 Escadas Armadas Longitudinalmente DADOS DE PROJETOS C50 CA50 e 19 cm b 27 cm h 140 cm Classe de Agressividade I a Peitoril Expessura 15 cm Altura 200 cm ESCADAS EXEMPLO 3 CONCRETO ARMADO II 28 ESCADAS EXEMPLO 3 CONCRETO ARMADO II 29 DADOS DE PROJETOS C30 CA50 e 175 cm b 275 cm Classe de Agressividade I a Peitoril 2 kNm