LAURA CRISTINA HERMES

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

ANÁLISE TÉCNICA DE EDIFÍCIOS EM CONCRETO ARMADO (3 A 9

PAVIMENTOS) COM DIFERENTES VALORES DE RESISTÊNCIA À

COMPRESSÃO,CONSIDERANDO A RELAÇÃO GEOMÉTRICA, EM

PLANTA, DE 1:3

LAURA CRISTINA HERMES

Sinop

2014/2

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

LAURA C. HERMES

ANÁLISE TÉCNICA DE EDIFÍCIOS EM CONCRETO ARMADO (3 A 9

PAVIMENTOS) COM DIFERENTES VALORES DE RESISTÊNCIA À

COMPRESSÃO,CONSIDERANDO A RELAÇÃO GEOMÉTRICA, EM

PLANTA, DE 1:3

Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Prof. Orientador: Dr.º Roberto Vasconcelos Pinheiro.

Sinop

2014/2

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Análise técnica de edifícios em concreto armado (3 a 9 pavimentos) com diferentes valores de resistência à compressão, considerando a relação geométrica em planta, de 1:3.

2. Tema: Estruturas de Concreto Armado 3. Delimitação do Tema: Engenharia de custos 4. Proponente(s): Laura Cristina Hermes

5. Orientador: Dr.º Roberto Vasconcelos Pinheiro

6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT

7. Público Alvo: Estudantes, Pesquisadores e Profissionais da área de Engenharia e Arquitetura.

8. Localização: Avenida dos Ingás; 3001; Jardim Imperial; Sinop-MT; 78550-000.

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ... I LISTA DE ABREVIATURAS ... II DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... III

1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 OBJETIVO GERAL ... 10 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11 5.1 HISTÓRICO DO CONCRETO ... 11 5.2 NORMATIZAÇÃO ... 11

5.2.1 NBR 6118:2007 - Projeto de estruturas de concreto ... 12

5.2.2 NBR 6120:1980 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações 12 5.2.3 NBR 6123:1988 - Forças devidas ao vento em edificações ... 12

5.2.4 NBR 14931:2004 -Execução de estruturas de concreto ... 12

5.2.5 NBR 7480:1996 - Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado ... 12

5.2.6 NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas ... 12

5.3 PROPRIEDADES DOS MATERIAIS ... 13

5.3.1 Concreto ... 13

5.3.1.1 Deformação do concreto ... 13

5.3.1.2 Propriedades mecânicas do concreto ... 14

5.3.1.3 Vantagens e desvantagens de estruturas de concreto ... 14

5.3.2 Aço para concreto armado ... 14

5.4 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL ... 15 5.5 AÇÕES NA ESTRUTURA ... 16 5.5.1 Ações permanentes ... 16 5.5.2 Ações variáveis ... 17 5.5.3 Ações excepcionais ... 17 5.6 ESTABILIDADE GLOBAL ... 17 5.6.1 Parâmetro de instabilidade ... 17 5.6.2 Coeficiente γz ... 18 5.7 ESTADOS LIMITES ... 18

5.7.2 Estado limite de utilização ... 18

5.8 DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS ... 18

5.9 CUSTO ... 19 5.10EBERICK V8 ... 19 6 METODOLOGIA ... 20 6.1 MATERIAIS ... 20 6.2 MÉTODOS ... 20 6.2.1 Projeto Arquitetônico ... 20 6.2.2 Concepção Estrutural ... 20 6.2.3 Análise Estrutural ... 21 6.2.4 Composição de Custo ... 22 6.2.5 Parâmetros técnicos ... 22 7 CRONOGRAMA ... 23 8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 24

1 INTRODUÇÃO

Devido à crescente ocupação das grandes cidades, está cada vez mais inviável a construção horizontal, caracterizada por necessitar de uma área relativamente grande e elevado custo da obra devido a maior utilização de espaço. Sendo assim, encontra-se cada vez mais viável a construção de edifícios com um número maior de pavimentos, fazendo com que haja um maior aproveitamento do terreno em questão.

