Para o desenvolvimento desta atividade, o estudante deverá adotar os seguintes passos:
Análise de concepção: definir o sistema estrutural e a hierarquia de transferência de cargas, considerando lajes, vigas, pilares e fundações.
Modelagem e esforços: aplicar métodos de análise estrutural, como o Método dos Deslocamentos, para obtenção de diagramas de momentos fletores e forças cortantes.
Dimensionamento normativo: realizar o cálculo das armaduras longitudinais e transversais, respeitando os domínios de deformação e as taxas de armadura mínima e máxima da NBR 6118.
Verificações especiais: avaliar o comportamento de elementos singulares, como escadas e reservatórios, sob condições específicas de contorno e carregamento.
Detalhamento: traduzir os resultados numéricos em desenhos técnicos que incluam dobras, ganchos, comprimentos de ancoragem e espaçamentos, garantindo a correta execução em obra.
Exercício 1: Concepção e dimensionamento básicos
Item A: O projeto estrutural de uma edificação é um processo iterativo. Descreva, com base em seus conhecimentos de concepção estrutural, qual é o caminho percorrido pelas cargas em uma edificação de concreto armado, considerando lajes, vigas e pilares, e explique a importância de um bom lançamento estrutural integrado à arquitetura.
Item B: Para a análise de uma das vigas biapoiadas (V1) da cobertura, considere um vão teórico (L) de 5,0 metros e um carregamento uniformemente distribuído (q) de 20 kN/m. Calcule as reações de apoio (Ra e Rb) e determine os valores máximos do esforço cortante (Vmáx) e do momento fletor (Mmáx).
Item C: Realize o dimensionamento da armadura longitudinal e a verificação ao cisalhamento da viga V1 analisada no item B, no ponto de momento máximo e de esforço cortante máximo. Utilize os seguintes dados:
Base da viga (bw) = 20 cm
Altura útil (d) = 36 cm
Concreto: fck = 25 MPa, fcd = 1,785 kN/cm²
Aço CA-50: fyd = 43,48 kN/cm²
Coeficiente de majoração dos esforços (γf) = 1,4
Nota: Para o cisalhamento, verifique apenas se o concreto resiste à compressão diagonal (Vrd2), considerando αv2 = 0,9 e o modelo I, com estribos a 90°.
Exercício 2: Elementos especiais e detalhamento
Item A: A edificação possui uma escada de lances retos para vencer um desnível entre pavimentos de 2,88 metros. Utilizando a fórmula de Blondel (2e + s = 64 cm) e fixando a altura do espelho (e) em 18 cm, calcule a quantidade de degraus (n), a largura do passo (s), a espessura (h1) e a espessura média da laje (hm), sabendo que a espessura estrutural da laje (h) é de 12 cm.
Item B: O projeto também prevê um reservatório de água enterrado. Explique por que, na análise de reservatórios enterrados, o projetista deve considerar as situações de reservatório cheio e reservatório vazio, detalhando as cargas atuantes em cada caso.
Item C: Em uma área externa, haverá uma estrutura pré-moldada cuja viga se apoiará em um dente Gerber. Quais são as três principais armaduras necessárias no detalhamento de um dente Gerber para absorver as tensões mapeadas pelo modelo de bielas e tirantes?
Item D: O apoio da viga pré-moldada, analisado no item C, se comportará como um consolo. Considere que esse consolo receberá uma carga vertical de cálculo (Fd) de 300 kN. A distância da aplicação dessa carga até a face de apoio no pilar é de (a) = 20 cm. Sabendo que a altura útil do consolo é (d) = 35 cm e que incide uma força horizontal de tração (Hd) = 48 kN, devido a restrições de movimentação e atrito, pede-se:
Classificar esse consolo quanto ao seu comprimento (muito curto, curto ou longo).
Calcular a área da armadura principal do tirante (Astirante) necessária para resistir a esses esforços, utilizando aço CA-50 (fyd = 43,48 kN/cm²).
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