Atividade 2 - Estruturas de Concreto Armado

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Atividade 2 – Estruturas de Concreto Armado 
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PERGUNTA 1
No lançamento da estrutura sobre uma planta arquitetônica, o engenheiro projetista estima a rigidez dos elementos estruturais de maneira a resistir aos esforços solicitantes. Para lajes armadas em uma direção, a reação a ser absorvida pela viga de apoio perpendicular à direção principal corresponde ao carregamento de uma faixa de 1m, e as vigas paralelas podem ser consideradas  
 
A partir do exposto sobre lajes armadas em uma direção, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Em uma laje com carregamento de 3,0 kN/m2 simplesmente apoiada em vigas de 20 x 40 cm, com vãos efetivos de 2,0 m x 5,0 m, pode-se dizer que a reação na viga perpendicular à direção principal é de 6,0 kN/m.
PORQUE
II. As vigas paralelas à direção principal auxiliam como reação da laje no valor de 0,9 kN.m.
Assinale a alternativa correta.
Resposta: Ambas as asserções são falsas.
Comentário da reposta: Em lajes armadas em uma direção, a distribuição do carregamento tem uma direção principal que é a de menor vão, sendo 50% para cada viga de apoio de laje na direção perpendicular à direção principal. As vigas paralelas à direção principal não contribuem e por isso não é justificativa da primeira. 
PERGUNTA 2
A distribuição de tensões no concreto que a NBR 6118 estabelece a partir de hipóteses básicas a serem consideradas no cálculo de elementos respeita o diagrama idealizado tensão-deformação, que é a parábola-retângulo, e esse diagrama pode ser substituído por um retangular simplificado para concretos do Grupo I, com profundidade dada por y=λx. (ABNT, 2014, p. 121).
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
A partir do exposto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Uma viga em concreto armado com dimensões de 20 cm x 40 cm, C-30, suporta o carregamento de uma parede em alvenaria de vedação, o que resulta em uma altura da linha neutra de 30 cm, e assim o diagrama tensão-deformação do concreto simplificado retangular resulta em uma altura igual a 24 cm.
PORQUE
II. O digrama tensão deformação do concreto do formato parábola-retângulo tem o início da parábola na altura de 30 cm a partir da fibra mais tracionada.
Assinale a alternativa correta.
Resposta: A primeira asserção é verdadeira e a segunda é falsa.
PERGUNTA 3
A ABNT NBR 6118: Projetos de Estruturas de Concreto - Procedimento, estabelece em seu item 14.7.6.1 algumas aproximações para a determinação das reações de apoio de lajes: para calcular as reações de apoio das lajes maciças retangulares com carga uniforme, algumas aproximações podem ser feitas. A determinação do valor das reações de apoio pode ser pela equação  .
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
Analise as afirmativas a seguir:
I. As reações em cada apoio são as correspondentes às cargas atuantes nos triângulos ou trapézios determinados através das charneiras plásticas, sendo que essas reações podem ser, de maneira aproximada, consideradas uniformemente distribuídas sobre os elementos estruturais que lhes servem de apoio.
II. Quando a análise plástica não for efetuada, as charneiras podem ser aproximadas por retas inclinadas, a partir dos vértices, com os 90° a partir do apoio, quando a borda vizinha for livre.
III. Em uma laje retangular com carregamento de 4,0 kN/m2, de vãos efetivos 4,0 m x 5,0 m, com dois apoios engastados no maior lado e simplesmente apoiada no de menor lado, a reação de apoio paralelo ao lx é 2,30 kN/m, sendo dados os coeficientes para a laje ʋ'x=3,85 e ʋy=1,44.
IV. Para a laje retangular de 4,0 m x 5,0 m com carregamento de 4,0 kN/m2 e com todos os apoios simples, a reação no sentido perpendicular à direção lx é 4,0 kN/m, sendo dados os coeficientes para a laje ʋx=3,0 e ʋy=2,5.
Está correto o que se afirma em:
Resposta: I, II e III, apenas 
PERGUNTA 4
A NBR 6118 estabelece que estado-limite último é caracterizado pela distribuição de deformações do aço e do concreto na seção denominada de domínios. Os domínios variam de 1 a 5, de acordo com a solicitação dos materiais aço e concreto, e servem para dimensionamento das armaduras (ABNT, 2014, p. 122).
Com relação aos domínios de deformação para o Estado Limite Último, contidos na NBR 6118, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) Nos domínios 2 e 3, ocorre o escoamento do aço.
II. ( ) Nos domínios 3 e 4, ocorre ruptura a compressão do concreto.
III. ( ) No domínio 4, ocorre ruptura da compressão do concreto e escoamento do aço.
IV. ( ) No domínio 1, ocorre tração não uniforme, sem compressão.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Resposta: V, V, F e V
PERGUNTA 5
Os esforços nas lajes maciças armadas em duas direções podem ser realizados por vários métodos, entre eles, pela Teoria das Placas, que permite o cálculo dos momentos fletores nas lajes para casos particulares de apoios e de carregamentos atuantes, por meio da expressão   . Sabe-se que para uma laje quadrada com os apoios simples, os valores de μx=μy=4,23, e para lajes com os apoios engastados μx = μy=2,02 e μ'x = μ'y=5,15.
Analise as afirmativas a seguir:
I - Para uma laje de tampa removível de um reservatório quadrado com vãos efetivos de dois metros e uma carregamento de 4,0 kN/m2, os momentos fletores positivos correspondem a 0,32 kN.m.
II - Os valores dos momentos fletores positivos são maiores em lajes quadradas simplesmente apoiadas em relação às de quatro apoios engastados porque possuem apenas um sentido de curvatura.
III - Em laje com quatro apoios engastados, o momento negativo absorve parte do esforço de flexão reduzindo o momento positivo.
IV - Uma laje quadrada com carregamento de 5,0 kN/m2 e vão de quatro metros, apoiada em quatro vigas de 30 x 60 cm, resulta em momentos fletores positivos iguais a 3,38 kN.m.
Está correto o que se afirma em:
Resposta: II e III, apenas.
Comentário da resposta: A alternativa está correta, pois em lajes com quatro apoios simples toda a flexão é absorvida pelo vão central, ou seja, pelo momento fletor positivo. Já nas lajes com quatro apoios engastados, os momentos fletores positivos são reduzidos, pois os apoios engastados são mais rígidos e reduzem a flexão do vão central.
PERGUNTA 6
Uma maneira facilitada de determinar a armadura longitudinal de seções retangulares de concreto armado é por meio de tabelas com os coeficientes K. Os coeficientes Kc
e Ks são relativos à resistência do concreto e à tensão na armadura tracionada respectivamente, e as Equações que permitem o cálculo através deles são:
	           βx
		Kc  (cm2/kN)
	C20
	C30
	C35
		Ks (cm2/kN)
	CA25
	CA50
	CA60
	0,24
	4,7
	3,2
	2,7
	0,051
	0,025
	0,021
	0,27
	4,3
	2,8
	2,4
	0,052
	0,026
	0,021
	0,34
	3,5
	2,3
	2,0
	0,053
	0,027
	0,022
 
