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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO Lista de Exercícios 02 – Estruturas de Concreto Armado II – 2023/1 Professor: M.Sc. Sérgio Luís de Oliveira. Questões 1) Considerando que as taxas geométricas de armadura mínima e máxima em uma seção transversal sejam respectivamente 0,5% e 4,0%, calcular os valores correspondentes de ω (taxa mecânica de armadura) para o aço CA-50 e fck variando de 20 MPa até 40 MPa. 2) Calcular a quantidade de armadura necessária As (considerada simétrica) para a seção transversal da figura a seguir, com fck = 30 MPa, aço CA-50 e momento característico Mkx = 70,29 kN.m. Observar que o esforço normal é nulo. 3) Verificar se é possível aplicar uma força normal de compressão na seção do exercício 2, de maneira que a quantidade de armadura, ainda simétrica, seja menor. Em caso afirmativo, qual é a força e qual o percentual de redução da armadura? 4) Para a mesma seção do exercício 2, com fck = 30 MPa e aço CA-50, calcular a quantidade de armadura simétrica necessária para as situações de esforços característicos mostrados na tabela a seguir. Situação Nk (kN) Mkx (kN) 1 -276,0 0 2 0,0 110,0 3 367,0 110,0 4 643,0 55,0 5 367,0 28,0 6 1010,0 55,0 7 937,0 0,0 UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 5) Para as seções abaixo, com fck = 30 MPa e aço CA-50, calcular a quantidade de armadura simétrica necessária para os seguintes esforços característicos: Nk = 918 kN e Mkx = 56 kN.m. Qual conclusão é possível de ser observada a partir dos resultados? A B 6) Para as mesmas seções do exercício 5, com fck = 30 MPa e aço CA-50, calcular a quantidade de armadura simétrica necessária para as seguintes situações. Analisando a posição de um pilar em planta, qual conclusão é possível de ser observada a partir dos resultados? 6a) Seção A: N = 918 kN e Mx = 28 kN.m; 6b) Seção B: N = 918 kN e My = 28 kN.m. 7) Determinar os máximos esforços característicos (força normal e momento fletor) que a seção da figura abaixo pode resistir, sabendo-se que a área de aço é 25,7 cm2, distribuída igualmente nas faces superior e inferior. Deve ser garantida uma relação 4,0 . Usar aço CA-50 e fck = 25 MPa. UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 8) Determinar a largura b da seção retangular, a qual está submetida aos esforços característicos Nk = 804 kN e Mkx = 40 kN.m. A taxa geométrica de armadura é de = 2,0%, aço CA-50 e concreto classe C30. 9) Determinar a área de aço necessária para a seção transversal abaixo, submetida a um esforço normal de cálculo Nd = 960 kN, com excentricidade de ex = 5 cm e ey = 13,5 cm. Usar aço CA-50 e fck = 25 MPa. Adotar d’ y = 0,10 hy e d’ x = 0,20 hx. 10) Determinar a área de aço necessária para uma seção transversal retangular de 30 x 60 cm (hx x hy), submetida a um esforço normal de cálculo Nd = 1550 kN, com excentricidade de ex = 7,5 cm e ey = 20 cm. Usar aço CA-50 e fck = 20 MPa. Considerar d’ = 3 cm. UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO Respostas 1) Ver tabela abaixo fck (MPa) ωmín ωmáx 20 0,15 1,22 25 0,12 0,97 30 0,10 0,81 35 0,09 0,70 40 0,08 0,61 2) As = 18,0 cm2 3) Nk = 367 kN e Redução = 34,4% 4) Ver tabela abaixo Situação As (cm2) 1 8,9 2 29,6 3 21,9 4 11,8 5 0,0 6 23,7 7 5,9 5) Seção A: As = 20,7 cm2 Seção B: As = 26,6 cm2 6) Seção A: As = 12,4 cm2 Seção B: As = 22,2 cm2 7) Nk = 990,9 kN e Mk = 191,8 kN.m 8) b = 20 cm 9) As = 32,2 cm2 (utilizando arranjo 01) e As = 28,6 cm2 (utilizando arranjo 03) 10) As = 39,6 cm2 (utilizando arranjo 06)