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20/05/2019 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA CAMPUS DE ALEGRETE Estruturas de Concreto Armado I Curso: Engenharia Civil Professor: Telmo E. C. Deifeld Aula 04 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 2 As estruturas de concreto, delineadas pelo projeto estrutural, devem obrigatoriamente apresentar qualidade no que se refere aos três quesitos seguintes: a) Capacidade Resistente: significa que a estrutura deve ter a capacidade de suportar as ações previstas de ocorrerem na construção, com conveniente margem de segurança contra a ruína ou a ruptura; b) Desempenho em Serviço: consiste na capacidade da estrutura manter-se em condições plenas de utilização durante toda a sua vida útil, não devendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada; c) Durabilidade: consiste na capacidade da estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas entre o engenheiro estrutural e o contratante. 20/05/2019 2 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 3 Vida útil de projeto → o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de concreto, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor. Determinadas partes das estruturas podem possuir vida útil diferente do conjunto. vida útil condições ambientais previstas no projeto segurança estabilidade aptidão em serviço QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 4 Curso de concreto armado / José Milton de Araújo. - Rio Grande: Dunas, 2014. v.1, 4.ed. Pg.60 20/05/2019 3 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 5 Durabilidade ✓ mecanismos de envelhecimento ✓ deterioração dos materiais que constituem a estrutura ✓ deterioração da própria estrutura QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 6 MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DO CONCRETO a) lixiviação: por ação de águas puras, carbônicas agressivas ou ácidas que dissolvem e carreiam os compostos hidratados da pasta de cimento; b) expansão por ação de águas e solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado; c) expansão por ação das reações entre os álcalis do cimento e certos agregados reativos; d) reações deletérias superficiais de certos agregados decorrentes de transformações de produtos ferruginosos presentes na sua constituição mineralógica. 20/05/2019 4 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 7 MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DA ARMADURA a) despassivação por carbonatação, ou seja, por ação do gás carbônico da atmosfera; b) despassivação por elevado teor de íon cloro (cloreto). A carbonatação é um fenômeno que ocorre devido as reações químicas entre o gás carbônico presente na atmosfera, que penetra nos poros do concreto, e o hidróxido de cálcio e outros constituintes provenientes da hidratação do cimento (CUNHA e HELENE, 2001). QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 8 MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DA ARMADURA A carbonatação inicia-se na superfície da peça e avança progressivamente para o interior do concreto, ocasionando a diminuição da alta alcalinidade do concreto, de pH próximo a 13, para valores próximos a 8. A alta alcalinidade do concreto origina a formação de um filme passivante de óxidos, resistente e aderente à superfície das barras de armadura existentes no interior das peças de concreto armado, que protege a armadura contra a corrosão. 20/05/2019 5 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 9 MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DA ESTRUTURA ✓ ações mecânicas ✓ movimentações de origem térmica ✓ Impactos ✓ ações cíclicas ✓ Retração ✓ Fluência ✓ Relaxação (para o concreto protendido) QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 10 MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DA ESTRUTURA As movimentações de origem térmica são provocadas pelas variações naturais nas temperaturas ambientes, que causam a variação de volume das estruturas e fazem surgir consequentemente esforços adicionais nas estruturas. As variações de temperatura podem ser também de origem não natural, como aquelas que ocorrem em construções para frigoríficos, siderúrgicas, metalúrgicas, etc., como fornos e chaminés. 20/05/2019 6 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 11 AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas de concreto. Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na tabela a seguir e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes.. QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 12 AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE Tabela 6.1 – Classes de agressividade ambiental (CAA) – NBR 6118:2014) 20/05/2019 7 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 13 CUIDADOS NA DRENAGEM VISANDO A DURABILIDADE a) presença ou acúmulo de água proveniente de chuva ou decorrente de água de limpeza e lavagem, sobre as superfícies das estruturas de concreto; b) superfícies expostas que necessitem ser horizontais, tais como coberturas, pátios, garagens, estacionamentos e outras, devem ser convenientemente drenadas, com disposição de ralos e condutores; c) todas as juntas de movimento ou de dilatação, em superfícies sujeitas à ação de água, devem ser convenientemente seladas, de forma a torná-las estanques à passagem (percolação) de água; QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 14 CUIDADOS NA DRENAGEM VISANDO A DURABILIDADE d) todos os topos de platibandas e paredes devem ser protegidos por chapins. Todos os beirais devem ter pingadeiras e os encontros a diferentes níveis devem ser protegidos por rufos. http://negociol.com/p20273-chapim-100-015.html http://www.engenhariacivil.com/dicionario/rufo 20/05/2019 8 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 15 CUIDADOS NA DRENAGEM VISANDO A DURABILIDADE A norma ainda preconiza que: 1. disposições arquitetônicas ou construtivas que possam reduzir a durabilidade da estrutura devem ser evitadas; 2. deve ser previsto em projeto o acesso para inspeção e manutenção de partes da estrutura com vida útil inferior ao todo, tais como aparelhos de apoio, caixões, insertos, impermeabilizações e outros. QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 16 QUALIDADE DO CONCRETO DE COBRIMENTO Segundo a NBR 6118:2014, a “durabilidade das estruturas é altamente dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do cobrimento da armadura.” Na falta de ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e nível de agressividade previsto em projeto, e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento, a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, permite-se adotar os requisitos mínimosexpressos na tabela a seguir: 20/05/2019 9 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 17 QUALIDADE DO CONCRETO DE COBRIMENTO Correspondência entre classe de agressividade e qualidade do concreto armado – NBR 6118:2014 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 18 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA Define-se como cobrimento de armadura a espessura da camada de concreto responsável pela proteção da armadura ao longo da estrutura. Essa camada inicia-se a partir da face externa das barras da armadura transversal (estribos) ou da armadura mais externa e se estende até a face externa da estrutura em contato com o meio ambiente. Para garantir o cobrimento mínimo (cmín) o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal (cnom), que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução (Δc). 20/05/2019 10 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 19 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA Cobrimento da armadura nom mimc c c= + QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 20 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA Nas obras correntes o valor de Δc deve ser maior ou igual a 10 mm. Esse valor pode ser reduzido para 5 mm quando houver um adequado controle de qualidade e rígidos limites de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução das estruturas de concreto. Em geral, o cobrimento nominal de uma determinada barra deve ser: nom barra nom feixe n c c n = = 20/05/2019 11 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 21 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA A dimensão máxima característica do agregado graúdo (dmáx) utilizado no concreto não pode superar em 20% a espessura nominal do cobrimento, ou seja: max 1,2 nomd c QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 22 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA Para determinar a espessura do cobrimento é necessário antes definir a classe de agressividade ambiental a qual a estrutura está inserida. Segundo a NBR 6118:2014, temos que “Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na Tabela 6.1 e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes”. A Tabela 6.1 foi da norma já foi apresentada sob o título “Classes de agressividade ambiental” (slide 12). 20/05/2019 12 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 23 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA A Tabela a seguir (Tabela 7.2 na NBR 6118:2014) mostra os valores para o cobrimento nominal de lajes, vigas e pilares, para a tolerância de execução (Δc) de 10 mm, em função da classe de agressividade ambiental. QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 24 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA 20/05/2019 13 QUALIDADE E DURABILIDADES DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 25 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 26 Estados Limites - Ações - Segurança ➢Estados limites ➢Ações: tipos, classificação e idealizações ➢Combinações de ações ➢Segurança nas estruturas 20/05/2019 14 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 27 Estados Limites O conceito de introdução de segurança no dimensionamento por meio dos estados limites foi desenvolvido na Rússia no período de 1947 a 1949, e introduzido na engenharia civil em 1958. De acordo com a conceituação deste método, a segurança de uma estrutura é entendida como a capacidade que ela apresenta de suportar as diversas ações que vierem a solicitá-la durante a