Prévia do material em texto
05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 1/24 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADOESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO DIMENSIONAMENTO NADIMENSIONAMENTO NA FLEXÃO SIMPLESFLEXÃO SIMPLES Autor: Me. Guilherme Perosso Alves Revisor : Bruno Pere ira dos Santos IN IC IAR 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 2/24 introdução Introdução A �exão simples pode ser entendida como o esforço de �exão sem que haja uma força normal. Quando a �exão ocorre com a atuação de força normal, a �exão é denominada composta. As solicitações normais são aquelas que produzem tensões normais às seções transversais das peças, isto é, esforços que sejam perpendiculares às seções. Estes normalmente são os esforços de momentos �etores e a forças normais. Nas estruturas de concreto armado, a análise de três elementos é importante, sendo elas: as lajes, as vigas e os pilares. A �exão normal simples incide principalmente sobre as lajes e vigas, que também podem ser submetidas à �exão composta. Por isso, o dimensionamento e veri�cação das seções transversais retangulares e seções “T” quando da �exão normal simples é a atividade mais comum aos projetistas. O estudo desse esforço objetiva proporcionar ao aluno o melhor entendimento dos mecanismos resistentes proporcionados pelo concreto comprimido e pelo aço tracionado em diferentes tipos de seções transversais para que se preveja o comportamento das peças solicitadas. 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 3/24 O início do dimensionamento das vigas em um projeto consta da identi�cação dos seus dados iniciais, sendo estes: consideração das classes do concreto, aço e do cobrimento; composição estrutural, com as dimensões preliminares; distância entre pavimentos; reações de apoio das lajes; cargas das paredes divisórias; dimensões das seções transversais obtidas no pré-dimensionamento. Posteriormente, deve-se considerar as possíveis cargas atuantes nas vigas. Normalmente, essas cargas são provenientes do peso próprio das vigas, das lajes, paredes divisórias, de outras vigas e dos pilares. As cargas nas vigas devem ser analisadas para cada vão separadamente. Nos próximos as cargas verticais atuantes nas vigas são detalhadas. Composição de Carregamentos nas Vigas O peso próprio das vigas é considerado uniformemente distribuído ao longo do seu comprimento, sendo obtida por meio da expressão: Com: = kN/m; = 25 kN/ ; Cálculo da Armadura deCálculo da Armadura de Flexão - ArmaduraFlexão - Armadura Longitudinal de Vigas deLongitudinal de Vigas de Seção RetangularSeção Retangular (Concretos de Qualquer(Concretos de Qualquer Classe)Classe) = . h.gpp bw γconc gpp γconc m 3 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 4/24 = largura da seção (m); h = altura da seção (m). Quanto às paredes, considera-se que estas possuem espessura e altura constantes. Assim, a sua carga pode ser considerada uniformemente distribuída, pela expressão: Com: = kN/m; = peso especí�co da parede (kN/ ); e = espessura �nal da parede (m); h = altura da parede (m). Os valores de peso especí�co encontram-se na NBR 6120 (2019). Além disso, as reações das lajes sobre as vigas de apoio também precisam ser conhecidas. Armaduras Longitudinais das Vigas A NBR 6118 (2014, p. 146), item 18.3, estabelece algumas prescrições relativas às armaduras que se referem às vigas isostáticas com relação l/h ≥ 2,0 e às vigas contínuas com relação l/h ≥ 3,0, em que l é o comprimento do vão teórico (ou o dobro do comprimento teórico, no caso de balanço) e h é a altura total da viga. Vigas com relações l/h menores devem ser tratadas como vigas-parede. Segundo a mesma norma: A ruptura frágil das seções transversais, quando da formação da primeira �ssura, deve ser evitada