1 SLIDES ANÁLISE ESTRUTURAL E DIMENCIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

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<p>WBA1218_v1.0</p><p>Estruturas em concreto</p><p>armado e pré-moldado</p><p>Análise estrutural e</p><p>dimensionamento de estruturas</p><p>de concreto armado</p><p>Elementos lineares sujeitos a solicitações</p><p>normais</p><p>Bloco 1</p><p>Bianca Lopes de Oliveira</p><p>Vamos refletir?</p><p>Você sabia que o primeiro elemento</p><p>de concreto armado construído foi</p><p>um barco de argamassa, de cimento</p><p>e fios de aço, construído na França,</p><p>em 1849?</p><p>Estágios de comportamento de vigas à flexão</p><p>Figura 1 - Estágio I – Peça não Fissurada</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 120).</p><p>Estágios de comportamento de vigas à flexão</p><p>Figura 2 - Estágio II – Peça fissurada</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 120).</p><p>Estágios de comportamento de vigas à flexão</p><p>Figura 3 - Estágio III – Iminência de ruptura</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 120).</p><p>Ruptura à flexão</p><p>• Ruptura balanceada:</p><p>• ELU (estado limite último) com esmagamento do</p><p>concreto à compressão e escoamento do aço.</p><p>• Ruptura frágil à compressão:</p><p>• Esmagamento da zona submetida a compressão.</p><p>• Sem escoamento do aço.</p><p>• Ruptura frágil à tração:</p><p>• Armadura inferior à mínima exigida.</p><p>• Escoamento do aço acima de 10%.</p><p>Ruptura à flexão – Domínios 2, 3 e 4</p><p>• Domínio 2 - flexão simples ou composta sem ruptura à</p><p>compressão do concreto:</p><p>• Pouca armadura.</p><p>• 0 < εcd < εcu e εsd=10%.</p><p>• Domínio 3 - flexão simples (seção subarmada) ou composta com</p><p>ruptura à compressão do concreto e com escoamento do aço:</p><p>• εcd = εcu e εγd < εsd < 10%.</p><p>• Domínio 4 - flexão simples (seção superarmada) ou composta</p><p>com ruptura à compressão do concreto e aço tracionado sem</p><p>escoamento:</p><p>• εcd = εcu e εsd < εγd.</p><p>Análise estrutural e</p><p>dimensionamento de estruturas</p><p>de concreto armado</p><p>Dimensionamento de seções com armadura</p><p>simples - vigas</p><p>Bloco 2</p><p>Bianca Lopes de Oliveira</p><p>Dimensionamento – Armadura simples</p><p>• Compatibilidade de deformações do aço e concreto.</p><p>• Equilíbrio de forças:</p><p>• Onde: Msd é o momento solicitante de cálculo; γf é o coeficiente de</p><p>majoração; e Mk é o momento solicitante característico.</p><p>Figura 4 – Armadura simples no ELU</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 132).</p><p>• Onde: x é a altura da</p><p>linha neutra; d é altura</p><p>útil da seção; εcd é a</p><p>deformação do</p><p>concreto; εcu é a</p><p>deformação última do</p><p>concreto; e εyd é a</p><p>deformação do aço.</p><p>Compatibilidade de deformações</p><p>• Altura relativa linha neutra:</p><p>• Limite entre domínio 2 e 3</p><p>• Limite entre domínio 3 e 4</p><p>Figura 5 – Domínios de deformação</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 130).</p><p>Equilíbrio de forças</p><p>• Concreto à compressão – Coeficiente do</p><p>momento fletor:</p><p>Sendo bw e d relacionados as dimensões da seção;</p><p>fcd a resistência do concreto a compressão; Msd o</p><p>momento de solicitação de cálculo; Rcc a</p><p>resultante de compressão no concreto, z é a</p><p>distância das resultantes.</p><p>Equilíbrio de forças</p><p>• Aço à tração</p><p>Sendo:</p><p>E tensão de tração do aço no ELU:</p><p>Domínio 2 ou 3:</p><p>Domínio 4:</p><p>Onde: As é a área de armadura; Msd é o momento de cálculo; z é a</p><p>distância entre as resultantes; d é a altura útil da seção; σsd é a</p><p>tensão de cálculo; fyd a resistência de tração de cálculo do aço; Es é</p><p>o módulo de elasticidade do aço; e εsd é a deformação do aço.