No Brasil, esses edifícios são comumente executados em concreto armado, que compreende entre suas vantagens: economia, durabilidade, trabalhabilidade, facilidade de obtenção de mão-de-obra e os equipamentos empregados são relativamente simples.

Para que um edifício tenha bom desempenho estrutural

(estabilidade/capacidade de carga) e torne viável a sua execução, é necessário que seja submetido a uma dedicada concepção estrutural. Segundo Barbosa apud Lourenço (1992), a concepção estrutural é o passo mais importante, pois uma boa pratica do projetista obriga a uma visão global que forneça o suporte para as fases seguintes

O concreto com resistência característica à compressão elevada pode reduzir as seções transversais dos elementos estruturais, todavia o concreto armado usado depende de aditivos e/ou adições com custos mais elevados. Este fato pode gerar em um custo final mais elevado se comparado com um concreto de menor resistência característica à compressão (fck). (Silva R. L., 2011, p. 11)

No presente trabalho será feito um estudo que analisa o quantitativo de materiais (concreto, aço e fôrma) empregado na superestrutura (lajes, vigas e pilares), considerando diferentes valores de resistências à compressão características do concreto (“fck”), ou seja, 20, 25, 30, 35, 40 MPa. Além disso, as estruturas em análise terão sua geometria, em planta, compreendida na proporção aproximada de 1:3 e seu número de pavimentos variando entre três e nove.

Todas essas combinações serão elaboradas e verificadas com o auxílio do software AltoQIEberick V6. Esses resultados serão organizados em forma de planilhas e gráficos, através do software Microsoft Excel 2013.

Como produto final desta pesquisa,será quantificado os insumos (aço, concreto e fôrma)e, posteriormente, a obtenção de alguns parâmetros técnico, tais como: kg,aço/m³,concreto; m³,concreto/m²,área; m²,fôrma/m³,concreto).

2 PROBLEMATIZAÇÃO

Para o projeto em questão, têm-se os seguintes questionamentos:

a) Qual o valor da resistência característica à compressão (fck) viável tecnicamente para aplicação individual na superestrutura (vigas, lajes e pilares), supondo edifícios de três, cinco, sete e nove pavimentos tipo e tendo a relação geométrica, em planta, de 1:3?

b) Qual o valor da resistência característica à compressão (fck) viável tecnicamente para aplicação global, tomando edifícios de três, cinco, sete e nove pavimentos tipo e a relação geométrica, em planta, de 1:3?

c) Quais os parâmetros técnicos (kg,aço/m³,concreto; m²,fôrma/m³,concreto; m³,concreto/m²,área;R$/m²,área;) considerando edifícios de três, cinco, sete e nove pavimentos tipo, utilizando diferentes valores de resistência característica à compressão (fck)?

3 JUSTIFICATIVA

Com o passar do tempo e com o crescente número de edifícios de múltiplos pavimentos, vê-se uma procura cada vez maior por parte dos engenheiros projetistas, por métodos para gerar economia e, consequentemente, tornar mais viável a construção desses edifícios.

Sabe-se que um aumento da resistência característica a compressão (fck) do concreto pode ocasionar uma diminuição da seção transversal das peças da estrutura, proporcionando assim uma economia significativa na quantidade de concreto utilizada na obra. Se o referido aumento do “fck” estiver aliado a uma boa concepção estrutural, pode-se verificar uma economia ainda maior, juntamente com maior segurança e qualidade da mesma.

Sendo assim, explicita-se a vantagem de se desenvolver um estudo avaliando o comportamento técnico de edifícios de três a nove pavimentos, considerando-se valores de resistência característica à compressão do concreto de 20, 25, 30, 35 e 40 MPa, considerando a relação geométrica, em planta, de 1:3.

4 OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GERAL

Tem-se como objetivo geral do presente trabalho, elucidar e averiguar os resultados técnicos das possíveis combinações entre diferentes tipos de resistência característica à compressão do concreto (fck) e diferentes quantidades de pavimentos de um edifício com proporção (em planta) de 1:3, considerando-se apenas a superestrutura (vigas, pilares e lajes).

