CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
A concepção estrutural consiste em escolher um sistema estrutural que componha a parte resistente do edifício e os tipos dos seus principais elementos.
Escolhido o sistema estrutural, segue-se a etapa denominada “lançamento da estrutura” (uma das mais importantes no projeto de estruturas), que tem por objetivo escolher os elementos a serem utilizados e definir suas posições, com vistas a formar um sistema estrutural eficiente, capaz de absorver os esforços provenientes das cargas atuantes e conduzi-las às fundações e, consequentemente, ao solo.
No projeto estrutural, a solução adotada deve atender aos requisitos estabelecidos nas normas técnicas, relativos à capacidade resistente, ao desempenho em serviço e à durabilidade da estrutura. Deve levar em conta, também, a finalidade da edificação e atender, tanto quanto possível, às imposições da arquitetura.
A concepção estrutural deve estabelecer um protótipo que procura simular um edifício real
O projeto arquitetônico representa a base para a elaboração do projeto estrutural.
O projeto estrutural deve ainda estar em harmonia com os demais projetos, tais como: de instalações elétricas, hidráulicas, telefonia, interfonia, CFTV e dados, ar condicionado e outros, de modo a permitir a coexistência dos diversos sistemas.
A definição do arcabouço estrutural começa com a localização dos pilares e prossegue com o posicionamento das vigas e das lajes, nessa ordem, levando em conta, contudo, o projeto arquitetônico.
Embora exista uma enorme quantidade de sistemas disponíveis, a escolha do sistema estrutural depende de fatores técnicos e econômicos, que restringem o leque de opções, dentre eles: capacidade técnica para desenvolver o projeto e/ou executar a obra, disponibilidade de materiais, mão-de-obra e equipamentos necessários para a construção.
CAMINHO DAS AÇÕES
As ações verticais são constituídas pelo peso próprio dos componentes da estrutura; pesos de revestimentos e de paredes, além de outras ações permanentes; ações variáveis oriundas da utilização, cujos valores dependem da finalidade do edifício, e outras ações específicas, como por exemplo, o peso de equipamentos.
As ações horizontais são originárias, na maioria dos casos, da ação do vento e do empuxo em subsolos e arrimos (neste curso não serão aprofundados os estudos das ações horizontais, visto que trataremos apenas de edificações de pequeno porte, em que os efeitos de tais ações são pouco significativos).
O caminho das ações verticais tem início nas lajes, que suportam, além de seu peso próprio, outras ações permanentes (incluindo, eventualmente, peso de paredes que se apóiem diretamente sobre as lajes) e as ações variáveis decorrentes da finalidade da edificação. As lajes transmitem essas ações para as vigas sobre as quais se apóiam.
Transmissão da carga da laje para as vigas
As vigas suportam seu peso próprio, as cargas transmitidas pelas lajes, peso próprio de paredes e, também, ações de outros elementos estruturais que nelas se apóiem, como, por exemplo, as cargas de outras vigas. Por sua vez, as vigas transmitem as cargas aos pilares ou a outras vigas, cujo valor recebe o nome de reações de apoio.
Os pilares recebem as cargas das vigas que se unem a eles no seu topo. A total da carga recebida pelo topo do pilar, somada ao seu peso próprio, é transferida para os andares inferiores. As cargas dos andares são somadas ao trecho de pilar correspondente, para finalmente ser transmitidas ao solo, através dos elementos de fundação.
POSIÇÃO DOS PILARES
Recomenda-se iniciar a locação dos pilares pelos cantos e, depois, pelos pontos que sejam coincidentes em todos os andares. Em seguida, posicionam-se os pilares de extremidade e os internos, procurando embuti-los nas paredes. Em qualquer caso, deve-se buscar respeitar as condições impostas pelo projeto de arquitetura.
Deve-se buscar formar pórticos de vigas e pilares. Para isso, sempre que possível, os pilares devem ser alinhados. Essa configuração em forma de retângulos contribui de modo significativo para a estabilidade global da edificação.
Após a locação dos pilares, é importante conferir as distâncias entre eles. Para edificações, usualmente as distâncias devem ser da ordem de 3m a 5m entre seus dos pilares. Distâncias muito grandes geram vigas com dimensões incompatíveis. Pilares muito próximos, por outro lado, podem causar problemas nos elementos de fundação. Em qualquer dos casos, os custos de construção aumentam.
POSIÇÃO DE VIGAS E LAJES
O lançamento prossegue com o posicionamento das vigas nos respectivos andares. Além das vigas que ligam os pilares, outras vigas podem ser necessárias, por exemplo, para dividir um painel de laje com grandes dimensões ou para suportar uma parede divisória e evitar que se apóie diretamente sobre a laje.
Para atender as exigências do projeto arquitetônico e minimizar as interferências no acabamento e no aproveitamento dos espaços, normalmente adota-se como largura das vigas a espessura das paredes. As alturas das vigas (influenciada pelo vão entre apoios) devem ser determinadas levando-se em conta as aberturas de portas e janelas e de outros espaços livres previstos no projeto de arquitetura.
Como as vigas delimitam os painéis de laje, suas disposições devem levar em conta o menor vão de lajes (lx), que para lajes maciças, é da ordem de 3 a 4m. O posicionamento das lajes fica, então praticamente definido pelo arranjo de vigas.
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