</p><p>Observações</p><p>• Largura mínima – seção transversal de vigas.</p><p>• 12cm para vigas.</p><p>• 15 cm para vigas parede.</p><p>• Bw ≥ 10 cm.</p><p>• Armadura mínima: deve resistir ao valor de momento igual</p><p>ou maior que a ruptura do concreto sem a armadura.</p><p>• Armadura máxima: não comprometer adensamento e</p><p>compactação do concreto.</p><p>• Ductilidade: verificar linha neutra.</p><p>Análise estrutural e</p><p>dimensionamento de estruturas</p><p>de concreto armado</p><p>Dimensionamento de seções com armadura</p><p>dupla e Seção T</p><p>Bloco 3</p><p>Bianca Lopes de Oliveira</p><p>Dimensionamento – Armadura dupla</p><p>• Para o caso de não atender a ductibilidade conforme</p><p>NBR 6118:2014  aumentar altura da viga.</p><p>• Se não for possível, dimensionar armadura dupla.</p><p>Figura 6 – Armadura dupla no ELU</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 145).</p><p>• Armaduras:</p><p>• Armadura total de tração é As1+As2</p><p>Onde: Msd é o momento de solicitação de cálculo, sendo Ms1 para armadura</p><p>As1 e Ms2 para armadura As2; d é a altura útil da armadura inferior; kzlim é o</p><p>coeficiente do momento; fyd é a resistência à tração de cálculo do aço; d2 é a</p><p>altura útil da armadura superior; e σ’sd é a tensão de solicitação do aço.</p><p>Cálculo da seção com armadura dupla</p><p>Dimensionamento – Seção T</p><p>• Solidarização viga versus laje.</p><p>Figura 7 – Seção T</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 150).</p><p>Cálculo da seção T</p><p>• Suposições:</p><p>• Linha neutra fictícia tangente à mesa ou</p><p>dentro da mesa cálculo feito como</p><p>seção retangular.</p><p>• Linha neutra fictícia dentro da nervura</p><p>divide-se o momento fletor em duas</p><p>parcelas: momento equilibrado nas</p><p>laterais da mesa e momento resistido pela</p><p>seção retangular.</p><p>Dimensionamento Seção T</p><p>Figura 8 – Linha neutra na mesa</p><p>Figura 9 – Linha neutra na nervura</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 151).</p><p>Fonte: Clímaco (2016, p. 151).</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>Quiz</p><p>Qual característica é essencial na avaliação de estruturas</p><p>de concreto armado para evitar uma ruptura frágil?</p><p>Ductibilidade.</p><p>Resistência à compressão.</p><p>Continuidade.</p><p>Robustez.</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>Quiz</p><p>Qual característica é essencial na avaliação de estruturas</p><p>de concreto armado para evitar uma ruptura frágil?</p><p>Ductibilidade.</p><p>Resistência à compressão.</p><p>Continuidade.</p><p>Robustez.</p><p>Quiz - Resolução</p><p>Resposta correta: a) Ductibilidade.</p><p>A característica é a ductibilidade, a</p><p>capacidade da estrutura se deformar muito</p><p>sem diminuir sua resistência.</p><p>Isso previne rupturas frágeis.</p><p>Teoria em Prática</p><p>Bloco 4</p><p>Bianca Lopes de Oliveira</p><p>Análise estrutural e</p><p>dimensionamento de estruturas</p><p>de concreto armado</p><p>Reflita sobre a seguinte situação</p><p>• Ao se dimensionar um elemento linear como uma viga,</p><p>utilizamos os domínios de deformação para avaliar o</p><p>comportamento do concreto e do aço.</p><p>• Suponhamos que temos uma viga de seção retangular com</p><p>largura de 20 cm e altura útil de 40 cm. No cálculo</p><p>estrutural, ficou definido que a peça está sujeita a um</p><p>momento fletor de 60 kN.m e que foi utilizado concreto de</p><p>25MPa e aço CA-50. Qual o domínio utilizado em seu</p><p>dimensionamento?