RCAAP Repository

Este trabalho tem como objetivo fazer o dimensionamento de um edifício utilizando Perfis Formados a Frio. Para a realização das analises foram utilizados os programas SAP2000 e o software CUFSM.

A utilização de programas de cálculo e dimensionamento de estruturas está cada vez mais presente no dia-a-dia dos escritórios de projetos estruturais. A facilidade de entrada e alteração de dados de um projeto, aliada à disponibilidade de avaliação rápida e precisa dos resultados de uma análise estrutural exigem que os calculistas se adaptem à esta nova realidade. Quando se fala em dimensionamento de estruturas prediais em concreto armado no Brasil, o programa CAD/TQS é um dos mais utilizados. É um programa desenvolvido por pesquisadores brasileiros e que já incorpora muitos dos aspectos envolvidos na prática usual de detalhamento em concreto armado no Brasil, com base em todas as recomendações da NBR 6118:2014 (incluir o título da norma). Já quando o que se deseja é a análise dos esforços solicitantes bem como o dimensionamento de estruturas metálicas, o programa SAP 2000 é um dos mais utilizados. Por outo lado, este último programa é pouco utilizado no dimensionamento de estruturas de concreto armado, uma vez que dentro de sua biblioteca de normas não está implementada a NBR 6118:2014. O objetivo deste trabalho é comparar os resultados obtidos no dimensionamento de peças de concreto armado com a utilização dos programas CAD/TQS e SAP 2000 e, para realizar esta comparação entre dois programas conceituados e respeitados, em cada um deles foi modelado um mesmo edifício no qual foi analisado o dimensionamento de algumas peças estruturais, adaptando algumas grandezas no SAP 2000 para adaptá-lo a realidade das normas de dimensionamento brasileiras.

Este trabalho consiste em apresentar uma comparação entre os resultados no que se refere à tensão - normal e de cisalhamento - entre diferentes métodos de análise de alvenaria estrutural, sendo dois analíticos e um método numérico. Os métodos analisados são: modelo de grupos isolados de paredes, modelo de paredes isoladas com abas e modelo tridimensional através do método dos elementos finitos. O modelo numérico aborda uma modelagem mais precisa que as normalmente empregadas para esse tipo de estrutura. Nesse método um edifício de dez pavimentos é modelado no software Strap. A partir da comparação das tensões, observa-se a importância e influência da modelagem sobre o comportamento da estrutura, apontando para a necessidade do refinamento dos modelos usualmente empregados na análise de edifícios em alvenaria estrutural, visando a economia e segurança dos projetos.

Os transportadores de correia são equipamentos bastante utilizados nas indústrias para o transporte de produtos e matéria-prima, tanto internamente à empresa quanto para outras localidades. Dentre os principais setores que mais o utilizam está a aplicação no transporte de materiais granulares como produtos agropecuários e o setor de mineração (Figura 1.1). Os principais fatores que levaram os transportadores de correia se tornarem dominantes no transporte de grãos em curtas distâncias são a economia do sistema, a segurança no transporte e a sua versatilidade, já que podem ser projetados de acordo com a necessidade da operação (CEMA, 2005). O transportador de correia possui funcionamento simples, sendo composto por uma correia de borracha reforçada ou não com ligas de aço, polias ou tambores para acionamento e mudança de direção, roletes para o apoio da correia, motores para o acionamento, contrapeso ou parafuso para o esticamento e a estrutura metálica que sustenta todos esses componentes podendo conter cobertura (telhado). O projeto mecânico do equipamento é normalizado pela NBR6678, NBR6172, NBR8205, NBR8011, recomendações CEMA (Conveyor Equipament Manufacturers Association). O projeto estrutural segue a NBR 8800 de projeto de estruturas metálicas.

