Slide VIGAS-1

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<p>Socialização - Seminário Módulo VIII</p><p>Anderson Martins Wojciechowski²</p><p>Kelwin de Lima Vieira¹</p><p>Kener Lima Vieira¹</p><p>Nicolas Rackow de Ávila¹</p><p>Ricardo Sebastião de Melos¹</p><p>1</p><p>PAPER:</p><p>CONSTRUÇÃO E SIMULAÇÃO DE VIGA</p><p>RESUMO</p><p>O presente trabalho tem como objetivo, desenvolver um projeto em desenho, por meio de softwers como: AutoCad, Revit, Sketchup, entre outros. E a construção de uma viga feita de isopor e palitos apta à remoção das barras para simular os efeitos das armaduras transversais e longitudinais. O experimento foi realizado simulando os esforços atuantes como momento fletor (positivo e negativo) e o esforço de corte, documentados em um vídeo.</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>A construção e a simulação de vigas são de fundamental importância na engenharia civil, pois envolvem o planejamento, a análise e a avaliação do comportamento das estruturas sob diferentes condições de carga.</p><p>A construção de vigas envolve diversos passos, desde o projeto até a execução. As vigas podem ser feitas de diversos materiais, como madeira, aço, concreto e compósitos. Cada material tem suas características e aplicações específicas.</p><p>As vigas são elementos estruturais sujeitos a cargas transversais, cuja função é distribuir essas cargas para outros elementos estruturais, sendo geralmente usadas no sistema laje-viga-pilar para transferir os esforços verticais recebidos da laje para o pilar ou para transmitir uma carga estrutural concentrada.</p><p>A simulação de vigas é realizada através de softwares de engenharia, como ANSYS, SAP2000, ETABS, entre outros. Estas ferramentas permitem a análise detalhada do comportamento das vigas sob diversas condições de carga, além de prever possíveis falhas e otimizar o projeto.</p><p>Este trabalho tem como objetivo a elaboração de uma viga, a qual será usada para simular os esforços atuantes como o momento fletor (positivo e negativo) e o esforço de corte.</p><p>FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA</p><p>O estudo de vigas para elucidar o comportamento das armaduras que trabalham junto ao concreto é fundamental para se entender suas funções estruturais e contribuições no suporte de cargas aplicadas na estrutura.</p><p>Em uma viga de concreto as barras de aço contribuem principalmente na tração (podem também auxiliar na compressão, mas o concreto já atua bem nesta parte) e atuam de maneira a não ocorrer fissuras e outros problemas na viga. Para que funcione de maneira correta, a armadura de aço deve ser devidamente posicionada e, caso necessário, com os reforços sendo aplicados nas regiões em que atuam as forças mais críticas, como mostraremos após falar mais sobre o básico sobre as armaduras negativas e positivas, outros elementos na armadura como a armadura de pele, que combatem a fissuração da mesma, podem ser visualizados na FIGURA 03.</p><p>Os tipos de vínculos fazem a estrutura se comportar de maneira diferente, por isso é importante a definição de qual o tipo de vínculo vai ser aplicado para assim poder realizar o cálculo da estrutura do projeto (BARRAZA, 2021). Devemos considerar no momento de projetar que em estruturas hipostáticas, isostáticas e hiperestáticas as forças atuam de maneira diferente, consequentemente, com cálculos específicos, como foco em engenharia civil são as estruturas isostáticas e hiperestáticas, vamos considerá-las para efeito de comparação na FIGURA 04.</p><p>Estas características fazem com que cada tipo de conjunto de vínculos seja empregado devido a característica e necessidade da obra. Segundo Barraza, 2021:</p><p>Quando uma estrutura hiperestática é desenhada adequadamente, ela tem a capacidade de redistribuir as suas cargas quando uma parte da estrutura sofre sobre-esforços ou colapsa parcialmente devido a questões climáticas ou geológicas como sismos, furacões e explosões. Tendo mais elementos e/ou reações nos apoios requeridos pela estabilidade estática, a ausência de algum elemento de continuidade ou de apoio levará a um ajuste, situação que pode ser justificada pela redundância destes.