Aula Prática – Estruturas de Concreto Armado I

Aula Prática – Estruturas de Concreto Armado I

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I

Unidade: U2_VIGAS_DE_SEÇÃO_RETANGULAR

Aula: A2_ARMADURAS_EM_VIGAS

OBJETIVOS

Definição dos objetivos da aula prática:

• Iniciar modelagem da estrutura no modelador estrutural TQS

• Avaliar considerações de cargas e cálculo do projeto

• Processar e Analisar a Estrutura

SOLUÇÃO DIGITAL:

AUTOCAD E TQS

• O AutoCad é um software de desenho muito utilizado na engenharia para elaboração de

desenhos técnicos e projetos.

• O TQS é um software para cálculo estrutural e edição de projetos de edifícios em concreto

Armado no contexto brasileiro..

• Ele não deve ser acessado por celular ou tablet.

Link p/ acesso a versão educacional autocad: https://www.autodesk.com.br/education/edusoftware/overview

Link p/ acesso versão educacional/treinamento TQS (necessário criar uma conta):

https://www.tqs.com.br/systems/educational

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES

Procedimento/Atividade nº 1

LANÇAMENTO DE UMA ESTRUTURA NO MODELADOR ESTRUTURAL-TQS

Atividade proposta:

Nesta atividade o aluno deverá modelar uma estrutura para uma arquitetura básica para

realização de um projeto estrutural. Para tanto será fornecida uma arquitetura base para

realização da atividade, conforme link a seguir:

Público3

Link de planta baixa arquitetônica para realização da atividade:

(https://1drv.ms/f/s!An_xtHC_tMXUj8cI-3fzAJApV4AoOQ?e=ZtL085)

Procedimentos para a realização da atividade:

A Figura 1 mostra a primeira planta do térreo.

Figura 1 – Arquitetura e pavimentos criados TQS

O arquivo de AutoCad será a base de desenho para modelar a estrutura em concreto armado no

TQS. É necessário salvar o dwg em arquivos diferentes, sendo um arquivo para cada pavimento.

Lembre-se de remover informações que não são importantes para o projeto estrutural, para que

não fique muito poluida a visualização. Após essa operação abrir cada arquivo de pavimento no

AutoCad e mover o pavimento para o ponto 0,0; utilizando um ponto em comum nos pavimentos

para mover.

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Utilize o comando “m + selecionar ponto em comum para todos os pavimentos + #0,0”. Isso fará

com que, quando importar o dwg para o TQS, os arquivos fiquem sobrepostos, podendo modelar

o edifício.

Após todos os pavimentos movidos para o ponto 0,0 em arquivos separados no autocad, abra o

software TQS. Clique em novo edifício (Figura 2) e insira um nome do novo trabalho. Na guia

Gerais coloque um título para o projeto, adicione o nome do cliente e demais detalhes

interessantes.

Figura 2 – Interface de inserção de informações de projeto

-Na aba Modelo, deixe a opção “A estrutura se comporta como um corpo único, sem juntas ou

torres separadas” selecionada. Isso fará com que os pórticos não trabalhem separados uns dos

outros.

-Na aba Pavimentos, deverá ser criado os pavimentos do projeto. No caso do exemplo, o edifício

possui térreo e pavimento superior, Lembre-se de considerar o piso osso e o acabado. No TQS

criam-se os pavimentos nessa ordem (Figura 3):

• Fundação; pé-direito 0; classe: Fundação

• Terreo; pé-direito 0,25 (sugestão); classe Primeiro;

• Cobertura; pé-direito 3,30 (sugestão); classe: Cobertura;

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Figura 3 – Interface de dados do edifício

Na aba Materiais (Figura 4), selecione a classe do concreto e a classe de agressividade

ambiental.