Visando um processo de reparo eficiente, rápido e confiável deu-se início a este estudo tendo em vista a necessidade do desenvolvimento de pesquisas no que diz respeito à ancoragem de barras de aço em estruturas existentes de concreto, por intermédio de resina epóxi. O método da colagem de armaduras com resina epóxi está sendo cada vez mais requerido, principalmente com a constante necessidade de readequar as estruturas antigas a novos usos e à recuperação e o reforço das estruturas novas, tendo em vista o aumento da agressividade do meio, à deficiência nos processos executivos, especialmente em virtude da velocidade com que os empreendimentos construtivos vêm sendo desenvolvidos e, sobretudo, devido à falta de manutenção. Tais necessidades acabam por gerar ou incorporar outras tecnologias no âmbito da engenharia civil, que, apesar de serem criadas por causas desfavoráveis, são sempre bem vindas para ao avanço tecnológico do setor.

Este trabalho tem por objetivo descrever detalhadamente as etapas do projeto de um ginásio poliesportivo com pilares e vigas em perfis de alma cheia, conforme a norma brasileira de estrutura de aço. São apresentados os conhecimentos do Método dos Estados-Limites necessários para a compreensão do dimensionamento das barras e ligações. As diversas barras que compõem a estrutura poderão estar submetidas à tração e compressão axial, flexão e esforços combinados. A estabilidade transversal do ginásio é garantida pelos pórticos com ligações rígidas e bases engastadas, e a estabilidade longitudinal pelos sistemas de contraventamento. O Método da Amplificação dos Esforços Solicitantes (MAES) apresentado na norma brasileira é utilizado na obtenção dos esforços solicitantes de cálculo. Esse método consiste em realizar uma análise elástica em teoria de 2a ordem aproximada, com precisão aceitável, por meio de duas análises elásticas de 1a ordem. Na análise final do dimensionamento da estrutura verificou-se que alguns elementos estruturais utilizaram pouco sua capacidade resistente, enquanto outros utilizaram praticamente a totalidade dessa capacidade. Esse fato é justificado pelas necessidades de padronização dos perfis, tendo em vista os processos de fabricação e montagem utilizados em estruturas desse porte.

Os conflitos gerados pelos diferentes tempos de elaboração de projetos, ocasionam, na maioria das vezes, interferências entre os projetos de instalações e de estrutura. Os problemas já têm início na etapa de contratação dos projetos. Em um primeiro momento são contratados os estudos preliminares de arquitetura e de estrutura. Após os tramites para aprovação do projeto arquitetônico nas prefeituras, chega-se a hora de contratar os projetos ditos complementares. A partir daí segue-se para a compatibilização dos projetos, são descobertas as interferências e a estrutura começa a ser sacrificada. A detecção de tais interferências vem sendo facilitada com a evolução das ferramentas de coordenação e elaboração de projetos com o conceito do BIM (Building Information Modeling). Entretanto, a solução por muitas vezes acaba sendo furar elementos estruturais. Por outro lado, para aqueles que não fazem uso de uma boa ferramenta para compatibilização de projetos, esse problema pode ser agravado, com furos e até mesmo rasgos sendo executados sem o conhecimento do engenheiro responsável pela estrutura. A NBR 6118:2014 faz considerações sobre a dispensa de verificação de aberturas em vigas. Mas, inúmeras vezes não é possível atender aos requisitos para dispensa segundo a Norma Brasileira de Projeto de estruturas de concreto Procedimento, de tal forma que se faz necessária a verificação das aberturas através de um modelo de cálculo. Questões como a má concretagem na região das aberturas, em função da grande densidade de armadura nos reforços dessa região, também é preocupante. Algumas vezes as aberturas previstas em projeto estão super-dimensionada ou não havia sequer necessidade da abertura. Já nos casos de furos realizados em elementos já concretados haverá interceptação de barras da armação do elemento. Frente às limitações do engenheiro de estruturas para modificar de forma mais efetiva a deficiente estrutura de contratação e coordenação de projetos, uma vez que cabe às construtoras definir em que etapa serão feitas as contratações e como deverá proceder a compatibilização e estas por muitas vezes desconhecem as dificuldades técnicas envolvidas, o que resta é a boa aplicação dos conceitos e alternativas, a fim de minimizar os problemas. Nesta linha de pensamento, o presente trabalho se dispõe a percorrer as diversas considerações de cálculo de aberturas em vigas de concreto armado.