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Os objetivos específicos desta pesquisa compreendem os seguintes itens:

a) Realizar projetos estruturais de edifícios com três, cinco, sete e nove pavimentos tipo, considerando os elementos da superestrutura (vigas, lajes, pilares) e admitindo resistência característica à compressão (fck) com os valores de 20, 25, 30, 35 e 40 MPa;

b) Efetuar o arranjo de custos da superestrutura;

c) Reproduzir gráficos para que se possa confrontar os dados adquiridos; d) Obter parâmetros técnicos de consumo de insumos, visando subsidiar o orçamento preliminar para edifícios de três a nove pavimentos.

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Para garantir uma adequada elaboração do projeto estrutural, o resultado do mesmo deve satisfazer alguns itens como: conforto, durabilidade, segurança e a harmonia com o projeto arquitetônico e adequação com os demais projetos complementares. Baseado nisso, deve-se conhecer o comportamento dos materiais e da estrutura como um todo.

5.1 HISTÓRICO DO CONCRETO

Segundo Giongo (2007), o concreto surgiu a fim de substituir a utilização das pedras nas construções, essa pedra artificial possui como qualidade sua resistência, economia e durabilidade, assim como as rochas naturais, além da possibilidade de ser moldada em formas das dimensões necessárias para sua utilização.

A pedra artificial (concreto) amplamente usado até no dias atuais em inúmeras aplicações, só foi possível com o desenvolvimento do cimento (aglomerante) em virtude das pesquisas feitas por Smeaton e Parker, no século XVIII. A produção industrial do cimento ocorreu no século XX, decorrente de estudos e experiências realizadas por Vicat e Aspdin, no ano de 1824, na Inglaterra, passando o material aglomerante a ser chamado de cimento Portland. Johnson, em 1845, produziu um cimento com a mesma tipologia dos usados atualmente. (Giongo, 2007, p1)

O cimento armado, na época assim conhecido, foi usado pela primeira vez na França, no ano de 1849, quando Lambot construiu um pequeno barco, que foi mostrado na exposição de Paris em 1855. (Giongo, 2007, p1)

Presume-se que a partir do fim do século XIX os estudos e patentes de estruturas em concreto armado só vieram a se desenvolver. Sendo que a primeira obra em concreto armado executada no Brasil, segundo (Giongo, 2007), data de 1908.

5.2 NORMATIZAÇÃO

Neste item serão citadas algumas normas utilizadas para se efetuar um projeto estrutural de edifícios de concreto armado, as quais regem o presente trabalho.

5.2.1 Projeto de estruturas de concreto

A NBR 6118 (ABNT, 2013, p. 1), fixa os requisitos básicos exigíveis para projeto de estruturas de concreto simples, armado e protendido, excluídas aquelas em que se empregam concreto leve, pesado ou outros especiais.

5.2.2 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações

De acordo com a NBR 6120 (ABNT, 1980, p. 1), tem-se as condições exigíveis para determinação dos valores das cargas que devem ser consideradas no projeto de estrutura de edificações, qualquer que seja sua classe e destino, salvo os casos previstos em normas especiais.

5.2.3 Forças devidas ao vento em edificações

Já a NBR 6123:1988 (ABNT, 1988, p. 1), estipula as condições exigíveis na consideração das forças devidas à ação estática e dinâmica do vento, para efeitos de cálculo de edificações.

5.2.4 Execução de estruturas de concreto

De acordo com a ABNT NBR 6118 (ABNT, NBR 14931, 2004, p. 1). É estabelecido os requisitos gerais para a execução de estruturas de concreto. Em especifico, esta Norma define requisitos detalhados para a execução de obras de concreto, cujos projetos foram elaborados.

5.2.5 Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado A NBR 7480 (ABNT, 1996, p. 1), estabelece as condições exigíveis na encomenda, fabricação e fornecimento de barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado.

