Estruturas de Concreto: Simplificações e Ancoragem, Notas de aula de Arquitetura

Baixe Estruturas de Concreto: Simplificações e Ancoragem e outras Notas de aula em PDF para Arquitetura, somente na Docsity!

DIMENSIONAMENTO

PARTE 0 7

ESTRUTURAS USUAIS DE EDIFÍCIOS

APROXIMAÇÕES PERMITIDAS

De modo geral, o projeto estrutural é inviável sem a introdução de diversas simplificações, que objetivam reduzir o problema real a um conjunto de subproblemas passíveis de solução, como por exemplo a decomposição da estrutura, de modo que suas partes possam ser estudadas separadamente. Essa decomposição tem a finalidade de possibilitar o emprego de métodos conhecidos e comprovadamente eficientes para o cálculo de peças estruturais isoladas De acordo com sua natureza, os métodos oferecem diferentes graus de precisão, o que deve ser levado em consideração na decomposição. As simplificações não devem nunca perder de vista o comportamento real da estrutura como um todo, para numa etapa posterior comprovar a adequação e a compatibilidade dos modelos adotados na análise da estrutura. Algumas das simplificações mais comuns nos projetos de estruturas de concreto armado são: a) Uma viga pode ser calculada como contínua, admitindo-se apoios simples nos pilares. Posteriormente, deve-se considerar a ação de pórtico nas ligações viga-pilar, cujos momentos vão induzir a solicitação deflexão composta nos pilares extremos. A NBR 6118/2 014 trata desse assunto no item 14.6.6 Estruturas usuais de edifícios - Aproximações permitidas:

ESTRUTURAS USUAIS DE EDIFÍCIOS

b) A massa específica do concreto armado é suposta constante e uniforme, independentemente da resistência do concreto, da natureza e da taxa de armadura da peça estrutural. Segundo a NBR 6118 - item 8.2.2 , se a massa específica real não for conhecida, adota-se para efeito de cálculo o valor γc=25kN/m^3. c) O peso próprio de uma laje é tomado como uma carga uniformemente distribuída, atuando na superfície da laje, e de uma viga, como uma carga distribuída em linha. d) A carga que uma laje aplica sobre uma viga de bordo, que lhe fornece apoio, é admitida como uniformemente distribuída. Segundo a NBR 6118 – item 14.2: Princípios gerais da análise estrutural Subitem 14.2.1 - Objetivo da análise estrutural "O objetivo da análise estrutural é determinar os efeitos das ações em uma estrutura, com a finalidade de efetuar verificações de estados limites últimos e de serviço. A análise estrutural permite estabelecer as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e deslocamentos, em uma parte ou em toda a estrutura". O item 14.2.2 - Premissas necessárias à análise estrutural dispõe: "A análise deve ser feita com um modelo estrutural realista, que permita representar de maneira clara todos os caminhos delineados pelas ações até os apoios da estrutura". Segundo a NBR 6118 – item 14.3: Hipóteses básicas Subitem 14.3.1 Condições de equilíbrio “As condições de equilíbrio devem ser necessariamente respeitadas. As equações de equilíbrio podem ser estabelecidas com base na geometria indeformada da estrutura (teoria de 1ª ordem), exceto nos casos em que os deslocamentos alterem de maneira significativa os esforços internos (teoria de 2ª ordem, ver Seção 15)”. Item 15.2 - Campo de aplicação e conceitos fundamentais “Os efeitos de 2ª ordem, em cuja determinação deve ser considerado o comportamento não linear dos materiais, podem ser desprezados sempre que não representarem acréscimo superior a 10 % nas reações e nas solicitações relevantes na estrutura”.

ANCORAGEM

ANCORAGEM E ADERÊNCIA DAS ARMADURAS

Segundo o item 9.4.1 da NBR 6118, todas as barras das armaduras de uma estrutura devem ser ancoradas de modo a garantir que os esforços a que estejam submetidas sejam integralmente transmitidos ao concreto, seja por meio da aderência, de dispositivos mecânicos ou a combinação de ambos. A aderência é responsável pela ligação entre as barras de aço e a massa de concreto, fazendo com que esses dois materiais compartilhem as tensões e trabalhem em conjunto. Essa propriedade do concreto armado é a principal responsável por não permitir os escorregamentos das barras envoltas pelo concreto. A aderência é caracterizada pela transferência das forças do concreto para as barras aço, e vice-versa. A transferência das forças é exercida pelas ações químicas, pelo atrito e pelas ações mecânicas dos dois materiais podendo ser estudada considerando diferentes estágios. ADERÊNCIA POR ADESÃO Ao se lançar uma porção de concreto fresco em uma placa de aço, conforme apresentado na figura abaixo, naturalmente vão acontecer ligações químicas entre o concreto e a face da chapa, que vão contribuir com o surgimento de uma resistência de adesão, semelhante a um efeito de “cola”, indicado na figura pela força Rb1. Essa força acontece em sentido oposto ao sentido de separação do aço e do concreto. A sua parcela de contribuição é sempre muito pequena quando comparada às outras forças.

ESTRUTURAS USUAIS DE EDIFÍCIOS

REGIÕES FAVORÁVEIS OU DESFAVORÁVEIS QUANTO À ADERÊNCIA

Às condições de boa e má aderência das barras estão definidas no item 9.3.1 da NBR 6118: Normalmente em vigas biapoiadas as armações longitudinais principais estão posicionadas na parte inferior da viga e encontram-se, portanto, em áreas de boa aderência. Já as armações superiores estarão em zona de má aderência. COMPRIMENTO DE ANCORAGEM BÁSICO

A NBR 6118 – item 9.4.2.4 define como comprimento reto de ancoragem básico (ℓb) aquele

necessário para ancorar uma força mínima data por As.fyd em uma barra de diâmetro ø da armadura

passiva, admitindo ao longo desse comprimento, tensão de aderência uniforme e igual a fbd. Esse

comprimento pode ser calculado a partir do equilíbrio entre as forças em ação.

ESTRUTURAS USUAIS DE EDIFÍCIOS

A NBR 6118 dispõe um comprimento de ancoragem mínimo: Conforme item 9.3.2.1 da NBR 6116, a resistência de aderência de cálculo entre a armadura e o concreto na ancoragem de armaduras passivas deve ser obtida pela seguinte expressão:

ESTRUTURAS USUAIS DE EDIFÍCIOS

O diâmetro interno da curvatura do dobramento dos ganchos das armaduras longitudinais de tração

(øi na figura acima) exigido a fim de evitar fissuras no aço e fendilhamento do concreto deve ser, pelo

menos, igual ao estabelecido na NBR 6118: ANCORAGEM DE ESTRIBOS As ancoragens dos estribos deverão ser necessariamente garantidas por meio dos ganchos ou barras longitudinais soldadas, conforme a NBR 6118, item 9.4.6.1.

Os ganchos dos estribos (com øt = diâmetro da barra do estribo) podem ser:

ESTRUTURAS USUAIS DE EDIFÍCIOS