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1Ricardo Duarte Projecto de Edifcios - Ano Lectivo 2006/2007 1
Instituto Politcnico de LeiriaEscola Superior de Tecnologia e
Gesto
Departamento de Engenharia Civil
Projecto de EdifciosProjecto de Edifcios
Docentes:Ricardo DuarteVitor Lopes
Ricardo Duarte Projecto de Edifcios - Ano Lectivo 2006/2007 2
Instituto Politcnico de LeiriaEscola Superior de Tecnologia e
Gesto
Departamento de Engenharia Civil
Metodologia a adoptar na elaborao de um projecto de
estabilidade
Projecto de EdifciosProjecto de Edifcios
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1. Metodologia a adoptar na elaborao de um projecto de estabilidade
1.1 Objectivo de uma edificao:
Edificao de uma obra com uma determinada finalidade ou funo.
Procurar uma soluo que cumpra com os requisitos de:
Exigncias funcionais da edificao; Condies fundamentais referentes funo resistente
(manter a sua forma e estabilidade ao longo do tempo); Exigncias estticas (condicionalismos arquitectnicos); Disponibilidades tcnicas e limitaes econmicas.
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1. Metodologia a adoptar na elaborao de um projecto de estabilidade
1.2 Levantamento das condicionantes de projecto:Exigncias funcionais da edificao:
Estudo do projecto de arquitectura; Informaes dadas pelo dono-de-obra
(requerente); Informaes do coordenador das diversas
especialidades.
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2. Tipos de solicitaes
Estrutura de uma construoEstrutura de uma construo: parte que, ao longo do tempo de vida da obra, resiste com eficincia s solicitaes actuantes, satisfazendo as condies de segurana e de conservao exigidas para a construo.
As estruturas podem ter diversas solues e ser executadas com vrios materiais: madeira, pedra, ao ou beto, actuando isoladamente ou em conjunto como o beto armado.
Cada um destes materiais tem caractersticas de resistncia prprias.
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2. Tipos de solicitaes
De acordo com o Regulamento de Segurana e Aces para Estruturas de Edifcios e Pontes (RSA):
Solicitaes permanentes: so as que actuam de forma ininterrupta ou to frequentemente que, para efeitos prticos, se podem admitir como permanentes. Por ex.: o peso prprio das estruturas resistentes, o dos materiais de revestimento e de compartimentao dos edifcios;
Solicitaes acidentais habituais: englobam as sobrecargas de utilizao, como o peso de pessoas e veculos, e as relativas aco do vento habitual, da neve e das variaes de temperatura;
Solicitaes acidentais excepcionais: a aco de ventos excepcionais e a aco dos sismos.
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3. Capacidade resistente dos materiais
As vrias solicitaes actuantes sobre os elementos de uma estrutura criam neles esforos de compresso, traco e corte transversal.Quando, nalguma seco de um elemento, for ultrapassada a capacidade resistente do material, ocorre a rotura da pea.Mas os vrios materiais comportam-se de diferentes maneiras s solicitaes actuantes.
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3. Capacidade resistente dos materiais
Beto: resistncia traco muito pequena (sendo mesmo considerada nula em termos regulamentares), cerca de 10% da resistncia que apresenta compresso.
Ao ambas as resistncias so idnticas e elevadas.
Conjugando as caractersticas destes elementos foram criadas peas estruturais mistas de beto e ao, designadas habitualmente por estruturas de beto armado.
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4. Elementos estruturais
Os elementos estruturais comuns maioria das estruturas de edifcios so: Lajes, Vigas, Pilares, Fundaes.Cada um tem a sua forma e funo resistente na estrutura.
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4. Elementos estruturais
Laje: Elemento estrutural cuja altura consideravelmente
inferior s outras duas dimenses. As lajes suportam directamente a aco do peso das
pessoas, dos equipamentos e das paredes divisrias. Nos casos mais correntes, as lajes apoiam-se sobre
vigas que, por sua vez, assentam sobre pilares. So normalmente rectangulares e para resistir flexo
podem ser armadas s numa direco ou em duas direces perpendiculares.
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Tipo corrente de lajesTipo corrente de lajes: Laje fungiforme macia (apoia em pilares e vigas); Laje fungiforme aligeirada (apoia em pilares e vigas); Laje vigada macia, armada em uma ou duas
direces (apoia em vigas);
Lajes de vigotas (laje aligeirada pr-esforada e pr-fabricada) (apoia em vigas).
4. Elementos estruturais
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4. Elementos estruturais
Viga: Elemento estrutural linear, isto , que tem uma
dimenso, o comprimento, bastante superior s outras, a largura e a altura.
