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AULA 5 – Ancoragem e Emendas das Armaduras Longitudinais da Vigas Prof. Pabllo da Silva Araujo Eng. Civil, Me. Campina Grande-PB Novembro de 2022 CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 1 2 ANCORAGEM E ADERÊNCIA ▪ Ao definir os pontos de interrupção das barras, em função da distribuição dos momentos fletores solicitantes de cálculo, há a necessidade de transferir para o concreto as tensões a que elas estão submetidas, para isso, as barras devem ser providas de um comprimento adicional. A essa transferência dá-se o nome de ancoragem, e o comprimento adicional é chamado de comprimento de ancoragem reto (lb). ▪ ABNT NBR 6118:2014 – Item 9.4.1: Todas as barras das armaduras devem ser ancoradas de forma que as forças a que estejam submetidas sejam integralmente transmitidas ao concreto, seja por meio de aderência ou de dispositivos mecânicos ou por combinação de ambos. 3 4 ▪ Aderência é o fenômeno que permite o funcionamento do concreto armado como material estrutural. Sem aderência, as barras da armadura não seriam submetidas aos esforços de tração, pois deslizariam dentro da massa de concreto e a estrutura se comportaria como sendo apenas de concreto simples. ▪ A aderência faz com que os dois materiais, de resistências diferentes, tenham a mesma deformação e trabalhem juntos, de modo que os esforços resistidos por uma barra de aço sejam transmitidos para o concreto e vice-versa. ▪ Adesão: resistência à separação dos dois materiais (“colagem” na interface entre os materiais). ▪ Atrito: tendência ao arrancamento de uma barra de aço em um bloco de concreto. ▪ Engrenamento (mecânica): devida à conformação superficial das barras (mossas e saliências). 5 6 ▪ Seja uma barra de aço solidária a um bloco de concreto e submetida a uma força de tração de cálculo Rsd. Devido à aderência entre o concreto e o aço, surgem tensões tangenciais (τb) na interface entre os dois materiais. Dessa maneira, a força de tração na barra de aço é transferida ao concreto ao longo do comprimento lb (comprimento de ancoragem básico). 7 ▪ A resistência de aderência de cálculo entre a armadura e o concreto na ancoragem de armaduras passivas deve ser obtida pela seguinte expressão (ABNT NBR 6118:2014 – Item 9.3.2.1): ▪ Sendo: fctd – resistência de cálculo à tração do concreto; fctk,inf – resistência característica à tração inferior; fck – resistência média à tração do concreto. 8 ▪ Os coeficientes η tem seus valores dados por: 1 = 1,0 para barras lisas (CA-25 e CA-60 liso); 1 = 1,4 para barras entalhadas (CA-60 entalhado); 1 = 2,25 para barras nervuradas (CA-50 nervurado). 2 = 1,0 para situações de boa aderência; 2 = 0,7 para situações de má aderência. 3 = 1,0 para barras com < 32 mm; 3 = (132 - )/100, para barras com ≥ 32 mm. 9 10 11 12 ▪ Os grampos devem ser dimensionados para a força mínima Fsd (Rsd é a força total na armadura longitudinal de tração que chega ao apoio) dada por: 13 14 15 16 EMENDA DAS BARRAS ▪ Frequentemente, é preciso emendar uma barra de aço, seja pela necessidade de um comprimento maior que 12 m (tamanho máximo das barras comerciais), seja por outro motivo qualquer. 17 18 19 20 21 ARMADURA DE PELE ▪ Em vigas altas, a armadura do banzo tracionado não é suficiente para limitar a fissuração. Nesses casos, é necessário colocar uma armadura longitudinal adicional, em cada face lateral da viga, denominada armadura de pele. Essa armadura é constituída por barras de pequeno diâmetro e é colocada ao longo da zona tracionada. 