A respeito dos elementos geométricos e de resistência dos materiais que compõem uma viga, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) Para uma viga 20 x 40 cm em concreto armado C30 e CA50, combinação normal e cobrimento de 3 cm na condição de βx=0,27, o momento característico que suporta corresponde a 97,78 kN.m.
II. ( ) Para uma viga 15 x 30 cm com βx=0,24, cobrimento de 4 cm, C35, pode ser solicitada por Md= 37,6 kN.m.
III. ( ) Uma armadura superior de área 2,0 cm2 em uma viga 20 x 50 cm que suporta laje e parede de vedação, cobrimento de 4 cm, βx=0,34, concreto C20, CA50 tem capacidade de Md=1.567,4 kN.m.
IV. ( ) Para uma viga de altura útil d e solicitada ao momento Md, mesmo βx, a variação de área de armadura necessária para a CA60 é menor em relação à classe CA50, porque a tensão de escoamento é maior.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Resposta: F, V, F, V
PERGUNTA 7
A NBR 6118 (ABNT, 2014, p. 91) esclareceque a capacidade de rotação dos elementos estruturais está totalmente relacionada à posição da linha neutra no ELU, e que quanto maior for a relação x/d, tanto maior será a capacidade de rotação dos elementos. “Para proporcionar o adequado comportamento dúctil em vigas e lajes, a posição da linha neutra no ELU deve obedecer aos limites: x/d ≤ 0,45 para concreto do Grupo I e x/d ≤ 0,35 para concreto do Grupo II”.
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
A partir do exposto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Uma viga em concreto armado com dimensões 20 cm x 40 cm, C-30, localizada em região urbana, apresenta cobrimento de 3 cm e uma deformação específica do concreto de 2,0‰ e do aço de 10‰, significa dizer que a altura da linha neutra resulta 6,17 cm.
PORQUE
II. Existe relação de deformação entre aço e concreto, que define a altura da linha neutra e que, para as condições dessa viga, atende ao limite de ductilidade.
Assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmativa(s) correta(s).
Resposta: Ambas as asserções são verdadeiras, e a segunda é a explicação da primeira.
PERGUNTA 8
O procedimento para o cálculo das armaduras longitudinais de lajes é análogo ao das vigas, apenas deve-se considerar as lajes como vigas com largura constante de 1 m (100 cm). As equações para o cálculo do coeficiente relativo ao concreto e para o cálculo de armadura são:
Sendo Md em kN.cm e d em cm
 