sua vida útil, sem atingir qualquer limite, a partir dos quais a estrutura apresenta desempenho inadequado às finalidades de construção. Estes limites são classificados em: Estados Limites Últimos e Estados limites de Serviço ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 28 DEFINIÇÃO Os Estados Limites Últimos são aqueles que, pela simples coerrência, correspondem ao esgotamento da capacidade portante da estrutura, ou seja, determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso da construção, e estão relacionados à ruína ou ao colapso da estrutura, devendo ter uma probabilidade muito pequena de ocorrência, pois a conseqüência pode ser a perda de vidas ou de propriedades. Um estado limite último também ocorre devido à sensibilidade da estrutura aos efeitos da repetição das ações, do fogo, de uma explosão, etc. Essas causas devem ser consideradas por ocasião da concepção da estrutura. A verificação desses estados limites é obrigatória, mesmo que não explicitamente listados em normas. Estado Limite Último - ELU 20/05/2019 15 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 29 Estado Limite Último - ELU Causas: ▪ Perda de equilíbrio, de uma parte ou do conjunto da estrutura. Por exemplo, tombamento, arrancamento de suas fundações, deslizamento, etc.; ▪ ▪ Colapso da estrutura, ou seja, transformação da estrutura original em uma estrutura parcial ou totalmente hipostática, por plastificação; ▪ Perda da estabilidade de uma parte ou do conjunto da estrutura, por deformação; ▪ Deformações elásticas ou plásticas, deformação lenta e fissuração que provoquem uma mudança de geometria que exija uma substituição da estrutura; ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 30 Estado Limite Último - ELU Causas: ▪ Perda de capacidade de sustentação por parte de seus elementos, ruptura de seções, por ter sido ultrapassada a resistência do material, sua resistência à flambagem, à fadiga, etc; ▪ Propagação de um colapso que se inicia em um ponto ou região da estrutura, para uma situação de colapso total (colapso progressivo ou falta de integridade estrutural); ▪ Grandes deformações, transformação em mecanismo, instabilidade global; ▪ Instabilidade dinâmica. 20/05/2019 16 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 31 DEFINIÇÃO Os estados limites de serviço estão relacionados à interrupção do uso normal da estrutura, aos danos e à deterioração da mesma. Para esses estados limites, uma maior probabilidade de ocorrência poderá ser tolerada, pelo fato de não representarem situações tão perigosas quanto os estados limites últimos. Portanto, os estados limites de serviço correspondem às exigências funcionais e de durabilidade da estrutura, e que por sua ocorrência, repetição ou duração, causam efeitos estruturais que não respeitam as condições especificadas para o uso normal da construção, ou que são indícios de comprometimento da durabilidade da estrutura. Estado Limite de Serviço - ELS ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 32 Causas: ▪ Deformações excessivas para utilização normal da estrutura, por exemplo: flechas ou rotações que afetam a aparência da estrutura ou o uso funcional ou a drenagem de um edifício, ou que possam causar danos a componentes não estruturais e aos seus elementos de ligação; ▪ Deslocamentos excessivos sem perda do equilíbrio; ▪ Danos locais excessivos, fissuração, rachaduras, corrosão, escoamento ou deslizamento que afetam a aparência, a utilização ou a durabilidade da estrutura; ▪ Vibrações excessivas, que venham a afetar o conforto dos ocupantes de uma edificação ou a operação de equipamentos; Estado Limite de Serviço - ELS 20/05/2019 17 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇAESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 33 Estados Limites Na aplicação do método dos estados limites devem ser considerados os seguintes aspectos: I) A identificação de todos os modos de colapso ou maneiras pelas quais a estrutura poderia deixar de preencher os requisitos para os quais foi projetada (estados limites); II) Determinação de níveis aceitáveis de segurança contra a ocorrência de cada estado limite; III) A consideração, pelo calculista da estrutura, dos estados limites significativos. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 34 Estados Limites Para assegurar, com um nível razoável de probabilidade que a estrutura não atingirá um estado limite durante a fase de construção e nem durante o período previsto para a sua utilização, determinam-se as ações, ou suas combinações, cujos efeitos possam conduzir a estrutura a um estado limite e procura- se garantir que esses efeitos não sejam superiores à capacidade de resistência da estrutura. Na prática o processo de verificação é o inverso e tem por base o conceito dos valores de cálculo dos esforços atuantes, representados pela variável Sd, e no conceito das resistências de cálculos, representadas pela variável Rd. 20/05/2019 18 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 35 Estados Limites O caráter semi-probabilístico da verificação da segurança é introduzido quando é executada a transformação dos valores característicos das ações e das resistências representados por Rk e Sk, por meio dos coeficientes de majoração e de ponderação respectivos transformando-os nos valores de cálculo, tanto de Sd como de Rd. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 36 Estados Limites Distribuição Normal de Probabilidade: Solicitações (S) e Resistências (R) 20/05/2019 19 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 37 Estados Limites A determinação dos valores destes coeficientes é feita por meio de uma distribuição normal de probabilidade, como ilustrado na figura anterior, onde as ações foram afetadas pelo coeficiente gf e as resistências pelo fator gm, coeficientes estes obtidos por considerações probabilísticas para cada tipo de estado limite e geralmente como produtos de coeficientes parciais. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 38 AÇÕES E COMBINAÇÕES A ideia básica é: a) Majorar ações e esforços solicitantes (valores representativos das ações), resultando nas ações e solicitações de cálculo, de forma que a probabilidade desses valores serem ultrapassados é pequena; b) Reduzir os valores característicos das resistências (fk), resultando nas resistências de cálculo, com pequena probabilidade dos valores reais atingirem esse patamar; c) Equacionar a situação de ruína, fazendo com que o esforço solicitante de cálculo seja igual à resistência de cálculo. 20/05/2019 20 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 39 AÇÕES E COMBINAÇÕES ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 40 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações Ações permanentes diretas As ações permanentes diretas são constituídas pelo peso próprio da estrutura e pelos pesos dos elementos construtivos fixos, instalações permanentes, os empuxos permanentes, causados por terra e de outros materiais granulosos quando admitidos não removíveis. Ações permanentes indiretas As ações permanentes indiretas são constituídas pelas deformações impostas por retração e fluência do concreto, deslocamentos de apoio e imperfeições geométricas. Ações variáveis Ações variáveis ocorrem com valores que apresentam variações significativas durante a vida útil da construção, como sobrecargas em pisos e coberturas, equipamentos, divisórias, móveis, ação do vento e variação de temperatura. 20/05/2019 21 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 41 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 42 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações 20/05/2019 22 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 43 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 44 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações Coeficientes de ponderação das ações As ações devem ser majoradas pelo coeficiente de ponderação gf, dado por: gf = gf1 . gf2 . gf3 Onde: gf1 é a parcela do coeficiente que considera a variabilidade das ações; gf2 é a parcela do coeficiente que considera a simultaneidade de atuação das ações; gf3 é a parcela do coeficiente que considera os possíveis erros de avaliação dos efeitos das ações. 20/05/2019 23 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 45 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações Coeficientes de ponderação das ações no estado limite último (ELU) Os valores-base para verificação dos estados limites últimos são apresentados nas tabelas 1 e 2, para gf1 , gf3 e gf2 ., respectivamente. O produto gf1. gf3 é representado por gg ou gq . O coeficiente gf2 é igual ao fator de combinação y0. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 46 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações Continua... 20/05/2019 24 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 47 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações ... continuação ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 48 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações 20/05/2019 25 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 49 AÇÕES E COMBINAÇÕES Ações Coeficientes de ponderação e fatores de redução das ações no estado limite de serviço (ELS) Em geral este coeficiente, gf , é igual a 1,0. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 50 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinações de ações As combinações são divididas em combinações últimas e de serviço. As combinações últimas são classificadas em normal, especial, de construção e excepcional. As combinações de serviço são classificadas em quase permanente, freqüentes e raras. 20/05/2019 26 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 51 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinação última normal O carregamento normal decorre do uso previsto para a construção, podendo-se admitir que tenha duração igual à vida da estrutura. Este tipo de carregamento deve ser considerado tanto na verificação de estados limites últimos quanto nos de serviço. Um exemplo deste tipo de carregamento é dado pela consideração, em conjunto, das ações permanentes e variáveis (g + q). ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 52 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinação última normal As combinações últimas normais decorrem do uso previsto para a edificação e aplica-se a seguinte expressão: 20/05/2019 27 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 53 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinação última especial O carregamento especial é transitório e de duração muito pequena em relação à vida da estrutura, sendo, em geral, considerado apenas na verificação de estados limites últimos. Este tipo de carregamento decorre de ações variáveis de natureza ou intensidade especiais, cujos efeitos superam os do carregamento normal. O vento é um exemplo de carregamento especial. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 54 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinações últimas especiais Aplica-se a seguinte expressão: Onde: y0j, ef são os fatores de combinação efetivos de cada uma das ações variáveis que podem atuar concomitantemente com a ação variável especial FQ1. 20/05/201928 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 55 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinação última de construção O carregamento de construção é transitório, pois, como a própria denominação indica, refere-se à fase de construção, sendo considerado apenas nas estruturas em que haja risco de ocorrência de estados limites já na fase executiva. Devem ser estabelecidas tantas combinações quantas forem necessárias para a verificação das condições de segurança em relação a todos os estados limites que são de se temer durante a fase de construção. Como exemplo, tem-se: cimbramento e descimbramento. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 56 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinações últimas de construção Para cada combinação, aplica-se a seguinte expressão : Onde: y0j, ef são os fatores de combinação efetivos de cada uma das ações variáveis que podem atuar concomitantemente com a ação variável especial FQ1. 20/05/2019 29 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 57 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinação última excepcional O carregamento excepcional decorre da atuação de ações excepcionais, sendo, portanto, de duração extremamente curta e capaz de produzir efeitos catastróficos. Este tipo de carregamento deve ser considerado apenas na verificação de estados limites últimos e para determinados tipos de construção, para as quais não possam ser tomadas, ainda na fase de concepção estrutural, medidas que anulem ou atenuem os efeitos. Exemplos: explosões, choque de veículos, incêndios, enchentes ou sismos excepcionais. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 58 AÇÕES E COMBINAÇÕES Combinações últimas excepcionais Aplica-se a seguinte expressão: onde FQ, exec é o valor da ação transitória excepcional. 20/05/2019 30 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 59 AÇÕES E COMBINAÇÕES COMBINAÇÕES DE SERVIÇO As combinações de serviço são classificadas em quase permanente, freqüentes e raras. Combinações quase permanentes de serviço São as que atuam durante grande parte da vida da estrutura, acima da metade desse período. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 60 AÇÕES E COMBINAÇÕES COMBINAÇÕES DE SERVIÇO Combinações frequentes de serviço São aquelas que se repetem muitas vezes durante o período de vida da estrutura, em torno de 105 vezes em 50 anos, ou que tenham duração total igual a uma parte não desprezível desse período, da ordem de 5%. 20/05/2019 31 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 61 AÇÕES E COMBINAÇÕES COMBINAÇÕES DE SERVIÇO Combinações raras de serviço As combinações raras são aquelas que podem atuar no máximo algumas horas durante o período de vida da estrutura. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 62 AÇÕES E COMBINAÇÕES RESISTÊNCIAS Valores característicos As resistências dos materiais são representadas pelos valores característicos fk, definidos como aqueles que, num lote de material, têm determinada probabilidade de serem ultrapassados, no sentido desfavorável para a segurança e é admitida como sendo o valor que tem apenas 5% de probabilidade de não ser atingido pelos do lote de material. 20/05/2019 32 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 63 RESISTÊNCIAS Coeficientes de ponderação das resistências no estado limite último (ELU) Os valores dos coeficientes de ponderação das resistências gm , representados por ga, gc e gs, são dados na tabela 3. No caso do aço estrutural, são definidos dois coeficientes, ga1 e ga2, o primeiro para estados limites últimos relacionados a escoamento e instabilidade e o segundo à ruptura. ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 64 RESISTÊNCIAS Coeficientes de ponderação das resistências no estado limite de serviço (ELS) Para os estados limites de serviço gm = 1,00. 20/05/2019 33 ESTADOS LIMITES - AÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I - AULA 04 65 AÇÕES E COMBINAÇÕES RESISTÊNCIAS Valores de cálculo
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