Análise Estrutural de Guarita Residencial - Cálculo de Cargas e Reações

1 Estruturas Isostáticas e Hiperestáticas Atividade A3 Data de Entrega 23042023 até 23h59 Você foi contratado para realizar a análise estrutural e a verificação dos elementos estruturais de uma guarita de um condomínio residencial A Figura 1 apresenta uma guarita parecida com aquela que você irá trabalhar Figura 1 Exemplo de guarita de um condomínio residencial O condomínio forneceu somente a planta baixa arquitetônica da guarita conforme apresentada na Figura 2 Existe a informação que será colocada uma caixa dágua de 1000 litros no meio da laje de cobertura e a ação do revestimento sobre a cobertura é de 05 kNm² Existe uma parede de 05 metro de altura localizada acima das vigas superiores Figura 2 Planta baixa arquitetônica da guarita Enunciado A3 2 Na Tabela 1 são apresentados os dados Abaixo seguem os itens que devem ser entregues e suas respectivas datas de entrega 1 Determinar o peso próprio g1 kNm ou kNm² dos elementos estruturais laje da cobertura vigas baldrame vigas da cobertura e pilares 2 Determinar a carga permanente da alvenaria sobre as vigas baldrame galvviga baldrame kNm 3 Determinar a carga permanente da alvenaria sobre as vigas da cobertura galvviga cobertura kNm 4 Determinar a carga permanente da laje de cobertura e a carga devido ao revestimento e caixa dágua que irá atuar nas vigas da cobertura 5 Sabendo que a laje trabalha somente em uma direção e utilizando a hipótese de viga biapoiada para obter a reação da laje na viga ver anexo 3 determinar as reações de apoio na fundação da estrutura da guarita 6 Determinar as características geométricas posição do baricentro momentos centrais de inércia produto central de inércia e os momentos centrais principais de inércia das vigas e pilares Para as vigas considerar a largura colaborante de 10 do vão longitudinal 7 Para a viga indicada em azul na Figura 3 pedese a Diagrama de esforços solicitantes M e V b Determinar a tensão máxima de tração e compressão c Determinar a tensão máxima de cisalhamento d Determinar a flecha no meio do vão e Determinar a rotação no apoio f Determinar a segurança da viga sabendo que a resistência da viga σrupc 20 MPa σrupt 2 MPa e τrup 2 MPa Figura 3 Perspectiva isométrica da estrutura Enunciado A3 3 Anexos 1 Peso próprio dos elementos estruturais Peso específico do concreto armado γ25 kNm³ 2 Determinação do carregamento permanente da parede sobre a viga Peso específico da alvenaria γ13 kNm³ Figura 4 Detalhes da alvenaria 3 Caminhamento das cargas Laje em uma direção Figura 5 Esquema de caminhamento das cargas Enunciado A3 4 Hipótese modelo de viga biapoiada para laje Figura 6 Esquema de modelo estrutural para a laje 1 Determinação do peso próprio dos elementos a Pilares O peso próprio dos pilares é Pp pilares01903295254 20 KN O peso próprio das vigas é Ppvigas019042519 KN m O peso próprio das lajes é Pplajes0122530 KN m ² 2 Carga permanente de alvenaria sobre as vigas baldrames Utilizando o peso da alvenaria como 13 KNm³ conforme a NBR 6120 temos que galv29504 01913629 KN m 3 Carga permanente de alvenaria sobre as vigas de cobertura Utilizando o peso da alvenaria como 13 KNm³ conforme a NBR 6120 temos que galv05019131235 KN m 4 Carga permanente da laje de cobertura e a carga devido ao revestimento e caixa dágua grevs05 KN m 2 gcaixaγwV A 101 524083 KN m 2 5 Determinação das cargas nas vigas de cobertura e nos pilares Temos que a carga total da laje é glaje083053433 KN m² Logo paga uma viga faixa da laje temos o seguinte esquema Assim temos que a carga nas vigas de cobertura é Pcobertura5 31235198435 KN A viga de cobertura apresenta o seguinte esquema estático A carga que chega nas fundações é de 211 KN 6 Características geométricas Para as vigas temos que O baricentro está localizado em x95cm e a altura está em y20cm Os momentos de inércia são Ixbwh 3 12 019040 3 12 000101m 4 Iybw ³h 12 019³04 12 0000228m 4 7 Dimensionamento da viga de cobertura a Diagrama de esforços solicitantes Para o momento fletor Para o esforço cortante b Máximo tensão de tração e compressão As tensões normais são dadas por σMy I 264140212 01904 3 729 Mpa Como o modelo adotado é biapoiado temos que não há tensões de tração c A tensão de cisalhamento máximo é 211 KN d A flecha no meio do vão é em mm e A inclinação máxima ocorre nos apoios e é dada por θ qL³ 24EI 84355 312 24240000000 1904³000180rad f Para a tensão de compressão temos que FSσRES σSOL 20 7 29274 Para a tensão de cisalhamento FSσRES σSOL 211 2000019040138