Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 1 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 2 7. Estruturas de Contenção 7.1. Muros a Flexão Os muros de arrimo a flexão são estruturas de concreto armado, em balanço (Flexão) cujo empuxo do solo é equilibrado pelo muro. Trabalham como uma viga em balanço, a flexão, engastada na base. São estruturas mais esbeltas que os muros de gravidade, contraforte, cuja seção transversal tem forma de "L". Para equilibrar os empuxos, de forma semelhantes a outros tipos de muros, utiliza-se do seu peso próprio (pequeno comprado com muros de gravidade) e do peso do maciço arrimado (peso da terra), que se apoia sobre a base do "L". Na extremidade da laje pode ou não ser inserida uma viga de borda (viga de rigidez), cuja finalidade é aumentar a capacidade resistente ao escorregamento. Figura 7.1 Muro á flexão: (A) sem viga de borda (B) com viga de borda 7.1.1. Pré-dimensionamento São estruturas de contenção construídas em concreto armado, tornando-se em geral, antieconômicos para alturas acima de 7 m. A sua base apresenta largura entre 40% a 70% da altura do muro. Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 3 Figura 7.2 - Pré-dimensionamento Considerações Experimentais (Fórmulas Empíricas): B0 h0= 20 cm a 30 cm A = (0,10 a 0,20) ∙ h O maior { B ≅ A + h/3 B ≅ ( 1 2,5 a 1 1,5 ) ∙ h − A b h1 h/12 a h/10 7.1.2. Verificação de estabilidade Figura 7.3 Equilíbrio de forças Equações de Equilíbrio (1) Fh = 0 Ratr. = Ea (2) Fv = 0 Rsolo = G; G = Peso do solo + Peso do concreto (3) MT = 0 Ea*e1 = G*e2 – Verificação ao escorregamento Normalmente, esta verificação é crítica. Através dela se determina a base da sapata Da equação de Equilíbrio (1) apresentada acima temos: ∑Fh = 0 → Ea = Ratrito Para segurança do muro contra o escorregamento ou deslizamento temos que considerar: Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 4 Fh,Res. = Ratrito > Ea → portanto, Fh,res. = FSg ∙ Ea ∴ μ ∙ G = FSg ∙ Ea Sendo: Fh,res. = Força horizontal resistente; G = Peso próprio do maciço; Ea = Empuxo ativo ou simplesmente Empuxo; FSg = fator de Segurança ≥ 1,4 A atual ABNT, NBR 6122 (2019 recomenda em seu item 6.2.1.1.2) que os coeficientes de ponderação para verificação de tração, deslizamento e tombamento, devem ser adotados os seguintes valores: m igual a 1,2 (minoração) para a parcela favorável do peso; m igual a 1,4 (minoração) para a resistência do solo; e, m igual a 1,4 (majoração) para o esforço atuante, se disponível apenas o seu valor característico; se já fornecido o valor de cálculo, nenhum coeficiente de ponderação deve ser aplicado a ele. Coeficiente de atrito solo-estrutura (1) O ângulo de atrito sol-estrutura normalmente varia conforme a rugosidade da superfície de contato e do tipo de solo. A Tabela 7.1 apresenta valores dos mais variados apresentados por diversos autores. Tabela 7.1 Valores do ângulo de atrito solo-muro () em função do tipo e superfície de contato Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 5 Tomando para 1 valores entre 0 (paramento vertical liso, sem atrito) e = coeficiente de atrito (alvenaria ou concreto /solo) Solo seco .... = 0,55 a 0,5 Solo Saturado ....... = 0,3 – Verificação ao Tombamento Da equação (3) de equilíbrio se obtém: ∑MT = 0 → Ea ∙ e1 = G ∙ e3 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 6 Sendo que: Mtombamento = Ea ∙ e1 MResistente = G ∙ 𝑒3 Para se evitar o tombamento o Momento Resistente deve ser maior que o Momento de Tombamento, logo: MRes. > MTomb. ∴ MRes. = FSg ∙ MTomb. FSg = Coeficiente de Segurança, também neste caso será considerado ≥ 1,4 Normalmente essa verificação não constitui elemento de dimensionamento. - Verificação da Tensão máxima no solo e, se está existindo levantamento da base. Inicialmente transportam-se todas as forças verticais e calculam-se os momentos no CG da base Figura 7.4 Tensões na base: (B) carga resultante, dentro do Núcleo Central de Inércia (NCI); (C) carga resultante fora do NCI Quando a resultante ficar dentro do Núcleo Central de Inércia (e B/6) (Figura 7.4B), toda seção estará comprimida e neste caso a tensão máximas e mínimas são calculadas pela equação de resistência dos materiais: σmax. = − Natuant. Abase − Matuant. Wbase = − Natuant. 1 ∙ B − Matuant. 1 ∙ B2/6 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 7 Quando a resultante ficar fora do Núcleo Central de Inércia (e B/6)(Figura 7.4C), para da seção estará comprimida e outra parte estará descolando do solo. Neste caso a tensão máxima será calculada como material não resistente à tração: - inicialmente calcula-se x, fazendo momento em relação a “T”: Rsolo ∙ X 3 − NResul. ∙ ( B 2 − e) Como Rsolo=NResult. X 3 = ( B 2 − e) → X = 3( B 2 − e) - conhecido x, calcula-se a máxima tensão, como material não resistente à tração, através do triângulo indicado na Figura 7.4C. Iguala Natuant. a Rsolo e, pode-se calcular a max.: Natuant. = Rsolo = σmax. ∙ x 2 → σmax. = 2 ∙ Natuant. x ≤ σadm. -Fluxo de Carga e esquema estrutural Toda carga de empuxo se movimenta no paramento, de cima para baixo. Figura 7.5 Fluxo de carga, carregamentos de deformadas Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 8 - Esforços Solicitante Figura 7.6 Esforços solicitantes - Dimensionamento e detalhamento dos elementos estruturais - Flexão simples Necessário comparar Md com Md,min Md,min. = 0,8Wfctk,sup. fctk,sup. = 1,3 fctk,m = 1,3 x 0,3 x fck 2 3⁄ kc = b ∙ d2 Md → Tabela → { kx = x d⁄ ks As = ks Md d > As,min. = 0,15 ∙ h - Flexão composta com grande excentricidade (armadura lateral nula) Normalmente Para esses casos o dimensionamento pode ser feito como se a peça estivesse solicitada à flexão simples, transferindo a força normal para a posição da armadura tracionada (Fig.7.7). Tal transferência resulta no aumento do momento fletor (Mfc,d) e na redução da taxa de armadura devido a Nd. Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 9 Fig.7.7 Seção transversal solicitada à flexão composta Mfc,d = Md + Nd ( h 2 − d′) > Md,min. As = Ks Mfc,d d − Nd σsd = Ks Mfc,d d − Ks2Nd em que: Mfc,d é o momento devido à flexão composta; ks2 = 1 σsd (Tabelado − variando com a posição da LN). Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 10 - Dimensionamento à cortante - Verificação da tensão de compressão à cortante Vsd ≤ VRd2 VRd2 = 0,27αv2 ∙ fcd ∙ bw ∙ d Sendo: αv = (1 − fck 250 ), é um fator redutor da resistência à compressão do concreto, quando há tração transversal por efeito de armadura e existência de fissuras transversais às tensões de compressão, com fck em megapascal. - cálculo do valor de VRd1 para não armar à cortante Para não se armar à cortante Vsd ≤ VRd2 K = 1,6 - d , não menor que 1,0, com d em metros. VRd1 = [τRd ∙ K (1,2 + 40ρ1) + 0,15σcp] bw ∙ d τRd = 0,25fctd → fctd = fctk,inf. γc fctk,inf = 0,7 ∙ fct,m ρ1 = As1 (bw ∙ d) - Detalhamento das armaduras Nilsson (1973) apud Leonhardt (1979) indica critérios para armar muros de arrimo de flexão. • Quando a aba (A) for curta (< espessura b), as barras devem ser dispostas de acordo com o tipo indicado na Figura 7.8A; • Quando a aba (A) mais comprida ( > espessura b), as barras podem ser simplesmente ancoradas (Figura 7.8B); • Quando a aba (A) mais comprida ( > espessura b), evita-se fissuras de grande abertura com a inclusão de barras inclinadas (Figura 7.8C). Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 11 Figura 7.8 Armadura de muros dearrimo a flexão Fonte: Adaptado de Leonhardt (1979) Figura 7.9 Detalhamento do paramento vertical 7.2. Considerações sobre a fissuração A fissuração em elementos estruturais de concreto armado é considerada inevitável, principalmente devido à baixa capacidade resistente à tração do concreto, e é provocada normalmente por ações diretas, de flexão ou cisalhamento (Camacho, 2005). Por isso, faz-se necessário dispor de Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 12 armaduras nas regiões tracionadas das peças, embebidas na massa de concreto, para absorver esses esforços. No entanto, como consequência, o concreto que envolve as armaduras pode fissurar-se, possibilitando a corrosão das armaduras, que é uma das patologias mais significativas. As fissuras podem ainda decorrer de uma série de outros fatores, tais como: aderência entre a armadura e o concreto (comprimentos de ancoragens inadequados, rugosidade da superfície das barras); tensão de trabalho nas armaduras; retração plástica do concreto, nas primeiras idades (traço do concreto, umidade do ambiente); deformações impostas; variações de temperatura; e recalques diferenciais. O item 17.3.3.3 da NBR 6118 (ABNT, 2014) permite dispensar o cálculo da abertura de fissuras, desde que o elemento estrutural respeite os limites indicados na tabela que seque, tanto para o diâmetro máximo, quanto para o espaçamento máximo das armaduras: Segundo o item 7.6.1 da NBR 6118 (ABNT, 2014) o risco e a evolução da corrosão do aço na região das fissuras de flexão transversais à armadura principal dependem, essencialmente, da qualidade e da espessura do concreto de cobrimento da armadura. Umas das medidas da NBR 6118 (ABNT, 2014), ao indicar cobrimentos mínimos para as armaduras utilizadas nas peças de concreto armado, visa aumentar durabilidade das estruturas de concreto. Além do aumento da vida útil, a resistência ao fogo também passa a ser visada com essas exigências. Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 13 7.2 - Exemplo de Muro a Flexão Calcular um muro de arrimo a flexão, para o talude indicado na figura, sabendo-se que: Figura 7.10 Indicação do Talude - exemplo Dados: solo = 1.800 kg/m 3 →solo = 18 KN/m3; conc. = 2.500 kg/m3 → conc. = 25 KN/m3 (concreto armado) fck = 25 MPa; fyk = 500 MPa (Aço CA50) adm.solo = 2 Kg/cm2 = 200 KN/m2 = 0,2 MPa (100KN/m2 = 0,1MPa = 1Kgf/cm2) ps = pressão do solo na base a = coeficiente de empuxo ativo horizontal = tg 2(450-/2) = 0,333 s = massa específico do solo = 18 KN/m 3 = ângulo de atrito do solo = 300; = 0,55 (coeficiente de atrito: solo arenoso seco - concreto) 1. Pré-dimensões Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 14 Figura 7.11 - Pré-dimensionamento Considerações Experimentais (Fórmulas Empíricas): B0 h0=20 cm a 30 cm→adotado 20 cm A = (0,10 a 0,20) ∙ h = 0,10 x 6,5 = 65 cm O maior { B ≅ A + h 3 = 0,65 + 6,5 3 = 2,82 m ≅ 2,85 m B ≅ ( 1 2,5 a 1 1,5 ) ∙ h − A = 1,95 m b h1 h/12 a h/10 = 0,55 m 2. Cálculo do empuxo e das cargas verticais (peso próprio da estrutura de concreto e do solo) Figura 7.12 - Cargas horizontais e Verticais - Cálculo do Empuxo ativo Considerando s = 18KN/m 3; = 300 ; temos: Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 15 ka = γs ∙ tg 2 (450 − 30 0 2⁄ ) = 18 x 0,333 = 6,0 KN/m 3 ps = ka ∙ h = 6 x 6,5 = 39 KN/m 2 Eah = ps ∙ h 2 = 39 x 6,5 2 = 126,75 KN/m - Cálculo das cargas verticais GC1 = (0,20 + 0,55) ∙ 5,95 2 ∙ 25 = 55,78 KN/m Gc2 = [(3,5 + 0,55) 0,35 2 + 3,5 ∙ 0,2] ∙ 25 = 1,3075 x 25 = 35,22 KN/m Gt = [3,5 ∙ 6,5 − Vconc. − Vvazio] ∙ 18 = (22,75 − 55,78 25 − 35,22 25 − 0,65 x 5,95) ∙ 18 = 274,365 KN/m Como o paramento é inclinado, e paramento de concreto liso, o coeficiente de atrito solo-paramento será considerado nulo (1=0). logo: Figura 7.13 - Ângulo tgθ = (0,55 − 0,2) 5,95 = 0,0588 =3,3660 δ = φ1 + θ = 0 + 3,366 Ea = Eah cosδ = 126,75 0,998 = 127,00 KN/m senθ = 0,0587 Eav = Ea ∙ sen3,366 0 = 7,46 KN/m 3. Verificação ao escorregamento Da equação de Equilíbrio (1) tem-se: ∑FH = 0 → Eah = Ratrito Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 16 Para segurança do muro contra o escorregamento ou deslizamento considera- se: Ratrito > Eah → Ratrito = FSg ∙ Eah Figura 7.14 - Carga aplicadas no muro Será considerado: = coeficiente de atrito (concreto /solo) – arenoso (Solo seco) = 0,55 FSg = Coeficiente de Segurança ≥ 1,4 Logo: FS = ∙ ∑ Fv Eah Gcc = Gc1 + Gc2 = 55,78 + 35,22 = 91,0 KN/m Gt = 274,37 KN/m Eav = 7,46 KN/m FSg = μ ∙ ∑Fv Ea = 0,55 ∙ (Gcc + Gt + Eav) 126,75 = 0,55(91,0 + 274,37 + 7,46) 126,75 = 1,62 > 1,4 → OK:Não haverá escorregamento 4. Verificação ao tombamento Necessário o cálculo das distâncias de cada força, seja horizontal ou vertical, em relação ao ponto “T”. Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 17 Figura 7.15 Ações aplicas e as respectivas distâncias até o ponto T Para facilitar serão desmembradas as cargas Gc2 (em Gc2 – trapézio e Gc3 – retângulo: Figura 7.15) e as cargas de terra Gt (em Gt1 – trapézio, Gt2 – triângulo e Gt3 – triângulo: Figura 7.15 ) Tabela 7.2 Força atuante, distância até ponto T e Momentos Tombamento e Resistente - Fator de segurança FS = MRes. Mtomb. = 731,24 274,63 = 2,66 > 1,4 → OK Não haverá tombamento Para se calcular as distâncias do CG de um trapézio a ilustração da Figura 7.16 facilita o entendimento Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 18 Figura 7.16 - CG do trapézio Características do Trapézio Área: A = (b0 + b1)h 2 Distâncias do CG h1 = h 3 ∙ b1 + 2 ∙ b0 b0 + b1 h0 = h − h1 xb = b0 2 − b1 2 → xb h = x h1 → ei(T) = x + b1 2 + t Exemplificando, para o cálculo ec1: h1 = h 3 ∙ b1 + 2 ∙ b0 b0 + b1 = 5,95 3 (0,2 + 2 ∗ 0,55) (0,2 + 0,55) = 3,437 m xb = b0 2 − b1 2 = 0,55 2 − 0,2 2 = 0,175 xb h = x h1 → x = xb ∙ h1 h = 0,175 x 3,437 5,95 = 0,101 eic1(T) = x + b1 2 + t = 0,101 + 0,2 2 + 0,65 = 0,851 5. Verificação das tensões no solo Na Tabela 7.3 estão representados todas as cargas e suas respectivas distâncias até o ponto T (na vertical para Eah e para as demais cargas as distâncias horizontais: ei(T)). Também estão representadas as distancias até o CG da base e, os respectivos Natua. e Matua. Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 19 Tabela 7.3 – Natu. e Matu. no CG Figura 7.17 Tensões no solo Verificação da excentricidade para verificar se a resultante está dentro do NCI ou não eResult. = Matua. Natua. = 195,82 372,82 = 0,53 m K = (2,85 + 0,65) 6 = 0,58 m Como ersult. < K, a carga resultante está dentro do NCI, toda base comprime o solo. - cálculo das tensões máxima e mínima σmax. = − Natus. Abase − Matua. Wbase = − 372,82 1 x (2,85 + 0,65) − 195,82x 6 3,52 σmax. = −106,52 − 95,91 = −202,45 KN m2 > σadm. = −200 KN/m 2 σmin. = − Natus. Abase + Matua. Wbase = −106,52 + 95,91 = −10,61 KN/m2 Como a tensão máxima é maior do que a tensão admissível será necessário aumentar a seção, calculando um novo valor de “A”. Para isso, impõem que máx. = adm. e, utilizando-se da equação da resistência dos materiais: σmax. = − Natus. ANova − Matua. WNBase = − 200 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 20 Resolvendo essa equação do 2.º grau se obtém o novo valor para a base: σmax. = − Natus. Abase − Matua. Wbase = − 372,82 1 x BN − 195,82x 6 BN 2 = −200 − 372,82 1 ∙ BN − 195,82𝑥 6 1 ∙ BN 2 = −200 200BN 2 − 372,82BN − 1.174,92 = 0 BN 2 − 1,86BN − 5,88 = 0 Resultando: BN = 1,86 ∓ √1,862 + 4 x 5,88 2 → { 1,86 + 5,19 2 = 3,53 ≅ 3,60 1,86 − 5,19 2 = descartaLogo: B+A 3,60 → A=3,60-2,85=0,75 m (acréscimo de 10 cm) Como será alterada a nova base, a situação quanto ao escorregamento e tombamento ficam favoráveis, necessário, porém, recalcular os esforços atuantes no CG da nova base, para um aumento de 10 cm somente: Tabela 7.4 Esforços no novo CG da base σmax. = − Natus. Abase − Matua. Wbase = − 374,07 1 x 3,6 − 179,34 x 6 3,62 = −103,91 − 83,03 = −186,94 < σadm. 6. Dimensionamento do muro Neste item passa-se a analisar os elementos do muro, propriamente dito: paramento vertical e base do muro (sapata). Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 21 Figura 7.18 Ações atuantes no muro - Cálculo dos Esforços Solicitantes Figura 7.19 Diagramas de esforços solicitantes Os esforços, verificações de tensões e cálculo de armaduras serão feitos na seção K, onde o paramento vertical engasta na base (Figura 7.20A) e nas seções que faceiam o paramento vertical e a base: seções I-I, II-II e III-III (Figura 7.20B). Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 22 Figura 7.20 Seções onde serão calculados os esforços solicitantes ka = γs ∙ tg 2 (450 − 30 0 2⁄ ) = 18 x 0,333 = 6,0 KN/m 3 ps = ka ∙ (h − h2) = 6 x 5,95 = 35,7 KN/m 2 Eah = ps ∙ (h − h2)/2=35,7 x 5,95/2=106,21 KN/m yCG(base) = 0,217 ≅ 0,22 (Figura 7.20) Tabela 7.5 Solicitantes na seção K devido a todas as ações atuantes no muro (Figura 7.18) M1 = Eah ∙ [( h − h2 3 ) + (h2 − ycg)] = 106,21 ∙ ( 5,95 3 + (0,55 − 0,22) = 245,70 KN.m/m Obs: Quando não se calcula o ycg da base pode-se adotar igual a 0,6h2 V1 = Eah = 106,21 KN/m Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 23 - Esforços nas seções I-I, II-II e III-III Tabela 7.6 Esforços nas seções I-I, II-II e III-III - Cálculo e Detalhamento da Armadura Figura 7.21 Diagramas finais na seção k - Paramento Vertical (seção k): M1k=245,70 KN.m/m (M1d= 343,98 KN.m/m); V1k=106,21 KN/m (V1d=148,694); N1k=Gc1=55,78 KN/m (N1d= 78,09 KN/m) Como se tem flexocompressão será necessário verificar a excentricidade: e = Mk Nk = 245,70 55,78 = 4,40 m > 0,55 m → Grande excentricidade Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 24 O dimensionamento será feito como flexão simples, utilizando-se do seguinte artifício de cálculo: Mfc,d = Md + Nd ( h 2 − d′) = 343,98 + 78,09 ( 0,55 2 − 0,10) = 357,65 KN.m/m Altura útil (d) : 0,8b = 0,8 x 55 45 cm (b é a largura do paramento vertical, na base) Figura 7.22 Grande excentricidade kc = 100 ∙ d2 Mfc,d = 100 x 452 35.765 = 5,66 → { kx = 0,150 ks = 0,0246 ks2 = 0,023 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 25 As = Ks Mfc,d d − Nd σsd = Ks Mfc,d d − Ks2Nd As = 0,0246 35.765 45 − 78,09 σsd = 0,0246 35.765 45 − 0,023 x 78,09 = 17,76 cm 2 m⁄ - Dimensionamento como flexocompressão com uso de ábaco d = Nd Ac ∙ fcd = 78,09 100 x 55 x 2,5 1,4⁄ = 0,00795 μd = Md Ac ∙ h ∙ fcd = 343,98 x 100 100 x 55 x 55 x 2,5 1,4⁄ = 0,0637 Ábaco: =0,10 As,tot. = ∙ Ac ∙ fcd fyd = 0,10 x 100 x 55 x 2,5 1,4⁄ 50 1,15⁄ = 22,59 cm 2 m⁄ Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 26 Por face: As face = 22,59 2 = 11,29 cm 2 m⁄ → 16c/17ou 20c/27 - Calculando somente a flexão simples, na seção k: M1d = 343,98 KN. m m = 34.398 KN. cm/m Cálculo de Mdmin. Md,min. = 0,8Wfctk,sup. fctk,sup. = 1,3 fctk,m = 1,3 x 0,3 x fck 2 3⁄ = 0,39 𝑥 25 2 3⁄ = 3,333 MPa = 0,333 KN cm2 Md,min. = 0,8 100 x 552 6 0,333 = 13.431 KN ∙ cm m < Md = 34.398 KN. cm/m - Cálculo do Kc Para dimensionamento da seção k, pode-se admitir um aumento da altura da base (sapata), na relação de 1:3 até o eixo de sua largura. Assim: dk = dII + ( 1 3 ) ( b 2 ) = dII + b/6 Figura 7.23 Dimensões na seção k dk1 = 45 + 2 35 6 ≅ 56 cm Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 27 kc = 100 ∙ d2 Md = 100 x 562 34.398 = 9,12 → Tabela → ks = 0,0240 As = ks Md d = 0,0240 34.398 56 = 14,74 cm 2 m⁄ As,min. = 0,15 hL = 0,15 x 55 = 8,25 cm2 m⁄ - Escolha da bitola e cálculo do espaçamento: Tabela 7.7 - Especificações das barras e fios Barras ( - mm) Massa Nominal (Kg/m)(*) Área da seção (mm2) Perímetro (mm) 5,0 (*1) 0,154 