Sobre ela assentam as paredes e lajes. As cargas transmitidas viga so encaminhadas
para os pilares.
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4. Elementos estruturais
Pilar:Recebe as cargas transmitidas pelos diferentes
elementos da construo que sobre ele apoiam; Transmiti-as, a outros elementos da estrutura
(muros e/ou paredes, por exemplo), ou directamente ao terreno em que a construo assenta atravs das fundaes;
Executados em beto armado;Com seco rectangular, quadrada ou circular.
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4. Elementos estruturais
Fundaes:Constituem a parte da estrutura responsvel
pela transmisso ao terreno de todas as foras que actuam sobre a mesma.
As fundaes com sapatas so muito correntes. As sapatas so macios destinados a transmitir
ao terreno a carga recebida de um pilar e so usualmente de beto armado.
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4. Elementos estruturais
Paredes resistentes e muros de suporte: Estes elementos, semelhana das lajes, so elementos
laminares, com a sua espessura muito menor que o seu comprimento e a sua altura.
As armaduras so idnticas s das lajes: existem armaduras nas duas faces das paredes e dos muros (faces de tradz e anterior), sendo cada face constituda por armaduras verticais e horizontais;
As fundaes em sapatas ou lajes de fundao so as mais correntes.
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4. Elementos estruturais
Paredes resistentes: As paredes resistentes so usadas quando os esforos
verticais so muito elevados e os pilares passam a apresentar dimenses muito grandes e/ou esto muito prximos existe a necessidade de se recorrer a um elemento com uma maior volume de beto armado.
As paredes resistentes normalmente apoiam-se em sapatas contnuas (ver definio mais frente) ou em lajes resistentes de fundao no caso das sapatas ficarem muito prximas;
Um conjunto de paredes contguas pode formar um ncleo de paredes resistentes (de escadas ou de elevador).
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4. Elementos estruturais
Muros de Suporte: Os muros de suporte servem para conteno do solo a
escavar. So usados, por exemplo, nos muros da cave de uma edificao ou ento podem ser uma estrutura isolada, como o exemplo de um muro de conteno de terras isolado;
Um muro de suporte assenta numa sapata contnua, que uma sapata cujo comprimento (L), que igual ao comprimento do muro, muito superior sua largura (B) (B
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Exigncias funcionais da edificao:
Estudo do projecto de arquitectura; Informaes dadas pelo dono-de-obra
(requerente); Informaes do coordenador das diversas
especialidades.
6. Levantamento das condicionantes de projecto
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
Para a quantificao das aces: Localizao? Para quantificar as aces da
neve, vento e sismo;Que tipo de utilizao? Escritrios, lojas,
habitao, lazer, etc; Possibilidade de alterao do tipo de utilizao.
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
Importante para a concepo:Condicionalismos arquitectnicos: vigas que no
se podem ver, pilares cuja posio no conveniente em todos os pisos, etc;
Condicionantes concepo da estrutura impostas por outras especialidades: ausncia de vigas para passagem de tubagens, aberturas nas lajes, em especial junto aos pilares, etc.
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
Definir o tipo de uso e a localizao do Definir o tipo de uso e a localizao do elementos estruturaiselementos estruturais::
Caracterizao das condicionantes geotcnicasCaracterizao das condicionantes geotcnicas: Pela experincia; Pela observao de obras nas proximidades; Existncia de Relatrio Geolgico e Geotcnico,
incluindo as condicionantes hidrolgicas;
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
ConsegueConsegue--se obter informao que permitese obter informao que permite:: Caracterizao dos impulsos de terras em muros; Identificar caves que funcionam de forma estanque
grandes impulsos hidrulicos; Estudar um sistema de abaixamento do nvel fretico; Avaliar a capacidade de fundao do solo: fundaes
superficiais (sapatas, ensoleiramento geral, por exemplo) ou fundaes profundas (estacas, por exemplo);
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
O principal objectivo de evitar que ocorram assentamentos diferenciais;
As tenses nas sapatas devem ser semelhantes (admitindo que o solo igual);
O edifcio a estudar tem uma cave; tero que justificar o tipo de solo.
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
Condicionalismos impostos por construes Condicionalismos impostos por construes envolventesenvolventes: Reconhecimento local; Consulta de projectos; Inqurito.
Usar, se necessrio, sapatas excntricas;
Verificar o nvel das fundaes existentes;
Se necessrio, garantir juntas de dilatao.
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6. Levantamento das condicionantes de projecto
Outros aspectos a considerar na concepoOutros aspectos a considerar na concepo: Agressividade do meio em que se insere a
construo, o que pode implicar cuidados especiais de durabilidade;
Existncia de um elevado risco de incndio ou acidente.