</p><p>ARMADURA NEGATIVA</p><p>As armaduras negativas estão localizadas na parte superior da viga e atuam suportando os momentos negativos. Elas atuam, por exemplo, em casos de viga em balanço, em que ocorre um aumento da força de tração na parte superior da viga, cargas que estiverem localizadas acima de uma estrutura em balanço não serão descarregadas em duas extremidades, somente em uma, isso faz com que haja um esforço maior do aço na parte superior para manter os concretos coesos.</p><p>Em casos de armadura negativa abaixo do necessário em casos de viga em balanço, vai ocorrer o escoamento da armadura negativa, parte superior, podendo deformar e até mesmo colapsar parte da estrutura.</p><p>ARMADURA POSITIVA</p><p>As armaduras positivas suportam os momentos positivos, estão localizadas na parte inferior das vigas dando resistência à tração devido às cargas incidentes nas mesmas. Atuam no sentido de manter o concreto coeso na parte inferior da viga.</p><p>As armaduras positivas são utilizadas em todas as vigas, diferente das armaduras negativas que em casos de não haver momentos negativos, são utilizadas barras nas armaduras negativas somente como porta estribos, podendo estas serem de menor diâmetro visto que a função seria somente manter os estribos na localização correta.</p><p>Cada tipo de força atuante causará um efeito com suas particularidades, que devem ser consideradas de maneira individual, de maneira técnica, que permita compreender como atuam e como montar as armaduras para combater os tipos específicos de esforços presentes.</p><p>Distinguindo-se os Esforços Normais, Esforços Cortantes e Momentos Fletores, temos em cada um suas lógicas de atuação e maneiras de posicionar seus elementos. Segundo Nirschl (2019):</p><p>Em resumo, no caso do concreto armado:</p><p>- diagrama de esforços normais: onde tiver mais tração, haverá mais barras de aço longitudinal, sempre distribuído ao longo de toda a seção transversal</p><p>- diagrama de esforço cortante: haverá mais estribos onde os valores em módulo forem mais altos</p><p>- diagrama de momento fletor: haverá mais barras longitudinais onde os valores forem mais altos. As barras são colocadas o mais próximo possível das extremidades em que ocorre tração (de acordo com o diagrama de momento).</p><p>ESFORÇOS NORMAIS, ESFORÇOS CORTANTES E MOMENTO FLETOR</p><p>Nos diagramas de deflexão, esforço cortante e momento fletor podemos visualizar as ações das forças atuantes. Para o cálculo de diferentes tipos de apoios, se utilizam diferentes tipos de cálculos, como nosso foco é o estudo de cargas em barras bi-apoiadas e barra em balanço, vamos visualizar estes dois tipos de cargas atuantes e suas representações em seus respectivos diagramas (FIGURAS 01 e 02).</p><p>01 Armaduras</p><p>02 Armadura de viga com pele</p><p>03 Trincas e possíveis ajustes</p><p>04 Tipos diferentes de reforços de viga</p><p>05 Estrutura interessante</p><p>06 Reforços na viga</p><p>07 Barra bi-apoiada – carga pontual no centro</p><p>08 Barra em balanço – carga pontual a distância ‘a’</p><p>Ftool 01 - viga bi-apoiada momento fletor</p><p>Ftool 02 - viga bi-apoiada força de cisalhamento</p><p>Ftool 03 - viga bi-apoiada deformação</p><p>Ftool 04 - viga em balanço momento fletor</p><p>Ftool 05 - viga em balanço força de cisalhamento</p><p>Ftool 06 - viga em balanço deformação</p><p>METODOLOGIA</p><p>O trabalho foi baseado na construção de uma viga bi-apoiada com um balanço em uma extremidade. Depois de pronta foram feitas as simulações dos esforços atuantes (momentos fletores) positivo no trecho bi-apoiado e negativo no balanço.</p><p>Os materiais utilizados na construção da viga foram: isopor e palitos de churrasco, simulando respectivamente o concreto e a armadura da viga. Também foram utilizados na simulação dos esforços tijolos do tipo maciço simples nas dimensões 4,5 x 9 x 19 cm e maciço duplo 9 x 9 x 19 cm.