considerando-se, para o cálculo das armaduras, um momento mínimo dado pelo valor correspondente ao que produziria a ruptura da seção de concreto simples, supondo que a resistência à tração do concreto seja dada por , devendo também obedecer às condições relativas ao controle da abertura de �ssuras dadas em 17.3.3. A especi�cação de valores máximos para as armaduras decorre da necessidade bw = e. h.gpar γalv gpar γalv m 3 fctk,sup 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 5/24 de se assegurar condições de dutilidade e de se respeitar o campo de validade dos ensaios que deram origem às prescrições de funcionamento do conjunto aço-concreto (NBR 6118, 2014, p. 146). Armaduras que se referem-se às vigas isostáticas com relação l/h ≥ 2,0 e às vigas contínuas com relação l/h ≥ 3,0 , em que l é o comprimento do vão teórico (ou o dobro do comprimento teórico, no caso de balanço), e h é a altura total da viga. Armaduras Longitudinais Máximas e Mínimas A armadura mínima de tração, em elementos estruturais armados ou protendidos deve ser determinada pelo dimensionamento da seção a um momento �etor mínimo dado pela expressão a seguir, respeitada a taxa mínima absoluta de 0,15 % (NBR 6118, 2014, p. 130): Onde: : módulo de resistência da seção transversal bruta de concreto, relativo à �bra mais tracionada; : resistência característica superior do concreto à tração. Alternativamente, a armadura mínima pode ser considerada atendida, se forem respeitadas as taxas mínimas de armadura da Tabela 3.1. Tabela 3.1 - Taxas Mínimas de Armadura de Flexão para Vigas Fonte: NBR 6118 (2014, p. 130). Armadura Longitudinal Máxima A soma das armaduras de tração e de compressão (As + A’s) não pode ter valor maior que 4% Ac, calculada na região fora da zona de emendas, devendo ser garantidas as condições de ductilidade requeridas em 14.6.4.3 (NBR 6118, 2014, p. 132). De acordo com Bastos (2019), a escolha dos diâmetros e da quantidade de barras admite várias possibilidades, sendo que mais de um diâmetro pode ser adotado. A composição de barras escolhida pelo projetista deve, obviamente, atender à área de armadura calculada. O projetista também deve atentar-se à dimensão dos agregados graúdos e ao trabalho de dobra e montagem das armaduras, uma vez que barras com maiores diâmetros demandam mais trabalho. As Tabelas = 0, 8. .M d,m ní W0 fctk,sup W0 fctk,sup 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 6/24 1.3a e 1.3b, que constam no botão de acesso a seguir, podem ser utilizadas para auxílio na escolha dos diâmetros. Clique o botão para saber mais! praticar Vamos Praticar Considere a viga indicada a seguir e calcule a área de armadura longitudinal de �exão. Dados: = + 10.000 kN.cm concreto C20 (fck = 20 MPa, Grupo I) concreto com brita 1 ( = 19 mm) aço CA-50 (ft = 5 mm (diâmetro do estribo) h = 45 cm = 20 cm d = 42 cm c = 2,0 cm (cobrimento nominal) Das alternativas a seguir, qual melhor representa o detalhamento da seção transversal? Considere os coe�cientes K que constam no botão de acesso: http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/20%20Tabelas%20gerais.pdf a) 5 ϕ 16 mm b) 4 ϕ 20 mm c) 4 ϕ 10 mm d) 5 ϕ 20 mm e) 5 ϕ 12,5 mm Mk,m xá dm xá bw Acesse http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/20%20Tabelas%20gerais.pdf http://repositorio.eesc.usp.br/bitstream/handle/RIEESC/7503/Concreto%20armado%20tabelas%20e%20%C3%A1bacos.pdf?sequence=1 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 7/24 Uma viga com armadura dupla é aquela que, além da armaduraresistente na região tracionada da seção transversal, contém também uma armadura longitudinal resistente na região comprimida, auxiliando o concreto na resistência dessa tensão. De acordo com Bastos (2019, p. 32), a armadura dupla é um artifício que permite dimensionar as seções cujas deformações