As cargas mortas em uma estrutura eles representam o peso de todos os elementos que participam de sua construção, e aqueles que são adicionados posteriormente e permanecem fixos a ela.
São os elementos permanentes, entre os quais se incluem as cargas das paredes, do teto, dos vidros, das janelas, das colunas, das canalizações, dos tanques, do sistema elétrico, dos condicionadores de ar e outros.
Note que não estão incluídos pessoas que passam, móveis ou veículos, por se tratarem de cargas que são mantidas em movimento e analisadas separadamente. Os últimos são conhecidos como cargas vivas. No entanto, ambos os tipos de cargas, permanentes e transitórias, são considerados cargas estruturais.
Os engenheiros civis prestam muita atenção a todas as cargas que as estruturas devem suportar, pois devem ser construídas para serem estáveis e mantidas ao longo do tempo. Portanto, no projeto, você deve começar certificando-se de que a estrutura resiste ao seu próprio peso..
Em seguida, deve suportar o peso estimado para ser o uso final da estrutura. Além disso, como a construção deve ser segura para o usuário em todos os momentos, busca-se resistir aos elementos que vão surgindo com o tempo, ou seja, o cargas acidentais, como os causados por terremotos, vento, neve e água.
As cargas mortas fazem parte das cargas gravitacionais, que estão relacionadas ao peso. Qualquer estrutura está sujeita a essas cargas, pois está sempre no meio do campo gravitacional terrestre..
Índice do artigo
-A principal carga morta de uma estrutura é seu próprio peso.
-São forças verticais, pois derivam do peso, que é direcionado verticalmente para baixo.
-São cargas permanentes, pelo fato de atuarem durante todo o tempo em que a construção permanecer de pé..
-A magnitude das cargas mortas é considerada constante.
-Seu valor pode ser determinado com bastante precisão, conhecendo as dimensões da estrutura e as propriedades dos materiais, como seu peso específico ou densidade. Esses valores são tabulados para cada material.
Conhecendo as dimensões e o peso específico do material com o qual a estrutura é feita, é muito fácil avaliar o valor do peso morto. No entanto, as dimensões exatas não são conhecidas com precisão no início do projeto..
Esta é a razão pela qual o designer deve fazer uma estimativa preliminar, com base em sua experiência. Depois disso, revisões e ajustes podem ser feitos, se necessário..
De referir ainda que existem normas estabelecidas em cada país, com os requisitos relativos aos materiais e dimensões das estruturas..
Como um guia para que o leitor tenha uma ideia das cargas mortas em vários tipos de edifícios, estão disponíveis as seguintes quantidades, dependendo do material predominante:
-Madeira: 1,9 - 2,4 kN / mdois (40-50 lb / pésdois)
-Aço: 2,9 - 3,6 kN / mdois (60-75 lb / pésdois)
-Betão armado: 5,3 - 6,2 kN / mdois (110-130 lb / pésdois)
Aço, madeira e concreto são os materiais mais utilizados nas construções modernas.
Observe que as unidades de carga são força por unidade de área. No SI International System, a força é dada em newtons (N), enquanto no sistema britânico é dada em libras (lb) ou libras-força. 1kN é igual a 1000 N.
Para encontrar a carga morta total, em princípio, os pesos individuais de cada elemento são adicionados.
Utilizando uma tabela de densidades ou pesos específicos (ver exemplos abaixo) é possível calcular o peso morto de uma dada estrutura, de acordo com suas dimensões..
Se a estrutura for uma viga, por exemplo, o peso morto é calculado multiplicando o peso específico do material pela área da seção transversal.
No caso de laje maciça, sua espessura é multiplicada pelo peso específico do concreto armado.
Aqui estão as principais cargas mortas de uma construção:
-Pavimentos
-Azulejos
-Paredes
-Frisos
-Enchimentos
-Paredes
-Partições
-Condicionadores de ar e aquecedores.
-Canalizações e instalações sanitárias e de gás.
-Impulso estático de água e terra.
E aqui estão as gravidades específicas de alguns materiais comuns na construção. Com eles podemos calcular o peso morto de cada estrutura:
-Aço: 77,3 kN / m3 (492 lb / pés3)
-Betão armado: 17,4 kN / m3 (111 lb / pés3)
-Betão (pedra armada): 23,6 kN / m3 (150 lb / pés3)
-Contraplacado: 5,7 kN / m3 (36 lb / pés3)
-Alvenaria de peso normal: 21,2 kN / m3 (13,5 lb / pés3)
-Argila seca: 9,9 kN / m3 (63 lb / pés3)
A viga em T, cujas dimensões são mostradas na figura a seguir, faz parte de uma construção e é feita de concreto com pedra armada.
Para o cálculo da carga morta, utiliza-se o valor do peso específico para esta classe de concreto, multiplicado pela área da seção transversal, conforme indicado acima..
No caso da viga, a carga é dada em força por unidade de comprimento. Observe que é necessário converter previamente de polegadas para pés. O fator de conversão necessário é:
1 pé = 12 polegadas
A viga consiste em duas partes, uma horizontal e outra vertical, cujas contribuições são somadas para encontrar a carga total, que designaremos como C.
Essas contribuições são calculadas multiplicando a gravidade específica pela área da seção transversal, conforme mostrado abaixo:
w = 150 lb / ft3 (40 x 8 polegadasdois + 18 x 10 polegadasdois) (1 pé / 12 polegadas)dois = 520,83 lb / pés
Observe que a transformação das unidades (1 pé / 12 polegadas)dois aparece ao mesmo tempo com o cálculo da carga.
Engenheiros e construtores executam protocolos para garantir a segurança dos edifícios. No entanto, os acidentes ocorrem quando as cargas não são devidamente distribuídas.
Em 2001, um salão de festivais em Jerusalém, Israel, desabou porque o prédio passou por grandes modificações estruturais. Originalmente, uma parte foi projetada para ter apenas duas histórias e uma terceira foi adicionada posteriormente.
Pouco antes do acidente, paredes foram removidas em um dos andares inferiores, causando rachaduras que prenunciaram o desabamento do prédio, que acabou ocorrendo durante um casamento. Como resultado, 23 pessoas morreram e vários ficaram gravemente feridos.
Outro caso de desabamento de uma estrutura devido a mudanças no peso morto havia ocorrido alguns anos antes do desabamento em Jerusalém..
Era um shopping center em Seul, na Coreia do Sul, no qual cerca de 500 pessoas morreram e mais de mil ficaram feridas, quando o prédio desabou em 1995, um dos maiores desastres na Coreia em tempos de paz..
O edifício passou por importantes modificações, pois foi originalmente projetado para uso residencial: várias colunas de suporte foram estreitadas para dar espaço a uma escada rolante.
Passado algum tempo, os proprietários decidiram acrescentar mais um piso, destinado a restaurantes, para o qual a instalação de aquecimento foi severamente modificada, através de canalizações de água quente que passavam por baixo do piso do restaurante, bem como dos enormes aparelhos de ar condicionado instalados no teto.
Essas instalações fazem parte da carga morta de um prédio, mas o projeto original não contemplava esse aumento de 300% na carga, então o prédio, já fragilizado, acabou desabando.
Isso indica a importância de considerar adequadamente as cargas no projeto de um edifício e as consequências de fazer modificações estruturais severas..
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