CENTRO UNIVERSITÁRIO DA SERRA GAÚCHA
CENTRO DE TECNOLOGIA E INOVAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
VINÍCIUS SAMPRONIO
ANÁLISE COMPARATIVA DE RESULTADOS OBTIDOS EM SOFTWARES E
MÉTODO MANUAL DE CÁLCULO DE LAJES EM CONCRETO ARMADO
Caxias do Sul
2019
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Comparação de métodos de cálculo para lajes de concreto armado, Teses (TCC) de Engenharia Civil
Este documento compara os resultados de momentos flectores, taxas de armadura e deslocamentos obtidos por meio de cálculos manuais e dos softwares cypecad e eberick para lajes de um edifício de concreto armado. A análise considera a influência da resistência do concreto, espessura da laje e carregamento nos resultados.
Tipologia: Teses (TCC)
2019
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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
VINÍCIUS SAMPRONIO
ANÁLISE COMPARATIVA DE RESULTADOS OBTIDOS EM SOFTWARES E
MÉTODO MANUAL DE CÁLCULO DE LAJES EM CONCRETO ARMADO
Caxias do Sul 2019
VINÍCIUS SAMPRONIO
ANÁLISE COMPARATIVA DE RESULTADOS OBTIDOS EM SOFTWARES E
MÉTODO MANUAL DE CÁLCULO DE LAJES EM CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário da Serra Gaúcha, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador: Prof. Me. Diego Angelus San Martins
Caxias do Sul 2019
RESUMO
Com a necessidade da engenharia acompanhar o crescimento da população e de outras áreas, são necessários métodos que tornem esse acompanhamento viável. Projetos estruturais devem ser realizados de maneira rápida, eficaz e precisa, dessa maneira a utilização de softwares computacionais se torna indispensável, já que os mesmos fazem o processamento da estrutura levando em conta diversas variáveis. O presente estudo tem como objetivo analisar e comparar dois softwares comerciais utilizados no dimensionamento e detalhamento de estruturas de concreto armado e o método manual de cálculo. Apresentando ao final a diferença entre os resultados de momentos fletores, taxas de armadura e deslocamentos obtidos entre os softwares Cypecad, Eberick e método de cálculo manual. Os resultados gerados foram dispersos e não seguiram um padrão, refutando a hipótese inicial de que o método manual geraria valores de momento fletor, taxa de armadura e deslocamento menores do que os outros métodos, deixando claro que a análise de um responsável técnico é indispensável para um bom projeto estrutural.
Palavras-chave: Concreto Armado. Lajes. Software.
ABSTRACT
Due to the need of the engineering to keep up with the development of the population and other areas, methods to make the follow up viable are needed. Structural projects must be done in a fast, efficient and precise way, thus the employment of computational softwares is mandatory, once they do the all the structural processing by themselves taking into consideration several variables. The present study aims to analyze and compare two commercial softwares employed at the dimensioning and detailing of reinforced concrete structures versus the ‘manual’ calculation technique. Displaying at the end the main difference between the results in bending moments, armature rates and displacements obtained among the softwares Cypecad, Eberick as well as the ‘manual’ calculation technique.