encontram-se no domínio 4, sem que haja a necessidade de se alterar algum dos parâmetros inicialmente adotados. Normalmente, este domínio é evitado em função da peça estar mais propensa à ruptura do tipo frágil, isto é, a ruptura não avisada. Cálculo da Armadura deCálculo da Armadura de Flexão - ArmaduraFlexão - Armadura Longitudinal de Vigas deLongitudinal de Vigas de Seção RetangularSeção Retangular (Armadura Dupla)(Armadura Dupla) 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 8/24 Equações de Equilíbrio Assim como em vigas de seção retangular com armadura simples, a formulação deverá ser desenvolvida com base nas duas equações de equilíbrio da estática (SN = 0 e SM = 0). A seção retangular de uma viga, com armadura tracionada ( ) e armadura comprimida ( ), podem ser veri�cadas na Figura 10.1. “O diagrama de distribuição de tensões de compressão no concreto é o retangular simpli�cado, com profundidade 0,8.x e tensão de 0,85. , sendo ambos os valores válidos apenas para os concretos do Grupo I de resistência ( ≤ 50 MPa). Portanto, a formulação que será apresentada não é válida para os concretos do Grupo II (50 < fck ≤ 90 MPa)” (BASTOS, 2019, p. 33). reflita Re�ita A necessidade da seção duplamente armada surge onde estas são submetidas a momentos �etores negativos, geralmente nos apoios intermediários de vigas contínuas. Como os momentos �etores negativos são representativamente maiores que os positivos, requerendo maiores alturas de seções transversais. Isso faz com que o custo de execução da peça aumente, pois, nas seções transversais da região dos apoios, a altura �xada é a ideal, mas ao longo dos vãos a altura é exagerada. Assim, uma solução simples e mais econômica pode ser a �xação da altura da viga de tal forma que resulte armadura dupla nos apoios e armadura simples nos vãos (BASTOS, 2019, p. 33). As As σcd fcd fck 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zdp… 9/24 Equilíbrio de Forças Normais De acordo com Bastos (2019, p. 33) “na �exão simples não ocorre a força normal, existem apenas as forças resultantes relativas aos esforços resistentes internos, que devem se equilibrar, de tal forma que:” Onde: = força resultante de compressão proporcionada pelo concreto comprimido; = força resultante de compressão proporcionada pela armadura comprimida; = força resultante de tração proporcionada pela armadura tracionada; = tensão de cálculo na armadura comprimida; ssd = tensão de cálculo na armadura tracionada. Considerando que: Equilíbrio de Momentos Fletores + = Rcc Rsc Rst Rcc Rsc Rst ssd Rcc = 0, 85. 0, 8.x. = 0, 68. . x.fcd bw bw fcd Rsc = A . ss sd Rst = .As ssd 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 10/24 De acordo com Bastos (2019, p. 34): O momento �etor solicitante tem que ser equilibrado pelos momentos �etores internos resistentes, proporcionados pelo concreto comprimido e pelas armaduras, a tracionada e a comprimida, tal que: . Fazendo o equilíbrio de momentos �etores em torno da linha de ação da força resultante , o momento resistente à compressão será dado pelas forças resultantes de compressão multiplicadas pelas suas respectivas distâncias à linha de ação de (braços de alavanca – e ): O momento �etor M1d corresponde ao momento interno resistente proporcionado por As1 e pela área de concreto comprimido como veri�cado na Figura 10.2b. M1d = 0,68b.x. .