Escadas em Concreto Armado

Escadas em Concreto Armado

(Parte 1 de 8)

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS Departamento de Engenharia de Estruturas

José Luiz Pinheiro Melges

Libânio Miranda Pinheiro José Samuel Giongo

Março de 1997

1. GENERALIDADES04
1.1 Dimensões04
1.2 Tipos05
2. AÇÕES05
2.1 Peso próprio05
2.2 Revestimentos05
2.3 Ação variável (ou ação de uso)06
2.4 Gradil, mureta ou parede07
3. ESCADAS RETANGULARES08
3.1 Escadas armadas transversalmente08
3.2 Escadas armadas longitudinalmente09
3.3 Escadas armadas em cruz10
3.4 Escadas com patamar1
3.5 Escadas com laje em balanço12
3.6 Escadas em viga reta, com degraus em balanço13
3.7 Escadas com degraus engastados um a um (escada em "cascata")14
4. ESCADAS COM LAJES ORTOGONAIS16
4.1 Escadas em L16
4.1.1 Escada em L com vigas em todo o contorno externo16
4.1.2 Escada em L sem uma viga inclinada18
4.2 Escadas em U20
4.2.1 Escada em U com vigas em todo o contorno externo20
4.2.2 Escada em U sem as vigas inclinadas V2 e V42
4.2.3 Escada em U sem a viga inclinada V323
4.3 Escadas em O26
4.3.1 Escada em O com vigas em todo o contorno externo26

SUMÁRIO 4.3.2 Escada em O sem as vigas inclinadas V2 e V4 ou V1 e V3.................. 28

5. ESCADAS COM LANCES ADJACENTES29
5.1 Escada com lances adjacentes, com vigas inclinadas no contorno externo30
5.2 Escada com lances adjacentes, sem as vigas inclinadas V2 e V432
5.3 Escada com lances adjacentes, sem a viga V33
6. OUTROS TIPOS DE ESCADA35
7. EXEMPLO: ESCADA DE UM EDIFÍCIO PARA ESCRITÓRIOS36
7.1 Avaliação da espessura da laje39
7.2 Cálculo da espessura média40
7.3 Ações nas lajes40
7.4 Reações de apoio41
7.5 Vãos referentes aos lances inclinados e aos patamares42
7.6 Dimensionamento dos lances (L2 e L4)42
7.7 Dimensionamento dos patamares (L1 e L3)4
7.8 Dimensionamento das vigas VE1, VE2 e VE346
7.8.1 Viga VE1 (2 cm x 30 cm)47
7.8.2 Viga VE2 (2 cm x 30 cm)48
7.8.3 Viga VE3 (2 cm x 30 cm)49
7.9 Detalhamento50
7.9.1 Detalhamento das lajes50
7.9.2 Detalhamento da viga VE153
7.9.3 Detalhamento da viga VE253
7.9.4 Detalhamento da viga VE354
7.10 Comprimento das barras54
7.1 Quantidade de barras5

3 BIBLIOGRAFIA......................................................................................................... 58

1. GENERALIDADES

Apresenta-se um estudo das escadas usuais de concreto armado. Escadas especiais, com comportamento diferente do trivial, não serão aqui analisadas.

1.1 Dimensões

Recomenda-se, para a obtenção de uma escada confortável, que seja verificada a relação: s + 2 e = 60 cm a 64 cm (Figura 1), onde s representa o valor do "passo" e e representa o valor do "espelho", ou seja, a altura do degrau. Entretanto, alguns códigos de obra especificam valores extremos, como, por exemplo: s ≥ 25 cm e e ≤ 19 cm. Valores fora destes intervalos só se justificam para escadas com fins especiais, como por exemplo escadas de uso eventual. Impõe-se ainda que a altura livre (hl) seja no mínimo igual a 2,10 m. Sendo lv o desnível a vencer com a escada, lh o seu desenvolvimento horizontal e n o número de degraus, tem-se:

v=l; ()lhsn=−1

e n s + 2 e = 60 cm a 64 cm tan α= e s h h

n e v= l

Figura 1 - Recomendações para algumas dimensões da escada

Considerando-se s + 2 e = 62 cm (valor médio entre 60 cm e 64 cm), apresentam-se alguns exemplos:

• escadas interiores apertadas: s = 25 cm; e = 18,5 cm • escadas interiores folgadas: s = 28 cm; e = 17,0 cm

• escadas externas: s = 32 cm; e = 15,0 cm

• escadas de marinheiro: s = 0; e = 31,0 cm

Segundo MACHADO (1983), a largura da escada deve ser superior a 80 cm em geral e da ordem de 120 cm em edifícios de apartamentos, de escritórios e também em hotéis.