5.2.6 Ações e segurança nas estruturas

Segundo a NBR 8681 (ABNT, NBR 8681, 2003, p. 1), pode-se obter os requisitos exigíveis na verificação da segurança das estruturas usuais da construção civil e estabelece as definições e os critérios de quantificação das ações e das resistências a serem consideradas no projeto das estruturas de edificações, quaisquer que sejam sua classe e destino, salvo os casos previstos em Normas Brasileiras específicas.

5.3 PROPRIEDADES DOS MATERIAIS

5.3.1 Concreto

O concreto trata-se de um material constituído pela mistura de cimento (aglomerante hidráulico), água, agregados graúdos e miúdos, podendo ser inseridos os aditivos e as adições que agregam características específicas ao concreto.

Os agregados são classificados quanto à origem em naturais e artificiais. Os agregados naturais são aqueles encontrados na natureza, como areias de rios e pedregulhos, também chamados cascalho ou seixo rolado. Os agregados artificiais são aqueles que passaram por algum processo para obter as características finais, como as britas originárias da trituração de rochas. (BASTOS, 2006)

A água é necessária no concreto para possibilitar as reações químicas do cimento, chamada reações de hidratação, que irão garantir as propriedades de resistência e durabilidade do concreto. Tem também a função de lubrificar as demais partículas para posicionar o manuseio do concreto. (BASTOS, 2006).

5.3.1.1 Deformação do concreto

Define-se retração como a diminuição de volume do concreto ao longo do tempo, provocada principalmente pela evaporação da água não utilizada nas reações químicas de hidratação do cimento. A retração do concreto ocorre mesmo na ausência de ações ou carregamentos externos e é uma característica comum e natural dos concretos. (BASTOS, 2006).

Segundo Araújo (2003), a fluência (básica e por secagem) é o acréscimo contínuo das deformações que ocorre mesmo para uma tensão constante.

A retração e a expansão são deformações que ocorrem no concreto mesmo na ausência de carregamentos externos. A “deformação lenta” ou “fluência” (εcc), por outro lado, são as deformações no concreto provocadas pelos carregamentos externos, que originam tensões de compressão. (BASTOS, 2006)

Já a deformação imediata, segundo Giongo (2007), ocorre quando há o arranjo dos cristais que compõe o material. Considerando-se que os vazios proporcionam uma maior acomodação interna, quando o material possui um baixo índice de vazios sua deformação é menor e seu módulo de elasticidade é elevado, caracterizando-se um material frágil.

5.3.1.2 Propriedades mecânicas do concreto

As propriedades mecânicas indispensáveis ao concreto são: resistência característica à compressão, resistência à tração e o módulo de elasticidade. Todas essas são regidas por normas e possuem ensaios específicos.

Segundo Silva (2005), a resistência do concreto à compressão quanto a sua função estrutural, é uma de suas principais propriedades mecânica. Para Araújo (2010), o valor da resistência à compressão pode variar devido a inúmeros fatores, tais como, tipos de agregados, relação agua-cimento, tipos de aditivos, qualidade dos materiais, entre outros.

De todos os fatores citados anteriormente, a relação água-cimento é de fundamental importância para a resistência característica à compressão. Pois essa propriedade define a porosidade do concreto. (Araújo, 2010, pp. 1-3).

A resistência característica a tração (fctk) são obtidas por vários tipos de ensaios, sendo eles: ensaio de tração direta, de flexão e de compressão diametral. (Giongo, 2007, pp. 45-47).

O módulo de elasticidade é um parâmetro numérico relativo à medida da deformação que o concreto sofre sob a ação de tensões, geralmente tensões de compressão. Os concretos com maiores resistências à compressão normalmente deformam-se menos que os concretos de baixa resistência, e por isso, têm módulos de elasticidade maiores. (Giongo, 2007)

O módulo de elasticidade depende muito das características e dos materiais componentes dos concretos, como o tipo de agregado, da pasta de cimento e a zona de transição entre a argamassa e os agregados. (BASTOS, 2006)

5.3.1.3 Vantagens e desvantagens de estruturas de concreto

Segundo Giongo (2007), o concreto apresenta qualidades e limitações. Dentro das vantagens, se enquadram: boa resistência à maioria da dos tipos de solicitações, economia, durabilidade, liberdade das formas arquitetônicas, estrutura monolítica, pouco permeável, entre outros.