(d - 0,4x) Onde o valor de x pode ser aplicando-se a seguinte recomendação da NBR 6118 (2014): x ≤ 0,45d para concretos do Grupo I (fck ≤ 50 MPa); x ≤ 0,35d para concretos do Grupo II (50 < fck ≤ 90 MPa). Uma vez que M1d tenha sido determinado, pode-se calcular M2d como: A armadura A’s equilibra a parcela As2 da armadura tracionada total (As), e surge do equilíbrio de momentos �etores na seção da Figura 10.2c (BASTOS, 2019), assim: = = Msolic Mresist Md Rst Rst zcc zsc Md = 0, 68. .x. . (d − 0, 4x) + A . s . (d − )bw fcd ′ s ′ sd d ′ fcd = − M2d Md M1d = A . σ . .A . σ . (d d)M2d s sd zsc s sd 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 11/24 Para a seção transversal da Figura 10.2b: Assim como, para a seção transversal da Figura 10.2c: A área total de armadura, será a soma de todas as parcelas ( e ). Dimensionamento pela Utilização dos Coe�icientes k O dimensionamento das vigas simplesmente �etidas também pode ser realizado com equações simples, utilizando-se os coe�cientes K, mostrados nas tabelas gerais que constam no botão de acesso: Primeiramente de�ne-se a posição da linha neutra na seção, conforme o limite estabelecido pela NBR 6118 (2014), com βx variando de acordo com a classe do concreto: βx = x/d ≤ 0,45 para concretos do Grupo I (fck ≤ 50 MPa); βx = x/d ≤ 0,35 para concretos do Grupo II (50 < fck ≤ 90 MPa). Em seguida, determinam-se os valores de e de na Tabela 1.1, lembrando-se que a classe do concreto e a categoria do aço devem ser previamente conhecidas. O momento �etor M1d e M2d serão determinados: A área total de armadura tracionada será: A área de armadura comprimida será encontrada por meio da expressão: O coe�ciente é o inverso da tensão na armadura comprimida, considerando diferentes a relação “d’/d”, isto é, assumindo diferentes valores, assim como a posição determinada para a linha neutra. Os valores de podem ser encontrados na Tabela 1.2, disponíveis no botão de acesso: s = A′ M2d sd(d− )σ ′ d′ As1 = M1d σsd(d−0,4x) As2 = M2d σsd(d− )d′ As1 As2 Kclim Kslim M1d = bwd 2 Kclim = − M2d Md M1d As = Kslim = + M1d d M12d fyd(d− )d′ s = sA′ K ′ M2d d−d′ Ks Ks Acesse http://repositorio.eesc.usp.br/bitstream/handle/RIEESC/7503/Concreto%20armado%20tabelas%20e%20%C3%A1bacos.pdf?sequence=1 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 12/24 praticar Vamos Praticar Dimensionar e detalhar áreas de armadura comprimida e tracionada considerando o momento �etor negativo no apoio intermediário de uma viga contínua, considerando os dados a seguir: a) A’s = 13,41 e As = 1,96 b) A’s = 1,34 e As = 1,96 c) A’s = 1,96 e As = 13,41 d) A’s = 13,41 e As = 2,55 J e) A’s = 2,55 e As = 13, s = K ′ 1 sdσ ′ Fonte: Bastos (2019, p. 36). cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 Acesse http://repositorio.eesc.usp.br/bitstream/handle/RIEESC/7503/Concreto%20armado%20tabelas%20e%20%C3%A1bacos.pdf?sequence=1 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 13/24 Uma vez que as armaduras necessárias à seção transversal para a resistência dos esforços solicitantes foram calculadas, a próxima etapa consta do detalhamento e disposição dessas armaduras, objetivando facilitar a dobra e montagem destes elementos, garantir um correto posicionamento das barras de aço e que as especi�cações normativas sejam atendidas, compatibilizar o espaçamento das barras às dimensões dos agregados graúdos, obedecer ao valor de cobrimento mínimo preconizado por norma e ao mesmo otimizar o desempenho estrutural do sistema. Armadura de pele De acordo com a NBR 6118 (2014, p. 132): A mínima armadura lateral deve ser 0,10 % em cada face da alma da viga e composta por barras deCA-50 ou CA-60, com espaçamento não maior que 20 cm e devidamente ancorada nos apoios, respeitado o disposto em 17.3.3.2, não sendo necessária uma armadura superior a 5 por face. Em vigas com altura igual ou inferior a 60 cm, pode ser dispensada a utilização da armadura de pele. As armaduras principais de tração e de compressão não podem ser computadas no cálculo da armadura de pele (NBR 6118, 2014, p. 132). Detalhamento daDetalhamento da Armadura das VigasArmadura das Vigas Ac,alma c /mm2 = 0, 10Asp,face 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 14/24 Espaçamento das Barras de Aço A NBR 6118 (2014), no seu item 18.3.2.2, estabelece