Figura 3 – Interface de dados do edifício

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Figura 4 – Inserção de classe de agressividade ambiental

Na aba de cargas defina os coeficientes de arrasto do vento, e demais fatores para estimativa da

pressão dinâmica do vento. O cálculo destes valores deve seguir as normas brasileiras e seu

cálculo não será abordado aqui. Para fins de exemplo use os valores da figura a seguir:

-A guia Cobrimentos não precisa ser alterada pois é preenchida automaticamente pelo software;

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-Na aba interna “Adicionais”, não iremos gerar nenhuma carga adicional, já que estamos

trabalhando com um exemplo simples. Aqui poderíamos lançar cargas de máquinas, empuxo,

retração, desaprumo, etc., que seriam combinadas automaticamente com as demais cargas

geradas pelo TQS®.

-Na aba interna “Combinações”, devido ao modelo estrutural adotado (“IV – Modelo integrado e

flexibilizado de pórtico espacial”), o TQS® irá gerar automaticamente os casos de carregamentos

e combinações para os quais o Pórtico Espacial será processado, portanto não será necessária

qualquer alteração.

-Com o software TQS aberto, entre no projeto da disciplina, clique em pavimentos, selecione o

pavimento que deseja lançar a estrutura e clique duas vezes no modelador estrutura. Para iniciar

o modelador, a planta arquitetônica deve estar visível (Figura 5).

– Insira a arquiteutra como referencia com o respectivo pavimento associado.

Figura 5 – Referncias Exeternas no Modelador de estrutura

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-Antes de iniciarmos o lançamento estrutural vamos alterar o modo como o Modelador Estrutural

faz a captura automática de elementos. Para ligar ou desligar a captura automática, basta clicar

no ícone “Captura Ligado/Desligado” na barra de status no canto inferior direito, conforme

indicado na Figura 6

Figura 6 – Captura automática modelador estrutural

-Vamos iniciar o lançamento dos pilares. Selecione a aba pilares e clique em dados atuais (Figura

7). Certifique-se que esteja trabalhando no pavimento correto olhando o canto superior esquerdo

na linha “Pavimentos”. Na aba seção, defina a geometria do pilar e clique em inserir (Figura 8).

Após definida a seção clique em inserir. A caixa de edição se fechará e você poderá inserir o

pilar. Digite F2 no teclado para alterar o ponto de fixação do pilar no mouse, selecione o canto do

desenho arquitetônico e insira o pilar (Figura 9). Repita o processo para todos os pilares (Figura

9). Caso os pilares estejam com números fora de ordem, localize o botão “123” na parte superior

do TQS e clique em renumerar pilares.

Obs: na última aba “Plantas e seções” é possível escolher onde o pilar nasce e morre.

Figura 7 – Dados de pilares

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Figura 8 – Seção dos pilares

Figura 9 – Pilares inseridos

-O processo de lançamento das vigas é semelhante aos pilares. Para as vigas, selecione a aba

de “Vigas” e clique em dados atuais. Na aba Seção/Carga, defina a seção geométrica conforme

Figura 10. Após definida a seção, clique em “Carga distribuída em todos os vão” para definir a

carga de parede em cada viga. A carga é definida pela espessura da parede, multiplicado pelo

pé direito e peso específico do elemento de alvenaria usado.

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Figura 10 – Dados gerais da viga – definição de carregamentos

As vigas são sempre inseridas da esquerda para a direita e de baixo para cima, conforme Figura

11. Clique no canto do pilar P1, aperte F2 se necessário para centralizar a viga com o desenho,

e clique na outra extremidade do pilar P2 e aperte enter. Note que existem encontros das vigas,

Esses encontros devem ser corretamente definidos no TQS para que ele possa calcular

corretamente o pórtico. Clique em definir cruzamento. Depois clique no cruzamento de vigas e

selecione a viga que receberá o carregamento de apoio. (Figura 12).

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Figura 11 – Definir cruzamento de vigas

O esquema final, com todas as vigas lançadas e cruzamentos entre vigas definidos deve ser de

acordo com a Figura 14.

Figura 12 – Esquema final com todas as vigas lançadas

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Esse é o procedimento para o lançamento das vigas e pilares de um pavimento. Caso o projeto

tenha mais de um pavimento, troque o pavimento que está analisando no canto superior esquerdo

e repita o processo.