5.3.2 Aço para concreto armado

Segundo a NBR 7480 (ABNT, 1996, p. 2), o aço para concreto armado pode ser indicado como barras e fios. As barras são subdivididas nas classes CA-25 e

CA-50. Já os fios pertencem à classe CA-60. Os aços são classificados em função da sua resistência característica ao escoamento (fyk).

Nas estruturas de concreto armado, as barras e os fios de aço da armadura são convenientemente posicionados nos elementos estruturais, de tal modo a absorver as forças de tração necessárias ao equilíbrio interno das forças em virtude dos esforços solicitantes. As forças de tração ocorrem nos elementos estruturais fletidos, ou sejam barras (vigas) e placas (lajes). As barras de aço também são usadas para absorver forças de compressão atuantes em pilares, que são submetidos à flexão oblíqua composta, e, quando necessário para o equilíbrio da seção transversal, e elementos fletidos (vigas e lajes). Nas barras comprimidas há necessidade de conveniente arranjo de estribos par evitar as suas flambagens. (Giongo, 2007)

As bitolas utilizadas em estruturas de concreto armado são padronizadas pela NBR 7480/96, e seu diâmetro por variar entre 2,4 a 40 mm.

5.4 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL

Os sistemas estruturais devem ser entendidos como disposições racionais e adequados de diversos elementos estruturais – vigas, pilares, lajes, paredes estruturais, entre outros. Os sistemas estruturais, portanto, consistem na reunião de elementos estruturais de concreto, de aço, mistos e outros, de maneira que estes trabalhem de forma conjunta para resistir às ações atuantes no edifício e garantir sua estabilidade. (Alva, 2007)

De acordo com Pinheiro (2003), o projeto arquitetônico é a base para a elaboração de um projeto estrutural. Ele deve prever o posicionamento dos elementos a fim de seguir a distribuição dos distintos ambientes nos inúmeros pavimentos. Além disso, o projeto estrutural deve harmonizar com os demais projetos, tais como: de instalações elétricas, hidráulicas, telefonia, segurança, som, televisão,ar condicionado, computador e outros, de modo a permitir a coexistência, com qualidade, de todos os sistemas.

Para Alva (2007), além de transmitir as cargas verticais das vigas para as fundações, os pilares apresentam mais uma função importante: a de resistir aos carregamentos horizontais (ações do vento) (figura 1), por meio a formação de pórticos juntamente com as vigas ou por meio da utilização de pilares com grande rigidez.

Figura 1 - Fluxo das ações nos elementos estruturais em edificios (Alva, 2007)

5.5

AÇÕES NA ESTRUTURA

Segundo a NBR 8681/2003, as ações são as causas que provocam o surgimento de esforços solicitantes ou deformações nas estruturas e podem ser subdividas em: ações permanentes, variáveis e excepcionais.

5.5.1 Ações permanentes

As ações permanentes são aquelas que ocorrem com valores constantes ou com pequena variação em torno da média, durante praticamente toda a vida da construção. Elas podem ser subdividas em ações permanentes diretas, onde o peso próprio da estrutura ou dos elementos construtivos permanentes (paredes, pisos e revestimentos), peso de equipamentos fixos, empuxos de terra não removíeis, entre outros. E indiretas, como no caso da retração, recalques de apoio e protensão. (Pinheiro, Muzardo, & Santos, 2007)

5.5.2 Ações variáveis

Trata-se de ações que ocorrem com variações consideráveis na vida útil da construção. Exemplos: Trânsito de pessoas, móveis deslocáveis, veículos, ações do vento e variações de temperatura. (ABNT, NBR 6120, 1980, p. 1).