22 DECALAGEM DO DIAGRAMA DE MOMENTO FLETOR DE VIGAS ▪ Os comprimentos das barras da armadura longitudinal em uma viga são determinados por meio das medidas efetuadas no diagrama de momentos fletores, às quais devem ser somados o comprimento de ancoragem de cada uma. ▪ É preciso lembrar, que o estudo feito considerou apenas o caso da flexão simples e pura. No entanto, em uma viga de edifícios há sempre o efeito do cisalhamento, devido à força cortante, e para levá-lo em conta é utilizado o Modelo de Treliça de Ritter-Mörsch. ▪ A força na armadura longitudinal de tração em uma determinada seção transversal é proporcional ao momento fletor em uma seção vizinha, dela afastada de uma distância igual a “al”. Este fato é decorrente da inclinação das fissuras, provocadas pelo esforço cortante. ▪ A força de tração na armadura longitudinal pode ser obtida, considerando-se um Diagrama de Momentos Fletores (DMF) deslocado (decalagem) “al” no sentido desfavorável, de modo que a área do diagrama fique aumentada. Vide Item 18.3.2.3.1 da ABNT NBR 6118:2014. 23 24 ▪ Após o deslocamento do diagrama de momentos fletores, e uma vez conhecidas as bitolas e o número de barras, pode-se fazer o escalonamento (decalagem) das armaduras longitudinais. Para isso, o diagrama de momentos é dividido através de linhas paralelas ao eixo da viga, sendo cada linha correspondente a uma fração do momento máximo. ▪ Algumas barras longitudinais podem ser interrompidas antes dos apoios. Para determinar o ponto de início de ancoragem dessas barras, há necessidade de se deslocar, de um comprimento “al”, o diagrama de momentos fletores de cálculo. 25 26 27 28 29 DETALHAMENTO DE VIGAS ▪ Por prudência, devem-se desconsiderar as ligações das vigas com os pilares de extremidade, para a determinação dos momentos positivos nos vãos das vigas contínuas. ▪ O procedimento seguro é aquele tradicionalmente empregado, com a realização de dois cálculos: como viga contínua, sem ligação com os pilares; engastando os apoios internos. ▪ Observar o Item 14.6.6.1 da ABNT NBR 6118:2014. ▪ Nas ligações com os pilares de extremidade, coloca-se uma armadura para controlar a fissuração na face superior da viga (Armadura negativa), conforme equações ao lado. 30 31 32 (1º) Baseado nos exercícios das aulas anteriores, determine o detalhamento transversal e longitudinal da viga V2. Faça as considerações que julgar necessárias. Obs.: Faça a representação no Ftool em caso de dúvidas. 33 Diagrama de Corpo Livre – V2 (20x40) cm P5 P6 34 Diagrama de Momento Fletor (DMF) – V2 (20x40) cm P5 P6 35 Diagrama de Esforço Cortante (DEC) – V2 (20x40) cm P5 P6 36 (2º) Baseado nos exercícios das aulas anteriores, determine o detalhamento transversal e longitudinal da viga V4. Faça as considerações que julgar necessárias. Obs.: Faça a representação no Ftool em caso de dúvidas. 37 Diagrama de Corpo Livre – V4 (20cm x 40cm) P7 P4 P1 DMF 1º Caso – V4 (20cm x 40cm) DMF 2º Caso – V4 (20cm x 40cm) 38 39 Diagrama de Esforço Cortante (DEC) – V4 (20cm x 40cm) P7 P4 P1 40 (3º) Baseado nos exercícios das aulas anteriores, determine o detalhamento transversal e longitudinal da viga V1. Faça as considerações que julgar necessárias. Obs.: Faça a representação no Ftool em caso de dúvidas. 41 Diagrama de Corpo Livre – V1 (20cm x 40cm) P1 P2 P3 42 DMF 1º Caso – V1 (20cm x 40cm) DMF 2º Caso – V1 (20cm x 40cm) 43 Diagrama de Esforço Cortante (DEC) – V1 (20cm x 40cm) P1 P2 P3 Dúvidas??? Prof. Pabllo da Silva Araujo – Eng. Civil, Me. 040300196@prof.uninassau.edu.br 44