Neste trabalho é apresentado um estudo comparativo dos valores de deslocamentos máximos em vigas obtidos a partir de metodologias nas quais se considera ou não os efeitos dos esforços de cisalhamento combinados aos efeitos dos esforços de flexão. Visto que é comum que estes efeitos sejam desconsiderados nos dimensionamentos estruturais, o presente estudo é proposto com a intenção de ressaltar a importância da consideração do cisalhamento nos cálculos de deslocamentos para que se obtenha resultados que representem o comportamento real da estrutura, evitando que as verificações do Estado Limite de Serviço da estrutura sejam comprometidas pela imprecisão dos resultados. Para esta análise, são realizados os cálculos das deflexões de vigas de concreto armado de larguras e comprimentos iguais e diferentes alturas pelo Método de Elementos Finitos através de processos manuais e por meio de programa computacional. Os cálculos são desenvolvidos através da composição da matriz de rigidez de elementos de viga unidimensionais, onde, para os casos em que se propõe a consideração dos efeitos do cisalhamento combinados aos da flexão, é incorporado um fator para a correção do valor do deslocamento máximo e a obtenção do respectivo acréscimo. Ao final dessa análise, os valores obtidos dos diferentes métodos são comparados para que sejam apresentadas as diferenças para cada uma das vigas analisadas.

Na construção civil brasileira nos dias atuais ainda prevalece a utilização do concreto armado nos edifícios residenciais e comerciais, na maioria dos casos lança-se mão de um sistema construtivo que privilegia a utilização de estruturas convencionais formadas por vigas e lajes. Com a necessidade de vencer vãos maiores ou mesmo um lay out mais flexível em termos de divisórias do pavimento, torna-se mais recomendável técnicas mais específicas como a utilização de lajes nervuradas e/ou lisas maciças. Segundo a NBR 6118:2003, lajes nervuradas são "lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração é constituída por nervuras entre as quais é colocado ma material inerte." Esse material inerte tem o peso específico menor que o do concreto e objetiva aumentar a espessura da laje sem contudo aumentar o seu peso próprio. De acordo com a NBR6118:2003 Lajes lisas são lajes apoiadas diretamente em pilares sem a necessidade de vigas. Quando na região dos pilares, por motivo de concentrações de esforços, as lajes lisas apresentam umas regiões de reforço, que se denominada capitel, elas ganham o nome de laje cogumelo. A laje lisa pode no entanto, lançando mão de capitéis, fazer uso de nervuras com o mesmo objetivo de diminuir peso próprio aumentando a espessura da laje, com a vantagem de não se utilizar de vigas intermediárias. Esse trabalho porem não estudará todas essas lajes acima, fazendo apenas uma transição de uma laje convencional, evoluindo para uma laje nervurada, chegando a uma laje lisa.

O presente trabalho de conclusão de curso trata de uma análise feita na influência da rigidez dos apoios no cálculo dos esforços de lajes retangulares. entre os métodos de dimensionamento de pilares lecionados durante o curso de Engenharia Civil, e o método comercial desenvolvido pela ferramenta computacional CAD/TQS® . No primeiro capítulo é apresentado o projeto base e suas características de dimensões e sua simetria. Em seguida, o método de dimensionamento acadêmico é explicitado ao mesmo passo que se faz a aplicação dele à situação do projeto. Determinam-se, primeiramente, as cargas de projeto com o auxílio da ferramenta computacional FTOOL, para cada pilar. Obtidas as cargas, podem-se calcular os momentos de primeira e de segunda ordem, e finalmente, determinam-se as áreas de aço para cada situação de cálculo: topo, centro e base, com as combinações de momentos recomendadas pela NBR 6118 (ABNT, 2003). No capítulo seguinte, é feita a apresentação do software CAD/TQS®, explicitando as considerações feitas pelo mesmo, bem como o projeto de dimensionamento desenvolvido por essa ferramenta. Tendo em mãos os resultados de ambos os dimensionamentos, é feita a análise dos resultados comparando as áreas de aço e os esforços solicitantes encontrados em cada método. Por fim, são apresentadas as dificuldades enfrentadas no decorrer do desenvolvimento deste trabalho, a fim de discutir os métodos lecionados durante o curso e apresentar sugestões quanto à didática posta em prática no ensino da engenharia.