Já segundo outros projetistas, a largura correntemente adotada para escadas interiores é de 100 cm, sendo que, para escadas de serviço, pode-se ter o mínimo de 70 cm.

1.2 Tipos Serão estudados os seguintes tipos de escadas:

• retangulares armadas transversalmente, longitudinalmente ou em cruz; • com patamar;

• com laje em balanço;

• em viga reta, com degraus em balanço;

• com degraus engastados um a um (escada em "cascata");

• com lajes ortogonais;

• com lances adjacentes.

2. AÇÕES As ações serão consideradas verticais por m2 de projeção horizontal.

2.1 Peso próprio

O peso próprio é calculado com a espessura média hm, definida na Figura 2, e com o peso específico do concreto igual a 25 kN/m3.

Se a laje for de espessura constante e o enchimento dos degraus for de alvenaria, o peso próprio será calculado somando-se o peso da laje, calculado em função da espessura h1, ao peso do enchimento, calculado em função da espessura média e/2 (Figura 3).

Figura 2 - Laje com degraus de concretoFigura 3 - Laje com degraus de alvenaria

2.2 Revestimentos

Para a força uniformemente distribuída de revestimento inferior (forro), somada à de piso, costumam ser adotados valores no intervalo de 0,8 kN/m2 a 1,2 kN/m2. Para o caso de materiais que aumentem consideravelmente o valor da ação, como por exemplo o mármore, aconselha-se utilizar um valor maior.

2.3 Ação variável (ou ação de uso)

Os valores mínimos para as ações de uso, especificados pela NBR 6120 (1980), são os seguintes:

• escadas com acesso público: 3,0 kN/m2; • escadas sem acesso público: 2,5 kN/m2.

Ainda conforme a NBR 6120 (1980), em seu item 2.2.1.7, quando uma escada for constituída de degraus isolados, estes também devem ser calculados para suportar uma força concentrada de 2,5 kN, aplicada na posição mais desfavorável. Como exemplo, para o dimensionamento de uma escada com degraus isolados em balanço, além da verificação utilizando-se ações permanentes (g) e variáveis (q), deve-se verificar o seguinte esquema de carregamento, ilustrado na Figura 4.

Figura 4 - Degraus isolados em balanço: dimensionamento utilizando-se a força concentrada variável Q

Neste esquema, o termo g representa as ações permanentes linearmente distribuídas e Q representa a força concentrada de 2,5 kN. Portanto, para esta verificação, têm-se os seguintes esforços:

Momento fletor: MgQ=+l 2

; Força cortante: VgQ=+l

No entanto, este carregamento não deve ser considerado na composição das ações aplicadas às vigas que suportam os degraus, as quais devem ser calculadas para a carga indicada anteriormente (3,0 kN/m2 ou 2,5 kN/m2), conforme a Figura 5.

Figura 5 - Ações a serem consideradas no dimensionamento da viga

2.4 Gradil, mureta ou parede

Quando a ação de gradil, mureta ou parede não está aplicada diretamente sobre uma viga de apoio, ela deve ser considerada no cálculo da laje. A rigor esta ação é uma força linearmente distribuída ao longo da borda da laje. No entanto, esta consideração acarreta um trabalho que não se justifica nos casos comuns. Sendo assim, uma simplificação que geralmente conduz a bons resultados consiste em transformar a resultante desta ação em outra uniformemente distribuída, podendo esta ser somada às ações anteriores. O cálculo dos esforços é feito, então, de uma única vez.

a) Gradil O peso do gradil varia, em geral, no intervalo de 0,3 kN/m a 0,5 kN/m.

b) Mureta ou parede

O valor desta ação depende do material empregado: tijolo maciço, tijolo cerâmico furado ou bloco de concreto. Os valores usuais, incluindo revestimentos, são indicados na tabela 1.

Tabela 1 - Ações para mureta ou parede

Espessura

Material Ação (kN/m2)

Tijolo maciço 1/2 tijolo (15 cm) 2,7 1 tijolo (25 cm) 4,5

Tijolo furado 1/2 tijolo (15 cm) 1,9 1 tijolo (25 cm) 3,2

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