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7. Concepo da estrutura
Para tal devePara tal deve--se ter em contase ter em conta:Influncia da localizao (j discutido);Considerao da finalidade do edifcio:
Quantificao das aces (em especial a sobrecarga);Adequar a soluo estrutural utilizao do edifcio (opo dos vos entre pilares, soluo estrutural para as lajes e considerar a opo de maiores nveis de segurana em edifcios cuja importncia social seja muito grande) .
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7. Concepo da estruturaConsideraes da economia e da esttica: projectar e
construir com economia e esttica funo do Engenheiro;
Considerar o possvel comportamento da estrutura:Dotar a estrutura de um bom comportamento nas condies
normais de utilizao e de uma margem de segurana adequada em relao ocorrncia de danos severos na estrutura;
A concepo deve prever com boa aproximao do comportamento da estrutura, devendo os modelos de anlise devem ser coerentes com a concepo e comportamento real da estrutura;
Deve evitar roturas frgeis e em cadeia: os elementos e as suas ligaes devem ter a necessria resistncia e durabilidade.
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Tipos de solues estruturais dos edifciosTipos de solues estruturais dos edifcios:1. Estrutura principal reticulada (prtico):
Com lajes macias;Com lajes aligeiradas.
7. Concepo da estrutura
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Tipos de solues estruturais dos edifciosTipos de solues estruturais dos edifcios:2. Estrutura com lajes fungiformes (sem vigas ou s com
viga de bordadura):Com lajes macias;Com lajes aligeiradas.
As principais preocupaes a ter em conta:Comportamento ssmico;Verificao do punoamento;Verificao da deformabilidade.
7. Concepo da estrutura
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Tipos de solues estruturais dos edifciosTipos de solues estruturais dos edifcios:2. Estrutura com lajes fungiformes (sem vigas ou s com
viga de bordadura):
As vantagens e razes porque se adoptam estas solues:Menor altura ao solo;Maior liberdade de utilizao do piso (localizao de divisrias, ar condicionado, etc.);
Em algumas situaes trata-se de uma soluo mais econmica.
7. Concepo da estrutura
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Tipos de solues estruturais dos edifciosTipos de solues estruturais dos edifcios:3. Estrutura laminar:
As principais preocupaes a ter em conta:Grande rigidez e reduzida ductilidade estrutural;Limitaes arquitectnicas;Reduzida liberdade para futuras alteraes.
As vantagens e razes porque se adoptam estas solues:Economia da soluo;Grande rapidez e racionalizao da construo.
7. Concepo da estrutura
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Tipos de solues estruturais dos edifciosTipos de solues estruturais dos edifcios:3. Estrutura laminar:
Podem ser construdas in situ ou pr-fabricadas e montadas em obra;
Pr-fabricao: Grande preocupao com a garantia da qualidade, resistncia
e ductilidade das ligaes entre elementos (redobrada preocupao em zonas de maior risco ssmico);
Soluo econmica, rpida de construir e racional; Pouco usadas nas construo de edifcios.
7. Concepo da estrutura
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Soluo estrutural a adoptar no projectoSoluo estrutural a adoptar no projecto: Laje fungiforme macia com viga de bordadura
alta;
Ou ento:
Laje fungiforme aligeirada, tambm com viga de bordadura alta (se possvel);
7. Concepo da estrutura
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8. Execuo do ProjectoPonderao da estruturaPonderao da estrutura
RSA, EC1;Modelao + combinao de esforos
RSA, EC1;Modelao + combinao de esforos
Clculo de esforos no GalileuClculo de esforos no Galileu
Verificaes aos Estados Limites ltimos e de Servio:REBAP, EC2, EC3
Verificaes aos Estados Limites ltimos e de Servio:REBAP, EC2, EC3
Dimensionamento das secesDimensionamento das seces
Elaborao do ProjectoElaborao do Projecto
Peas escritas:Memria Descritiva e Justificativa;
Cadeno de Encargos;Medies e Oramento;
Clculos
Peas escritas:Memria Descritiva e Justificativa;
Cadeno de Encargos;Medies e Oramento;
Clculos
Peas desenhadas:Representao grfica da estrutura
Peas desenhadas:Representao grfica da estrutura
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8. Execuo do ProjectoOutros projectos para uma edificaoOutros projectos para uma edificao: Arquitectura; Rede predial de guas; Rede predial de guas residuais; Rede pluvial; Rede predial de instalao de gs; Verificao Acstica; Verificao Trmica; Segurana contra incndios; Projectos especiais: aquecimento, ar condicionado, etc.