os seguintes espaçamentos mínimos entre as faces das barras longitudinais: a) na direção horizontal ( ): 20 mm; diâmetro da barra, do feixe ou da luva; 1,2 vez a dimensão máxima característica do agregado graúdo. b) na direção vertical ( ): 20 mm; diâmetro da barra, do feixe ou da luva; 0,5 vez a dimensão máxima característica do agregado graúdo. onde de acordo com Bastos (2019: = espaçamento livre horizontal mínimo entre as faces de duas barras da mesma camada; = espaçamento livre vertical mínimo entre as faces de duas barras de camadas adjacentes; = dimensão máxima característica do agregado graúdo utilizado no concreto; � = diâmetro da barra, do feixe ou da luva. A seção transversal detalhada na Figura 3.4 dá uma ideia de uma possível distribuição das barras de aço que compõem a armadura longitudinal através de uma seção retangular simplesmente armada, Figura 3.3 - Disposição da Armadura de Pele com espaçamento E £ 20 cm na Seção Transversal de uma Viga essa é a fonte ah av a h,m ní a v,m ní dm x,agrá 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 15/24 bem como de outras medidas que devem ser obedecidas, como o cobrimento mínimo do concreto (dado em função da classe de agressividade do meio): Esses espaçamentos mínimos são adotados a �m de garantir que a massa de concreto se espalhe facilmente pela fôrma, envolvendo completamente as barras de aço e levando a ocorrência de vazios ao mínimo possível. 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 16/24 Uma viga de seção T é assim chamada devido ao formato geométrico da sua seção transversal, que forma um T, como pode ser veri�cado na Figura 3.5. Uma seção transversal T é composta pela nervura e pela mesa. Elas podem ser peças pré-moldadas ou moldadas in loco, quando se considera uma viga de seção transversal retangular trabalhando em conjunto com as lajes vizinhas, originando uma seção �ctícia T. A contribuição proporcionada pelas lajes maciças, que normalmente tem altura variando entre 7 cm e 12 cm, deve ser sempre veri�cada. No caso das lajes nervuradas e pré-fabricadas, como a espessura da mesa é, geralmente, de 4 cm, a contribuição da mesa pode ser desprezada e o cálculo das vigas considera apenas a seção retangular normal. Cálculo da Armadura deCálculo da Armadura de Flexão - Vigas de Seção TFlexão - Vigas de Seção T com Armadura Simplescom Armadura Simples Figura 3.5 - Esquema de Viga de Seção T Fonte: Bastos (2019, p. 43). 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 17/24 As principais vantagens de se considerar o formato das seções transversais em T estão na possibilidade de menores alturas e, consequentemente, da economia tanto de concreto quanto de armadura e forma. Largura Colaborante De acordo com a NBR 6118 (2014, p. 87): Quando a estrutura for modelada sem a consideração automática da ação conjunta de lajes e vigas, esse efeito pode ser considerado mediante a adoção de uma largura colaborante da laje associada à viga, compondo uma seção transversal T. A consideração da seção T pode ser feita para estabelecer as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e deslocamentos na estrutura, de uma forma mais realista. A largura colaborante bf deve ser dada pela largura da viga bw acrescida de no máximo 10 % da distância a entre pontos de momento �etor nulo, para cada lado da viga em que haja laje colaborante (NBR 6118, 2014, p. 87). A distância “a” pode ser estimada em função do comprimento L do tramo considerado, como: viga simplesmente apoiada: a = 1,00 l; tramo com momento em uma só extremidade: a = 0,75 l; tramo com momentos nas duas extremidades: a = 0,60 l; tramo em balanço: a = 2,00 l. Alternativamente, o cômputo da distância a pode ser feito ou veri�cado mediante exame dos diagramas de momentos �etores na estrutura (NBR 6618, 2014, p. 87). Além disso, a NBR 6118 (2014) �xa que, no caso de vigas contínuas, o cálculo da largura colaborante pode ser único e generalizado para todas as seções transversais, até mesmo nos apoios sob momentos negativos. Segundo a mesma norma, os limites b1 e b3 devem ser respeitados, conforme indicado na Figura 3.6 a seguir. 