5.5.3 Ações excepcionais

São aquelas que têm duração extremamente curta e muito baixa probabilidade de ocorrência durante a vida da construção, mas que precisam se consideradas nos projetos de determinadas estruturas. São ações decorrentes de causas como: explosões, choques de veículos, incêndios, enchentes ou sismos excepcionais. (Giongo, 2007)

5.6 ESTABILIDADE GLOBAL

De acordo com Giongo (2007), nos edifícios de concreto armado a atuação simultânea das ações verticais e horizontais provoca, inevitavelmente, deslocamentos laterais dos nós da estrutura.

Segundo Carvalho & Figueiredo Filho, os esforços calculados a partir da geometria inicial da estrutura, sem deformação, são chamados efeitos de primeira ordem. Aqueles advindos da deformação da estrutura são chamados de efeito de segunda ordem. A consideração dos efeitos de segunda ordem conduz a não linearidade entre as ações e deformações e, esta não linearidade, devido sua origem, é chamada de não linearidade geométrica. A consideração da fissuração e fluência do concreto conduz também a uma não linearidade (entre ações e deformações) chamada, neste caso, de não linearidade física.

Usualmente, dois índices aproximados são utilizados para verificar a possibilidade de dispensa da consideração dos esforços de 2ª ordem globais, ou seja, para classificar as estruturas de edifícios como sendo de nós fixos ou de nós móveis. Um deles é o parâmetro de instabilidade α, e o outro, o coeficiente “γz”. (Pinheiro, Muzardo, & Santos, 2007)

5.6.1 Parâmetro de instabilidade

Conforme a NBR 6118 (ABNT, NBR 6118, 2007), o parâmetro de instabilidade (α) é utilizado com o intuito de avaliar a estabilidade global proposta por Beck e König no ano de 1967. Este considera a estrutura como um meio elástico e

pode supor a mesma como sendo de nós fixos ou deslocáveis dependendo do valor encontrado. Este Parâmetro não estima os esforços de segunda ordem.

5.6.2 Coeficiente γz

De acordo com Giongo (2007), O coeficiente “γz” também é usado para avaliar a sensibilidade da estrutura de um edifício aos efeitos da não-linearidade geométrica, estimando a magnitude dos esforços de 2ª ordem em relação aos esforços de 1ª ordem. Ele também considera a estrutura como sendo de nos fixos se γz≤ 1,1(que corresponde aproximadamente à avaliação dos esforços de 2ª ordem serem inferiores a 10% dos de 1ª ordem) e, de nós moveis em caso contrário, sendo limitado a 1,3.

5.7 ESTADOS LIMITES

As estruturas de concreto armado devem ser projetadas de modo que apresentem segurança satisfatória. Esta segurança está condicionada à verificação dos estados limites, que são situações em que a estrutura apresenta desempenho inadequado à finalidade da construção, ou seja, são estados em que a estrutura se encontra imprópria para o uso. Os estados limites podem ser classificados em estados limites últimos ou estados limites de serviço, conforme sejam referidos à situação de ruína ou de uso em serviço, respectivamente. Assim, a segurança pode ser diferenciada com relação à capacidade de carga e à capacidade de utilização da estrutura. (Pinheiro, Muzardo, & Santos, 2003)

5.7.1 Estado limite último

Quando uma estrutura encontra-se em estado limite ultimo, segundo a NBR 6118 (ABNT, NBR 6118, 2007, p. 50), pode ocorrer a perda do equilíbrio da estrutura (corpo rígido), esgotamento da capacidade resistente da estrutura, colapso progressivo, e eventualmente possam ocorrer em casos especiais.

5.7.2 Estado limite de utilização

Estados limites de serviço são aqueles relacionados à durabilidade das estruturas, aparência, conforto do usuário e à boa utilização funcional das mesmas, seja em relação aos usuários, seja em relação às maquinas e aos equipamentos utilizados. (ABNT, NBR 6118, 2007, p. 50)

5.8 DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS

De acordo com a NBR 6118, os princípios gerais de dimensionamento dividem-se em etapas: dimensionamento, verificação e detalhamento.