-Com o software TQS aberto, entre no projeto da disciplina, clique em pavimentos, selecione o

pavimento que deseja lançar a estrutura e clique duas vezes no modelador estrutura. O

lançamento das vigas e pilares deve estar pronto conforme aula anterior (Figura 1), restando

apenas o lançamento das lajes. Você pode copiar as vigas para o pavimento superior também

atráves do comando copiar planta em modelo.

-Para iniciar o lançamento das lajes, clique na aba “Lajes” e em seguida “Dados atuais”. Na aba

“Seção/Carga”, insira a espessura da laje maciça, conforme Figura 15

Figura 15 – Dados de lajes

-Clique no botão “Alterar” e depois em “alfanuméricas” para definir a carga de uso na laje (Figura

16).

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Figura 16 – Dados de lajes

-Após definida a carga, clique em inserir laje. O “X” em azul no modelador estrutural mostra que

existe um vazio entre vigas e pilares, onde pode ser inserida uma laje. Clique no centro do “X”,

digite 0 para laje com direção principal a 0° da linha horizontal e aperte enter. Ou digite 90 para

laje com direção principal a 90° da linha horizontal e aperte enter. A Figura 17 mostra o esquema

final com as lajes L1 e L2 inseridas.

Figura 17 – Esquema com lajes inseridas

-Repita este processo até lançamento completo da estrutura, lançando suas vigas e lajes. Na

região da escada, lançaremos apenas uma carga distribuida, que representará a escada para fins

de análise.

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-Na aba de ferramentas, clique em “3D” e depois em “Visualização do modelo 3D”. Selecione

todos os pavimentos (no exemplo, da fundação até cobertura) e clique em “OK”(Figura 18). O

TQS irá gerar um desenho 3D para visualizar a estrutura montada (Figura 19).

Figura 18 – Geração de modelo tridimensional do edificio

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Figura 19 – Modelo tridimensional gerado

-Para esse pequeno projeto, não será lançado os elementos de fundação, pois não fazem parte

do foco desta disciplina.

-Após a visualização da estrutura em 3D, clique em “Consistência da planta” (Figura 20). Esse

comando acusa erros comuns de lançamento da estrutura. Caso ele alerte algum erro, procure

solucionar.

Figura 20 – Consitência de planta

-Após o lançamento de toda a estrutura, é hora de realizar o processo global do edifício. Na tela

inicial do TQS, clique em “Processamento global” (Figura 21) e selecione para processar as lajes,

vigas e pilares (lembre-se de não processar as fundações pois não foram lançadas). A Figura 22

mostra os comandos ticados para serem processados.

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Figura 21 – Processamento global da estrutura

Figura 22 – Comando a serem selecionados para o processamento global

– Após o processamento global (pode levar alguns minutos), o TQS resulta em uma lista de erros.

Sugere-se que o professor abra junto com os alunos os erros graves e reflita sobre quais seriam

as possíveissoluções estruturais para esses erros.

– Após a análise dos erros identificados no modelo estrutural ou nos elementos detalhados, pode

ser necessário realizar ajustes em diversas dimensões ou propriedades dos elementos propostos.

Esses ajustes visam atender aos critérios normativos, garantir o desempenho estrutural e otimizar

o projeto.

– Posteriormente, você pode gerar um modelo IFC da estrutura que modelou, embora o ideal seria

fazê-lo apenas após todos os elementos terem sido dimensionados corretamente. Siga os

passos: 1) No Gerenciador TQS, vá à aba Interfaces BIM e clique em Exportar para IFC; 2)

Configure os critérios na janela de exportação, ajustando detalhes como discretização de

elementos curvos; 3) Escolha o local para salvar e clique em Exportar.

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Avaliando os resultados:

Foram inseridas as referências externas corretamente?

As estruturas foram lançadas corretamente?

As cargas representam o uso e realidade do edifico?

Foi realizado o processamento das formas?

Foi realizado o processamento global da estrutura?

Os diagramas de esforços estão condizentes com o comportamento estrutural?

Checklist:

✓ Salvar o DWG de cada pavimento como arquivos separados.