Neste trabalho serão abordadas as ligações entre barras de aço submetidas a ações estáticas. As ligações são compostas por elementos de ligação, como chapas e cantoneiras, e meios de ligação, como soldas e parafusos. Os elementos e meios de ligação devem ser dimensionados aos estados-limites últimos, de modo que possuam esforços resistentes de cálculo iguais ou superiores aos esforços solicitantes de cálculo. A solda normalmente proporciona melhor continuidade entre as peças que os parafusos, no entanto, exige mão de obra mais especializada. Aspectos econômicos aliados a facilidades práticas geralmente levam a uma utilização maior da solda nas operações de fábrica e do parafuso no canteiro de obras.

Não consta.

O projeto de estruturas de aço envolve a especificação e o cálculo das ligações entre os seus diversos componentes, envolvendo elementos de ligação, como chapas e cantoneiras, e meio de ligação, como soldas e parafusos. Os elementos e meios de ligação devem ser dimensionados de forma que sua resistência de cálculo aos estados-limites seja igual ou superior à solicitação de cálculo, determinada: (1) pela análise da estrutura sujeita às combinações de cálculo das ações ou (2) como uma porcentagem especificada da resistência de uma das barras conectadas. Em algumas situações especificas, o dimensionamento pode também ter como base um estado-limite de serviço. Para esse dimensionamento, são necessárias diversas verificações segundo definições da Norma Brasileira ABNT NBR 6120:1980 e da ABNT NBR 8800:2008.

A flecha nos projetos estruturais atuais tem sido um fator relevante ao determinar o tipo de estrutura a ser adotada. Isso se deve as grandes tendências do mercado, que são: Utilização de elementos estruturais mais esbeltos; Emprego de vãos livres cada vez maiores. Diante disso, tornaram-se necessárias análises mais precisas do comportamento das lajes, visto que, problemas de deformações excessivas em uma laje podem causar transtornos para o empreendimento, até mesmo torná-lo inviável. No entanto, há de se concordar com uma célebre frase do Eng. Zamarion Diniz: As flechas não são calculadas, mas sim estimadas! Analisar uma estrutura em serviço não é uma tarefa fácil! Nenhuma exatidão pode ser cobrada das formulações atuais, por mais refinadas que sejam! Por este raciocínio, há muitos que digam, se não há exatidão, porque refinar? e há muitos que vão além se não há exatidão, quanto mais refinado, melhor será. Ficando este trabalho a favor do refinar, vale ressaltar a complexidade que envolve uma avaliação, sendo esta em ELS ou ELU. Para a avaliação de serviço, é conhecido o tamanho dos problemas que os engenheiros sofrem ao confrontar valores estimados em projeto com os valores reais obtidos em campo. Sabendo do tamanho do problema que uma deformação excessiva pode causar, é usual os engenheiros trabalharem com segurança, onde cada um tem seu critério, afinal, ninguém quer ter problemas, correto?

As lajes maciças podem ser definidas como um elemento de placa de concreto armado, que possui uma dimensão (espessura) bem menor que as outras duas em planta. As lajes são solicitadas predominantemente por cargas normais a seu plano. As lajes nervuradas foram criadas com o objetivo de economizar concreto, de reduzir o peso próprio e de conseguir vencer vãos maiores (entre 7 e 15 metros). Este tipo de concepção possui as partes inferiores constituídas de nervuras .As lajes cogumelos são lajes lisas em concreto armado apoiadas diretamente sobre os pilares, ou seja, não possuem vigas de sustentação. Podem somente apresentar regiões de reforço, ou seja, um aumento de suas espessuras nas regiões dos apoios, denominadas capitéis, sobre os pilares .Esse trabalho tem como objetivo desenvolver o cálculo e detalhamento de lajes maciças, nervuradas e lisas.

A ideia de escolher o tema surgiu devido a grande utilização de lajes nervuradas na atualidade.Com esse trabalho apresentamos 7estudos para ajudarna escolha da altura da laje que melhor atenda a flecha.