De maneira sucinta, a primeira etapa, referente ao dimensionamento, entende-se como sendo aquela onde se define a mínima seção transversal dos elementos e a armadura a ser empregada, sem que haja ruína parcial ou total dos mesmos. Nesta fase, aplica-se o Estado Limite Último.

A segunda etapa, relativo às verificações, abordam-se principalmente os deslocamentos (verticais e horizontais) dos subsistemas e a fissuração dos referidos elementos, através do Estado Limite de Utilização (Serviço).

A última etapa tem o objetivo de posicionar a armadura dentro dos elementos, de modo a absorver todos os esforços atuantes.

O objetivo destas etapas é garantir a segurança e a durabilidade da estrutura.

5.9 CUSTO

Custo é a área da engenharia onde princípios, normas, critérios e experiência são utilizados para resolução de problemas de estimativas de custo, de avaliação econômica, de planejamento, de gerencia, e de controle de empreendimentos. (Azevedo, 1985)

O custo de uma obra de concreto armado, no caso de edifícios convencionais moldados no local, resulta da ordem de 20% a 25% do custo total estipulado para a obra finalizada.Considerando que cada edifício possui suas particularidades, esse índice pode variar. (Giongo, 2007)

Mas não se pode esquecer que:

A engenharia de custos não termina com a previsão dos custos do investimento; prossegue, necessariamente na fase de construção das instalações industriais, com o mesmo rigor de controle, e continua quando as instalações industriais entrarem finalmente em operação, quando então o controle dos custos operacionais tem sentido mais nobre em toda sua sistematização. (Azevedo, 1985)

5.10 EBERICK V8

O Eberick V8 é um software para projeto estrutural em concreto armado, englobando as etapas de lançamento e análise da estrutura, dimensionamento e detalhamento dos elementos, de acordo com a NBR 6118:2007.Possui um poderoso sistema gráfico de entrada de dados voltado à forma, facilitando o lançamento, associado à análise da estrutura em um modelo de pórtico espacial, e a diversos recursos de dimensionamento e detalhamento dos elementos, além de visualização tridimensional da estrutura modelada. (AutoQi).

6 METODOLOGIA

A Metodologia vai abordar os Materiais empregados para desenvolvimento da pesquisa e os Métodos de descrição dos procedimentos técnicos envolvidos no andamento da mesma.

6.1 MATERIAIS

A presente pesquisa fará uso dos softwares AltoQiEberick V8 Gold e Microsoft Excel 2010 no decorrer da pesquisa.

O AltoQiEberick V8 Gold partir da análise da estrutura e do dimensionamento da armadura, fornecem os resultados dos quantitativos dos materiais empregados na superestrutura (concreto, formas e aço). Já o software Microsoft Excel 2010 auxilia na organização dos dados gerados, dispondo-os em forma de planilhas e gráficos.

6.2 MÉTODOS

Baseado nas normas da ABNT e algumas bibliografias direcionadas à concepção, dimensionamento e comportamento das estruturas em concreto armado, o presente trabalho será desenvolvido através de uma análise fracionada da sua ideia central, subdividindo-se em algumas etapas que serão descritas nos tópicos subsequentes.

6.2.1 Projeto Arquitetônico

O projeto arquitetônico será desenvolvido baseado num residencial supostamente construído na cidade de Sinop-MT. Seu esboço deve atender a uma proporção geométrica, em planta, de 1:3, tendo como número de pavimentos variando entre três e nove pavimentos tipo. Será gerado cálculos efetivos apenas para três, cinco, sete e nove pavimentos, considerando a quantidade necessária para gerarem os resultados dos parâmetros propostos.

6.2.2 Concepção Estrutural

Fusco apud Johann (1976), afirma que o ponto de partida de um projeto estrutural é a idealização de um arranjo estrutural que seja capaz de garantir que todas as partes da construção tenham sua resistência assegurada.

