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UNIVERSIDADE POTIGUAR DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ALUNO (A): ALEANNY BATISTA DE ARAÚJO ATIVIDADE 03 – PERGUNTA As vigas são elementos estruturais "lineares em que a flexão é preponderante." (NBR 6118, 2014, p.83). Por elemento linear, entende-se que a viga é uma peça em que uma das suas dimensões (em geral o comprimento) é significativamente maior que as dimensões da seção transversal (largura e espessura), superando estas dimensões em pelo menos três vezes e podendo também ser denominado de elemento tipo "barra". De modo geral, a preferência dos projetistas e engenheiros civis é de que estas vigas tenham suas dimensões de seção transversal compatibilizadas com o projeto arquitetônico, sendo embutidas nas paredes de alvenaria com finalidade de que a divisão entre elemento de concreto armado e elemento de alvenaria cerâmica não possam ser percebidas visualmente pelo usuário. Para tanto, a largura das vigas de concreto armado deve ser menor que espessura final da parede, o que, obviamente, depende das dimensões e da posição de assentamento das unidades cerâmicas que formarão a parede (tijolo maciço, bloco vazado com 2, 4, 6 ou 8 furos, bloco estrutural, etc.). Deve-se pensar também na espessura dos revestimentos argamassados (emboço e reboco), em ambas as faces da parede. Comercialmente, há uma infinidade de blocos para paredes de vedação, com dimensões e materiais variados, porém, é mais comum a utilização de blocos cerâmicos vazados com seis como ou oito furos. Antes de definir a largura da seção transversal da viga é necessário, portanto, escolher o tipo e as dimensões dos blocos cerâmicos, considerando também a posição em que o bloco será assentado na parede. Com relação à altura das vigas, esta dimensão depende de diversos fatores, sendo que os mais importantes são: o vão a ser vencido pela viga, o tipo e a intensidade do carregamento imposto e a resistência do concreto armado. A altura deve ser suficiente para proporcionar resistência mecânica e baixa deformação. Além disso, a armadura de uma viga de seção retangular deve ser concebida não somente para que a viga resista aos esforços solicitantes mas também para que, em caso de aumento de cargas, haja falha dúctil do elemento estrutural. Com base nas premissas de cálculo e nos dados técnicos do elemento estrutural a seguir, dimensione a armadura principal "As" (longitudinal) de uma viga submetida à flexão simples por meio das equações com Coeficientes K: concreto C25 c = 2,5 cm aço CA-50 t = 6,3 mm h = 50 cm concreto com brita 1 bw = 17 cm Mk = - 10.000 kN.cm (momento fletor negativo no apoio da viga) ATIVIDADE 03 – RESPOSTA O momento fletor de cálculo é: 𝑴𝒅 = 𝜸𝒇 × 𝑴𝒌 𝑴𝒅 = 𝟏, 𝟒 × 𝟏𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝑴𝒅 = 𝟏𝟒. 𝟎𝟎𝟎𝑲𝑵. 𝒄𝒎 Sendo 𝜸𝒇 o coeficiente de ponderação que majora os esforços solicitantes. Cálculo da altura útil: 𝒅 = 𝒉 − 𝒄 − 𝟐𝒕 𝒅 = 𝟓𝟎 − 𝟐, 𝟓 − 𝟐(𝟎, 𝟔𝟑) 𝒅 = 𝟒𝟔, 𝟐𝟒𝒄𝒎 Resolução com as equações com coeficientes K: Nas equações do tipo K devem ser obrigatoriamente consideradas as unidades de KN e cm para as variáveis. Primeiramente deve-se determinar o coeficiente 𝑘 . 𝒌𝒄 = 𝒃𝒘 × 𝒅 𝟐 𝑴𝒅 𝒌𝒄 = 𝟏𝟕 × (𝟒𝟔, 𝟐𝟒)𝟐 𝟏𝟒. 𝟎𝟎𝟎 𝒌𝒄 = 𝟐, 𝟔 Com, 𝑘 = 2,6 Concreto C25 e aço CA-50, na tabela 1.1 determina-se os coeficientes 𝛽 = 0,38, 𝑘 = 0,27 , e domínio 3. Determinação da linha neutra: 𝜷 = 𝑿 𝒅 𝑿 = 𝟎, 𝟑𝟖 × 𝟒𝟔, 𝟐𝟒 𝑿 = 𝟏𝟕, 𝟓𝟕𝒄𝒎 Calculo da armadura: 𝜷 = 𝑿 𝒅 = 0,38 é o menor limite de 0,45, para o concreto C25, podendo ser calculada a armadura. 𝑨𝒔 = 𝑲𝒔 𝑴𝒅 𝒅 𝑨𝒔 = 𝟎, 𝟐𝟕 𝟏𝟒. 𝟎𝟎𝟎 𝟒𝟔, 𝟐𝟒 𝑨𝒔 = 𝟖, 𝟏𝟕 𝒄𝒎𝟐 Detalhe de armadura calculada, 𝑨𝒔 = 𝟖, 𝟏𝟕 𝒄𝒎𝟐. 𝑨𝒔 𝒎𝒊𝒏 = 𝟎, 𝟏𝟓% × 𝒃𝒘 × 𝒉 𝑨𝒔 𝒎𝒊𝒏 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟓 × 𝟏𝟕 × 𝟓𝟎 𝑨𝒔 𝒎𝒊𝒏 = 𝟏, 𝟐𝟕𝟓 Para área de armadura de 8,17cm2, temos: 16 Ǿ 8mm 8cm2 10 Ǿ 10mm 8cm2 7 Ǿ 12,5mm 8,75cm2 4 Ǿ 16mm 8cm2 3 Ǿ 16mm 2 Ǿ 12,5mm 8,50cm2 Considerando a barra de maior diâmetro e concreto com brita 1 (dmáx.agr = 19mm), o espaçamento mínimo entre as barras é: ah, min > 2cm Ǿl = 1,6cm 1,2 dmáx.agr = 2,3cm ah = 17 – (2 (2,5 + 0,63 + 1,25) + 3 (1,6)) / 4 ah = 0,86cm ah = 17 – (2 (2,5 + 0,63 + 1,25) + 3 (1,6)) / 2 ah = 3,22cm Como ah = 3,22cm > ah,min = 2,3cm as três barras podem ser colocadas na primeira camada. As barras de 12,5 Ǿ da segunda camada ficam amarradas nos ramais verticais dos estribos.
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