</p><p>Para a construção da viga foram utilizados 2 pedaços de isopor, 1 com 28,5 cm de comprimento e 4 x 7 cm de diâmetro e outro com 10 cm de comprimento e com o mesmo diâmetro do anterior. Para</p><p>os apoios foram utilizados 2 pedaços de 9,5 cm de comprimento e 3,5 x 7,5 cm de diâmetro.</p><p>Na viga bi-apoiada, simulando a armadura (ferros) foram utilizados 4 palitos de churrasco de 30 cm e no balanço foram utilizados 4 palitos de 23 cm de comprimento.</p><p>Foi realizado um projeto em desenho de uma viga pelo softwere Revit.</p><p>RESULTADOS E DISCUSSÕES</p><p>Durante a execução do experimento prático, pode-se constatar a importância do papel desempenhado pelas armaduras que são utilizadas dentro das fôrmas das peças da estrutura.</p><p>Essas armaduras montadas com aço, conferem alta resistência à tração e complementam a resistência do concreto à compressão e sua função é garantir resistência, estabilidade e durabilidade de qualquer que seja a estrutura construída em concreto armado.</p><p>Existem armaduras positivas e negativas longitudinais que são colocadas entre apoios ou balanço sendo unidas por armaduras transversais; De acordo com o experimento ficou provado que entre apoios a armadura mais importante é a positiva, porque ao colocar o peso sobre o centro da estrutura em isopor as reações foram as mesmas com armadura negativa no primeiro teste e sem ela no segundo.</p><p>Porém quando falamos em viga em balanço o que se nota é o oposto, retirando a armadura positiva não acontece praticamente nada na estrutura, mas retirando a armadura negativa ela se rompeu.</p><p>CONCLUSÃO</p><p>Após a realização do experimento e debatido os resultados, pôde-se entender a importância em saber dimensionar corretamente as armaduras para que se possa garantir que haja uma ligação efetiva entre as estruturas e que atenda às especificações normativas do projeto; Além de otimizar o desempenho estrutural do sistema como um todo fazendo com que as barras de aço sejam posicionadas corretamente e consequentemente tendo menor consumo de armaduras passivas, gerando assim uma redução do valor gasto na compra dos vergalhões e consequente redução do valor final da obra, em virtude do dimensionamento correto das armaduras.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>Gilbert, A. M. et al. ESTÁTICA DAS CONSTRUÇÕES: Estruturas Hiperestáticas: Indaial: UNIASSELVI, 2020.</p><p>IFSP. ESFORÇOS DE ESTRUTURAS LINEARES PLANAS ISOSTÁTICAS. Disponível em: . Acesso em: 30 jun. 2024.</p><p>NIRSCHL, Gustavo Cabrelli. DIAGRAMAS DE ESTRUTURAS PLANAS LINEARES ISOSTÁTICAS. IFSP: Votuporanga, 2019. Disponível em . Acesso em: 02 jul. 2024.</p><p>O Calculista de Aço: Estruturas Metálicas Sem Mistério. TABELA DE FLECHAS E ESFORÇOS EM VIGAS SIMPLES. Disponível em: . Acesso em 03 jun. 2024</p><p>Onghero, L. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO: Indaial: UNIASSELVI, 2020.</p><p>Pretto, M. E. J. RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS AVANÇADA: Indaial: UNIASSELVI, 2019.</p><p>Ribeiro, A. V. S. ESTÁTICA DAS CONSTRUÇÕES: ESTRUTURAS ISOSTÁTICAS: Indaial: UNIASSELVI, 2019.</p><p>Teoria das Vigas: Lei de Flexão na Análise Estrutural - E Ai Amigo</p><p>UCDB. SISTEMAS ESTRUTURAIS NA ARQUITETURA – I. Disponível em: . Acesso em: 01 jul. 2024.</p><p>USP. CÁLCULO DE CONCRETO ARMADO. Disponível em: . Acesso em: 29 jun. 2024.</p><p>Vigas na construção civil – Tipos, quando usar cada um e muito mais (celere-ce.com.br)</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.jpg</p><p>image5.jpg</p><p>image6.jpg</p><p>image7.jpg</p><p>image8.jpg</p><p>image9.jpg</p><p>image10.jpg</p><p>image11.jpg</p><p>image12.jpg</p><p>image13.jpg</p><p>image14.jpg</p><p>image15.jpg</p><p>image16.jpg</p><p>image17.jpg</p><p>image18.jpg</p><p>image19.png</p><p>image20.png</p><p>image21.png</p><p>media1.mp4</p><p>image22.png</p><p>image23.jpeg</p>