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 18/24 Seção T Simplesmente Armada As vigas de seção T simplesmente armadas, assim como no caso das vigas de seções retangulares, são aquelas cuja armadura longitudinal de �exão resiste apenas às tensões de tração, dispostas próximas à borda tracionada da seção transversal. 0,8x ≤ De acordo com Bastos (2019, p. 52) e considerando os concretos do Grupo I: Quando a altura 0,8x do diagrama retangular simpli�cado é menor ou igual à altura da mesa (0,8x ≤ hf) a seção comprimida de concreto (A’c) é retangular, com área bf.0,8x, de modo que o dimensionamento pode ser feito como se a seção fosse retangular, com largura bf ao invés de bw. A seção a ser considerada será bf.h. Assim pode ser feito porque o concreto da região tracionada não é considerado no dimensionamento, isto é, para a �exão não importa a sua inexistência em parte da área tracionada. Na maioria das seções T da prática resulta 0,8x ≤ hf . No entanto, caso se considere o diagrama parábola-retângulo de distribuição de tensões de compressão no concreto, a seção T será dimensionada como seção retangular bf.h somente se x ≤ hf , ou seja, com a linha neutra dentro da mesa da seção T. 0,8x > De acordo com Bastos (2019, p. 53): Quando 0,8x é maior que hf, a área da seção comprimida de concreto (A’c) não é retangular, mas sim composta pelos retângulos I, II e III. Neste caso, não se pode aplicar a formulação desenvolvida para a seção retangular, tornando-se necessário desenvolver hr hr 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 19/24 uma nova formulação. A �m de simpli�car a dedução das equações para a seção T com 0,8x > hf, a seção será subdividida em duas seções equivalentes. Equilíbrio das Forças Normais e dos Momentos Fletores Na �exão simples não há força normal externa solicitante, assim a força resultante do concreto comprimido é equilibrado pela força resultante da armadura tracionada, isto é, . Com relação aos momentos �etores, as forças internas resistentes (concreto comprimido e armadura tracionada) formam um binário oposto ao momento �etor solicitante, isto é: De acordo com Bastos (2019) com o equilíbrio de momentos �etores em torno do centro de gravidade das áreas de concreto comprimido nas seções b e c da Figura 12.4 e considerando-se o dimensionamento nos domínios 2 ou 3, as parcelas de armadura e serão: = Rcc Rst Figura 3.8 - Decomposição da Seção T com Armadura Simples Fonte: Bastos (2019, p. 53). = + Md M1d M2d M1d = (bf − bw) hf.0, 85.fcd. (d − 0, 5hf) M2d = 0, 68bw. x. fcd. (d − 0, 4x) As1 As2 M1d = σsd.As1.(d − 0, 5hf) As1 = M1d fyd(d−0,5hf) M2d = σsd.As2. (d − 0, 4x) As2 = M2d fyd(d−0,4x) 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 20/24 Lembrando-se que Permanência das Seções Planas As equações que relacionam as deformações na armadura tracionada e no concreto correspondente à região mais comprimida são àquelas já desenvolvidas para as vigas de seção transversal retangular. Dimensionamento pela Utilização dos Coe�icientes k O dimensionamento das vigas simplesmente �etidas de seção T pode ser realizado utilizando-se as mesmas tabelas elaboradas para vigas de seções retangulares. Com o diagrama retangular simpli�cado, quando 0,8x ≤ hf, o cálculo pode ser realizado como no caso de uma viga retangular. A armadura tracionada será: De acordo com Bastos (2019, p. 55), “quando 0,8x > hf, o dimensionamento deve ser feito com as equações desenvolvidas para a seção T. O valor de x inicialmente determinado