A concepção estrutural do edifício em questão, será realizada, inicialmente, com o lançamento dos pilares, respeitando o projeto arquitetônico proposto. A quantidade e a disposição dos pilares devem proporcionar a formação de pórticos, para que haja um contraventamento mais eficaz da estrutura, impedindo assim, elevados valores de deslocamentos oriundos das ações horizontais provocadas pelo vento. Sua posição em relação ao seu eixo será executada de uma forma em que a sua maior rigidez auxilie no sentido mais desfavorável do edifício.Em seguida, inicia-se a locação das vigas que, possuem a função de interligar os pilares (compondo o pórtico de contraventamento e receber as cargas verticais das lajes. As ligações entre pilares e vigas podem ser rígidas, semi-rígidas ou rotuladas, estando a cargo do projetista a escolha que melhor se adapta a cada situação.E por fim, a disposição da lajes, definidas, em geral, pelo contorno geométrico das vigas.

6.2.3 Análise Estrutural

Na análise estrutural, inicialmente, leva-se em consideração alguns documentos normativos, tais como, NBR 6118:2013, NBR 6120:1980, NBR 8681:2003 e a NBR 6123:1988.

A partir das normas NBR 6120:1980 e NBR 6123:1988,definem-se as ações atuantes na estrutura, isto é, as permanentes, as variáveis e as excepcionais. As ações permanentes englobam o peso próprio da estrutura e dos elementos não estruturais (alvenaria, revestimento, acabamentos, etc). Já as ações variáveis serão as cargas de utilização e as resultantes da ação do vento. Neste projeto, em especifico, não se levará em consideração as ações excepcionais.

Ainda, baseando-se na NBR 6118:2013, defini-se alguns padrões para o concreto armado que será utilizado na execução do edifício e, essa padronização, engloba a resistência característica a compressão (fck), a resistência à tração do aço, o cobrimento das armaduras (segundo a classe de agressividade ambiental), o diâmetro do agregado utilizado, entre outros.

Em seguida, calculam-se os esforços característicos e, com base na NBR 8681:2003, determinam-se os valores de projeto. Com todas estas informações e, a partir do apoio do software AltoQiEberick V8 Gold, será verificada a resistência das seções transversais do elementos de concreto armado, o dimensionamento das armaduras, bem como verificados os deslocamentos verticais (sub-sistemas horizontais – vigas e lajes) e horizontais (sub-sistemas verticais – pilares) na

estrutura. Quanto a análise global da estrutura, serão verificados os efeitos de primeira e segunda ordem, tendo como parâmetros relevantes os coeficientes “α” (parâmetro de instabilidade) e “γz” (majoração dos esforços globais finais de 1ª ordem para obtenção dos finais de 2ª ordem), bem como a rigidez das seções transversais dos elementos estruturais.

6.2.4 Composição de Custo

Após a quantificação dos insumos (concreto, aço e formas) será efetuada a composição dos custos através da tabela SINAPI-MT, levando-se em conta o levantamento de custo na região de Sinop-MT. Tal composição inclui os índices de produtividade da construção civil, relativo a mão-de-obra e a utilização de equipamentos.

6.2.5 Parâmetros técnicos

A fim de disponibilizar um aparato na área técnica e também proporcionar maior rendimento econômico, a quantificação de custos e insumos faz-se necessária para compor e eleger o menor custo global de um edifício. Esse projeto que tem como parâmetros principais a resistência característica à compressão e a variação do número de pavimentos.

Esses parâmetros serão determinados através das tabelas e planilhas geradas pelo software Microsoft Excel 2010, com a seguinte disposição: kg,aço/m³,concreto; m²,fôrma/m³,concreto; m³,concreto/m²,áreae R$/m²,área.

7 CRONOGRAMA

ATIVIDADES

ANO

AGO SET OUT NOV FEV MAR ABR MAI

Escolha do tema e do orientador Encontros com o orientador Pesquisa bibliográfica preliminar Leituras e elaboração de resumos Elaboração do projeto Entrega do projeto de pesquisa Revisão bibliográfica complementar Coleta de dados complementares Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho Apresentação do trabalho em banca

8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

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Araujo, J. M. (2003). Curso de Concreto Armado . Rio Grande: Dunas.

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