A partir do exposto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Uma laje retangular de concreto armado, com quatro apoios simples, é submetida a uma de carga superficial constante aplicada em toda a sua superfície. Nessas condições as armaduras de flexão na direção do vão maior apresentam maior diâmetro e/ou menor espaçamento (maior taxa de armadura) que as armaduras de flexão na direção do vão menor.
PORQUE
II. O momento fletor é maior quanto maior o vão, e como para o cálculo da armadura considera o momento solicitante, a área resulta em maior valor.
Assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmativa(s) correta(s).
Resposta: Ambas as asserções são falsas.
PERGUNTA 9
A partir da condição de equilíbrio na seção transversal de uma viga à flexão, determina-se a equação que permite o cálculo da armadura longitudinal necessária para resistir aos esforços de tração causados pela flexão normal. Assim, considere uma viga de concreto armado com dados apresentados na figura a seguir, submetida à flexão simples, com momento fletor característico de 25KN.m e aço CA50.
 
   
Fonte: Elaborada pela autora.
 
 
Neste sentido, assinale a alternativa que indique a armadura mínima de tração calculada ao estado limite último para situação de combinações normais.
Resposta: 1,40 cm²
Comentário da resposta: O momento deve ser ponderado antes de aplicar a fórmula, tendo em vista que foi fornecido o valor característico. Para categoria de aço CA50, significa que a tensão do aço é 500 Mpa. 
PERGUNTA 10
Uma viga de concreto armado de 15 x 50 cm, cujo concreto é de classe C20, possui armaduras distribuídas conforme apresentadas na figura a seguir, considerando que ela deve ser dimensionada de forma que a relação x/d atenda a NBR 6118 quanto ao critério de ductilidade do aço.
Fonte: Elaborada pela autora.
Com relação à viga apresentada, analise as afirmativas a seguir e indique V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A viga deve ter altura da linha neutra de 20,7 cm para atender à ductilidade estabelecida pela NBR 6118.
II. ( ) Para que a viga atue no limite dos domínios 2 e 3, a altura da linha neutra deve ser 11,91 cm.
III. ( ) A altura útil da viga é 43 cm.
IV. ( ) No limite do domínio 3, a viga apresenta altura da linha neutra correspondente a 28,89 cm.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Resposta: V, V, F e V