Lajes são elementos planos, em geral horizontais, com duas dimensões muito maiores que a terceira, sendo esta denominada espessura. A principal função das lajes é receber os carregamentos atuantes no andar, provenientes do uso da construção (pessoas, móveis e equipamentos), e transferi-los para os apoios. Esses apoios são admitidos indeslocáveis. Nos edifícios usuais, as lajes maciças têm grande contribuição no consumo de concreto: aproximadamente 50% do total. As lajes maciças de concreto, com espessuras que normalmente variam de 7 cm a 15 cm, são comuns em edifícios de pavimentos e em construções de grande porte, como escolas, indústrias, hospitais, pontes, etc. De modo geral, não são aplicadas em construções residenciais e outras de pequeno porte, pois nesses tipos de construção as lajes nervuradas pré-fabricadas apresentam vantagens nos aspectos custo e facilidade de construção.

As estruturas têm como função principal a transmissão das cargas verticais, tais como peso próprio, cargas permanentes e sobrecargas de utilização para o solo. No entanto, existem outros importantes fatores a serem atendidos por uma estrutura, como a harmonia com o projeto arquitetônico e a economia de materiais, porém sempre atendendo às normas técnicas vigentes. Tendo em vista todas essas premissas existem diversas formas de se conceber uma estrutura viável economicamente, cabe aos profissionais responsáveis estudar cada caso em busca da melhor solução combinando diversas técnicas construtivas e materiais disponíveis no mercado.

Tendo em vista as disciplinas cursadas na Especialização, oferecidas pela Universidade Federal de Minas Gerais, optou-se por desenvolver o trabalho prático referente ao dimensionamento de um piso, ou seja, lajes e vigas, e também os pilares de um edifício comercial constituído de 10 pavimentos típicos acima do térreo (10 lajes) com pé direito de 3,5 m, em estrutura mista, com o objetivo de trabalhar as etapas específicas do projeto estrutural. Neste trabalho não está sendo considerada a ação do vento e nenhuma outra força horizontal, portanto, não será analisada a estabilização do prédio. As etapas a serem cumpridas são as seguintes: - Levantamento de cargas nominais e de cálculo; - Análise estrutural e obtenção de esforços solicitantes; - Cálculo da viga mista; - Cálculo da laje mista; - Cálculo dos pilares mistos; - Detalhamento. Adicionalmente um dos objetivos do trabalho, é fazer uma planilha mais completa possível que permita o dimensionamento contemplando todos os requisitos para o cálculo de vigas mistas, com isso pode-se facilitar a otimização e dimensionamento destas vigas de acordo com a atual versão da NBR8800: 2008. Para o desenvolvimento da planilha, abordaremos um breve contexto sobre os principais requisitos de dimensionamento de vigas mistas na parte introdutória.

Segundo a NBR 6118:2014 no item 14.7.8 Lajes-cogumelo são lajes apoiadas diretamente em pilares com capitéis, enquanto lajes lisas são apoiadas nos pilares sem capitéis e no item 14.7.7 Lajes nervuradas são lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para momentos positivos esteja localizada nas nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte. A utilização destas estruturas é economicamente competitiva quando o valor da sobrecarga é muito grande ou então, quando se necessita de maiores vãos entre os pilares. Entre as possíveis vantagens destes tipos de estruturas pode - se citar para lajes lisas a simplificação na execução das formas, facilidade de concretagem, redução da altura total do edifício. Já para as lajes nervuradas, vencer grandes vãos extremamente carregados e que necessitam de redução dos números de pilares, grande possibilidade de divisórias flexíveis, devido à redução do concreto abaixo da linha neutra, elas propiciam uma redução no peso próprio e um melhor aproveitamento do aço e do concreto. Algumas desvantagens podem ser observadas no uso destes tipos de estruturas. Para as lajes lisas, quando comparadas ás lajes usuais - apoiadas em vigas podem apresentar maiores deslocamentos verticais (flechas) para um mesmo vão, sendo necessário assim o aumento na espessura da laje. Para as lajes nervuradas tem-se um elevado consumo de cubas plásticas, escoras, formas e mão de obra e alturas já pré-estabelecidas, devido a produção das cubas plásticas serem padronizadas.