Keywords: Reinforced Concrete. Slab. Software.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO
Com o crescimento da população, a construção de edificações de concreto armado tem sido a solução para acompanhar o desenvolvimento das cidades. Por anos, o cálculo destes edifícios, compostos por lajes, vigas e pilares, foi feito com o auxílio de tabelas, considerando as lajes como elementos isolados apoiados em elementos rígidos (CARVALHO; FILHO, 2014). Araújo (2014) afirma que a estrutura usual das edificações é constituída por um pórtico espacial ligado às lajes dos pisos, dispostas por diversos andares, formando uma estrutura tridimensional. Atualmente, para acompanhar o desenvolvimento das cidades, a utilização de softwares computacionais é imprescindível, já que analisa o conjunto de elementos como um todo, considerando as cargas verticais e horizontais simultaneamente agindo na estrutura. Carvalho e Filho (2014) sustentam essa afirmação, pois indicam que, “Usando um programa de computador, é possível resolver pavimentos de edifícios com grandes dimensões, contornos não regulares, vazios internos (poços de elevadores) e lajes com e sem vigas.”. Segundo Botelho e Marchetti (2013) diz que o dimensionamento das estruturas depende de uma boa concepção estrutural, dispondo os elementos de maneira a obter uma distribuição adequada dos esforços, para não obter elementos robustos desnecessariamente, elevando o consumo do concreto e do aço, assim encarecendo o custo das obras. Além disso, é essencial a compatibilidade dos elementos estruturais e dos elementos da arquitetura. O referido trabalho, tem como objetivo comparar os momentos fletores e taxas de armaduras das lajes de um edifício de concreto armado obtidos a partir do cálculo manual e pelos softwares Cypecad e Eberick. Ressalta-se que os valores obtidos a partir dos softwares dependem dos parâmetros a eles informados, então, o conhecimento teórico do comportamento da estrutura é imprescindível para a análise adequada.
2 DIRETRIZES DA PESQUISA
As diretrizes para o desenvolvimento do trabalho são descritas nos próximos itens.
QUESTÃO DE PESQUISA
Existem diferenças entre os momentos de flexão, taxas de armadura e deslocamentos obtidos pelo dimensionamento manual e pela análise de dois softwares computacionais para lajes de um pavimento tipo de um edifício de concreto armado.
OBJETIVOS DA PESQUISA
Os objetivos da pesquisa dividem-se em principal e secundários, estando estes descritos a seguir.
2.2.1 Objetivo principal
O objetivo principal do presente trabalho é estudar os momentos de flexão, taxas de armaduras e deslocamentos das lajes de um pavimento tipo através do método manual com a utilização das tabelas de Bares e pelos softwares CypeCad e AltoQI Eberick.
2.2.2 Objetivos secundários
a) Realizar o lançamento estrutural a partir de uma arquitetura fictícia; b) Dimensionar manualmente as lajes do pavimento tipo da edificação; c) Conhecer e entender os mecanismos de análise dos softwares comerciais utilizados.
HIPÓTESE
Tem-se como hipótese do trabalho que os dimensionamentos dos elementos estruturais com o uso dos softwares irão apresentar menores valores de momento fletor e taxa de armadura.
Figura 1 – Delineamento da pesquisa
Fonte: Elaborado pelo autor (2019).
Pesquisa Bibliográfica
Elaboração do projeto arquitetônico
Pré-dimensionamento da estrutura
das lajes do pavimento tipo^ Dimensionamento manual
estrutura via^ Dimensionamento da softwares
Análise dos resultados
Considerações Finais
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Este capítulo refere-se a pesquisa bibliográfica referente ao estudo deste trabalho.
SISTEMAS ESTRUTURAIS
O modo no qual são dispostos os elementos estruturais forma o sistema estrutural. O comportamento da estrutura se dá diretamente na colocação desses elementos (lajes, pilares, vigas), conforme Figura 2, e no material utilizado em sua concepção (CARVALHO; FILHO, 2014). Adão e Hemerly (2010) afirmam que o concreto armado tem naturalmente uma característica indispensável, que é a aderência entre os materiais que o compõem. Enquanto uma seção qualquer de um elemento de concreto armado tem a sua armadura resistindo às tensões solicitantes de tração, o concreto resiste a compressão, aumentando sua resistência e tornando viável a utilização para constituir elementos estruturais. Além disso, Botelho e Marchetti (2013) dizem que uma estrutura de concreto armado dimensionada de maneira inteligente deve seguir as seguintes premissas: A estrutura não entre em colapso (estado-limite último); Seja econômica; Suas eventuais fissuras não sejam objetáveis (estado-limite de serviço); Suas flechas não sejam objetáveis (estado-limite de serviço); Apresente boa proteção à armadura, impedindo sua corrosão, que poderia, a longo prazo, leva à ruína a peça (cobrimento); Se a estrutura for deficiente, seja por causa própria, seja por excesso de carga, ela dê sinais visíveis ao usuário, antes de se alcançar sua ruína (condição de aviso); Seja durável.