em função de Kc não é verdadeiro e serviu apenas para de�nir que o dimensionamento deve ser feito com as equações desenvolvidas para a seção T”. Para encontrar o valor do momento �etor resistente M1d, proporcionado pela área da mesa comprimida, adotar-se-á 0,8x* = hf, de modo que: A variável βx que relaciona x com d �ca: Com determina-se (valor tabelado) e: Determinado o momento �etor resistente , a segunda parcela de é: M2d = Md – M1d Lembrando-se que os valores dos coe�cientes K são tabelados e constam no botão de acesso: = + As As1 As2 =εcd εsd x d−x βx = εcd εcd+ εsd Kc = bfd2 Md βx = → x = βx. dx d As = Ks Md d x∗ = = 1, 25hf hf 0,8 βx∗ = 1,25hf d ∗βx ∗Kc M1d = (bf−bw)d2 Kc∗ M1d Md 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 21/24 Uma vez que o valor de for encontrado é possível determinar a posição da linha neutra, referente à seção retangular. Por �m, de posse do valor de Kc, determinam-se os valores de Ks e βx M2d Kc = bwd 2 M2d Acesse http://repositorio.eesc.usp.br/bitstream/handle/RIEESC/7503/Concreto%20armado%20tabelas%20e%20%C3%A1bacos.pdf?sequence=1 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 22/24 indicações Material Complementar LIVRO Fundamento do Concreto Armado: notas de aula BASTOS, P. S. S. Editora: Bauru: Universidade Estadual Paulista Comentário: O Prof. Dr. Bastos trata de diversos casos aprofundados sobre a prática do dimensionamento estrutural de elementos �etidos, demonstrando a possibilidade do cálculo estrutural por diferentes métodos e aplicando-os à diversos casos numéricos que podem auxiliar o aluno no entendimento da prática da engenharia. ACESSAR http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/FlexaoSimples.pdf 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 23/24 FILME CONCRETO (AULA 9, PARTE 1). Prof. Antônio Figueiredo. USP. 2017. Comentário: O curso de concreto ministrado pelo Prof. Dr. Antônio Domingues de Figueiredo volta-se ao conhecimento do concreto e do seu papel na concepção estrutural. Nele o professor expõe vários dos conhecimentos necessários à execução de elementos de concreto armado, desde o planejamento do material até a sua execução em obra. Para conhecer mais sobre a aula, acesse o trailer a seguir. TRA ILER 05/03/24, 10:31 Ead.br https://student.ulife.com.br/ContentPlayer/Index?lc=6PnLVGnEH5ILebegKLnPHg%3d%3d&l=0yHcgu1QDotGRxwLt6tp8A%3d%3d&cd=x71Zd… 24/24 conclusão Conclusão Como pôde ser visto nesta unidade, o estudo da �exão normal simples proporciona o entendimento dos mecanismos resistentes quando ambos os materiais que constituem o concreto armado, o concreto e o aço são aproveitados em seu máximo, ou seja, o concreto é comprimido enquanto o aço tende a escoar por tração. Além disso, pôde-se veri�car essa situação em duas seções: retangulares e T, com o objetivo de dimensionar as vigas, de mensurar a sua área de armadura, quanti�car as barras de aço ou simplesmente para veri�car a resistência das seções. O equacionamento para a resolução destas situações pode ser deduzido em função de equações de equilíbrio e pela utilização de coe�cientes que auxiliam o projetista. referências Referências Bibliográ�cas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - procedimento. Rio de Janeiro, 2014. BASTOS, P. S. S. Fundamento do Concreto Armado: notas de aula. Bauru: Universidade Estadual Paulista, 2019, p. 01. Disponível em: http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/FlexaoSimples.pdf. Acesso em: 02 jan. 2020. PINHEIRO, L. M.; MUZARDO, C. D.; SANTOS, S. P. Fundamentos do concreto e projeto de edifícios: pré-dimensionamento. Notas de Aula do departamento de engenharia de estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos na Universidade de São Paulo. São Carlos, 2003. http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/FlexaoSimples.pdf