✓ Remover informações desnecessárias para o projeto estrutural.

✓ Mover os pavimentos para o ponto 0,0 usando um ponto comum.

✓ Criar um novo projeto, preenchendo nome, cliente e informações gerais.

✓ Configurar os pavimentos (fundação, térreo, cobertura) com pé-direito adequado.

✓ Selecionar classe de concreto e agressividade ambiental.

✓ Definir coeficientes de cargas de vento (usar valores de exemplo, se necessário).

✓ Pilares: Inserir pilares nos pontos definidos da planta arquitetônica. Renumerar se

necessário.

✓ Vigas: Inserir vigas conectando os pilares. Definir cruzamentos corretamente.

✓ Lajes: Preencher os vãos entre vigas e pilares com lajes adequadas. Configurar

espessuras e cargas.

✓ Gerar visualização 3D da estrutura.

✓ Executar a verificação de consistência para identificar erros de modelagem.

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✓ Realizar o processamento global (exceto fundações).

✓ Revisar e discutir possíveis erros identificados.

✓ Ajustes Finais e Exportação

RESULTADOS

Resultados do experimento:

Ao final da aula prática o aluno deverá estar familiarizado com a interface do TQS. Ainda, ele

deve ter um projeto iniciado com todos os pilares e vigas lançadas.

Ao final da aula prática o aluno deverá estar familiarizado com a interface do TQS. Ainda, ele

deve ter um projeto com lajes, vigas e pilares lançados, pronto para realizar o processamento

global, sem inconsistência na planta.

Resultados de Aprendizagem:

Como resultados dessa prática, será possível compreender o uso e a funcionalidade da interface

do TQS para o desenvolvimento de projetos estruturais. O resultado esperado é um projeto

estrutural inicial contendo lajes, vigas e pilares devidamente lançados, pronto para o

processamento global. Em termos práticos, essa atividade permitirá ao aluno identificar

inconsistências no modelo e compreender as etapas iniciais do processo de análise e

dimensionamento estrutural, essenciais para o desenvolvimento de projetos de engenharia com

precisão e eficiência.

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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I

Unidade: U2_VIGAS_DE_SEÇÃO_RETANGULAR

Aula: A3_ DIMENSIONAMENTO_DE_ARMADURA_SIMPLES

OBJETIVOS

Definição dos objetivos da aula prática:

• Dimensionar e detalhar vigas de concreto armado para armadura simples

SOLUÇÃO DIGITAL:

AUTOCAD E TQS

• O AutoCad é um software de desenho muito utilizado na engenharia para elaboração de

desenhos técnicos e projetos.

• O TQS é um software para cálculo estrutural e edição de projetos de edifícios em concreto

Armado no contexto brasileiro..

• Ele não deve ser acessado por celular ou tablet.

Link p/ acesso a versão educacional autocad: https://www.autodesk.com.br/education/edusoftware/overview

Link p/ acesso versão educacional/treinamento TQS (necessário criar uma conta):

https://www.tqs.com.br/systems/educational

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES

Procedimento/Atividade nº 1

DETALHAMENTO DE ARMADURAS SIMPLES PARA VIGAS SUBMETIDAS À FLEXÃO

Atividade proposta:

Nesta atividade o aluno deverá continuar a estrutura que estava modelando a fim de fazer o

dimensionamento de vigas à flexão, escolher um arranjo de armadura e fazer os desenhos finais

de uma viga com armadura simples.

Procedimentos para a realização da atividade:

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Para tanto, continuaremos com o edifício referente à ultima aula. Embora seja uma edificação

simples, vamos dimensionar as vigas da mesma. Lembre-se de que você já deve ter a estrutura

processada sem erros de modelagem.

Para tanto, abra o pavimento da cobertura/Laje e selecione a aba de vigas.

Selecione o dimensionamento das mesmas, marcando as caixas de “Consistência e cálculo dos

esforços” “Armaduras/Relatório geral/Base de dados de desenho” “Desenho de vigas”. Na

sequencia o programa deverá processar e desenhar as vigas conforme critérios de projeto

estabelecidos.