19,6 15,7 6,3 0,245 31,2 19,8 8,0 0,395 50,3 25,1 10,0 0,617 78,5 31,4 12,5 0,963 122,7 39,3 16,0 1,578 201,1 50,3 20,0 2,466 314,2 62,8 22,0 2,984 380,1 69,1 25,0 3,853 490,9 78,5 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 28 32,0 6,313 804,2 100,5 40,0 9,865 1256,6 125,7 Fonte: ABNT NBR 7840 (2007) – espaçamento { s12,5 = 100 ∙ As1 17,76 = 122,7 17,76 = 7 s16 = 100 x 2,011 17,76 = 201,1 17,76 = 11 s20 = 100 x 3,142 17,76 = 314,2 17,76 = 17 → smax. o menor entre { 2hL = 2 x 55 = 110 cm 20 cm 20 c/17 →→→ Armadura vertical, na face interna (lado do empuxo) da cortina Figura 7.24 Esforços nas seções I-I, II-II e III-III Tabela 7.8 Cálculo das armaduras Mk (KN.m/m) Md (KN.cm/m) d (cm) kc ks As (cm2/m) s (esp.) Mfic(1) 245,70 35.765 (ver cálculo acima) 45 5,66 Kc= 0,0246 Ks2=0,023 17,76 16 c/11 ou 20 c/17 Nk=78,09 M1k 245,70 34.398 56 9,17 0,0240 14,74 MI-I 210,65 29.491 45 6,87 0,0244 16,0 M2k 196,72 27.541 54 10,59 0,0240 12,24 16 c/16 MII-II 166,56 23.318 45 8,70 0,0240 12,44 Md,min 13.431 45 15,08 0,0238 7,10 < 8,25 12,5 c/14 Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 29 M3k 77,55 10.857 MIII-III 45,93 64.302 - Detalhamento à flexão - Armadura construtiva As,const. = As,princ 5 = 17,76 5 = 3,55 cm 2 m⁄ s6,3 = 100 x 0,312 3,55 ≅ 8 s8 = 100 x 0,503 3,55 ≅ 14 Figura 7.25 Detalhamento de flexão - Verificação à cortante Todas as seções transversais são iguais (0,55 m), mas, as taxas de armaduras e outras características são diferentes, portanto, a verificação será feita para as cortantes nas três seções: Vk=106,21 KN/m (Figura 7.24) Vsd = 1,4 x 106,21 = 148,69 KN/m ≤ VRd2 VRd2 = 0,27αv2 ∙ fcd ∙ bw ∙ d Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 30 VRd2 = 0,27 (1 − 25 250 ) ∙ 2,5 1,4 ∙ 100 ∙ 45 = 1.952,68 KN m Sendo: αv = (1 − fck 250 ), é um fator redutor da resistência à compressão do concreto, quando há tração transversal por efeito de armadura e existência de fissuras transversais às tensões de compressão, com fck em megapascal. - cálculo do valor de VRd1 para não armar à cortante VRd1 = [τRd ∙ K (1,2 + 40ρ1) + 0,15σcp] bw ∙ d τRd = 0,25fctd → fctd = fctk,inf. γc k é um coeficiente que tem os seguintes valores: - para elementos onde 50 % da armadura inferior não chega até o apoio: k = |1|; - para os demais casos: k = | 1,6 − d |, não menor que | 1 |, com d em metros; K = (1,6 − 0,45) > 0 K = 1,0 fctk,inf = 0,7 ∙ fct,m = 0,7 x 0,3 x 25 2/3 = 1,795 MPa = 1.795 KN/m2 τRd = 0,25 1.795 1,4 = 320,54 KN/m2 ρ1 = As1 (bw ∙ d) (não maior que 0,02) = 16,94 100 x 45 = 0,00376 σcp = Nsd Ac = 55,78 1 x 0,55 = 101,42 KN/m2 VRd1 = [320,54 x 1,0 (1,2 + 40 x 0,00376) + 0,15 x 101,42]1,0 x 0,45 VRd1 = 201,63 KN m > Vsd = 148,69 KN/m → OK Prof. M.Sc. João Carlos de Campos Página 31 - Para as demais seções (Figura 7.24) Tabela 7.9 Valores de VRd2, nas seções I-I, II-II e III-III Vk (KN/m) Vsd (KN/m) 1 cp (KN/m2) VRd1 (KN/m) VI 106,21 148,69 <VRd2 0,00376 101,42 201,63 VII 105,11 147,15 < VRd2 = (12,44/100 x 45) =0,00276 0 189,016 VIII 117,84 164,98 < VRd2 = (8,25/100 x 45) = 0,00183 0 188,84 Não haverá ruptura à compressão e nem necessidade de armadura a cortante
Compartilhar