</p><p>• Considerando coeficientes de ponderação:</p><p>Norte para a resolução</p><p>Norte para a resolução</p><p>• Cálculo da profundidade relativa da linha neutra kx</p><p>• Para classes C20-C50:</p><p>Norte para a resolução</p><p>• Limite domínio 2/3  kx = 0,259.</p><p>Resolução: DOMÍNIO 2.</p><p>• Para cálculo da armadura, utilizar:</p><p>• Encontrar Kz</p><p>• Cálculo As</p><p>Dicas do(a) Professor(a)</p><p>Bloco 5</p><p>Bianca Lopes de Oliveira</p><p>Análise estrutural e</p><p>dimensionamento de estruturas</p><p>de concreto armado</p><p>Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis</p><p>em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login</p><p>por meio do seu AVA), e outras podem estar disponíveis em sites</p><p>acadêmicos (como o SciELO), repositórios de instituições</p><p>públicas, órgãos públicos, anais de eventos científicos ou</p><p>periódicos científicos, todos acessíveis pela internet.</p><p>Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de</p><p>autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que</p><p>você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve,</p><p>portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na</p><p>construção da sua carreira profissional.</p><p>Por isso, nós o convidamos a explorar todas as possibilidades da</p><p>nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!</p><p>Leitura Fundamental</p><p>Indicação de leitura 1</p><p>Este trabalho apresenta como analisar o colapso</p><p>progressivo de estruturas, de forma a conceber</p><p>estruturas com a robustez necessária para garantir</p><p>que menores danos quando ocorrerem eventos,</p><p>como explosões, ataques terroristas, entre outros,</p><p>nas estruturas.</p><p>Referência:</p><p>FERREIRA, F. J. G. Estudo sobre a robustez de edifícios em concreto</p><p>armado. Recife: Universidade Federal de Pernambuco, 2016.</p><p>Indicação de leitura 2</p><p>Este trabalho apresenta uma análise da aplicação</p><p>do Método dos Elementos Finitos, para o</p><p>dimensionamento de vigas de concreto armado,</p><p>utilizando programas computacionais.</p><p>Referência:</p><p>PEREIRA, M. F.; CHRISTOFORO, A. L; ALMEIA, J. P. B. Influência de</p><p>parâmetros</p><p>na modelagem de vigas de concreto armado. Holos,</p><p>[s. l.], v. 37, ed. 1, p. 1-23, 2021.</p><p>Dica do(a) Professor(a)</p><p>• Assista live pela IBRACON, transmitida no</p><p>dia primeiro de julho, de 2021:</p><p>Critérios de projeto de estruturas de concreto</p><p>relacionadas com a ação do fogo.</p><p>Acesse o canal IBRACON.</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118: Projeto de</p><p>estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.</p><p>CLÍMACO, J. C. T. S. Estruturas de concreto armado: fundamentos de projeto,</p><p>dimensionamento e verificação. 3 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.</p><p>FERREIRA, F. J. G. Estudo sobre a robustez de edifícios em concreto armado.</p><p>Recife: Universidade Federal de Pernambuco, 2016. Disponível em:</p><p>https://bdtd.ibict.br/vufind/Record/UFPE_9b62d9e9285b1ea944528e63ce0fb4</p><p>b2. Acesso em: 22 fev. 2023.</p><p>PEREIRA, M. F.; CHRISTOFORO, A. L; ALMEIA, J. P. B. Influência de parâmetros na</p><p>modelagem de vigas de concreto armado. Holos, [s. l.], v. 37, ed. 1, p. 1-23,</p><p>2021.</p><p>Referências</p><p>Bons estudos!</p><p>Estruturas em concreto armado e pré-moldado</p><p>Análise estrutural e dimensionamento de estruturas de concreto armado</p><p>Vamos refletir?</p><p>Estágios de comportamento de vigas à flexão</p><p>Estágios de comportamento de vigas à flexão</p><p>Estágios de comportamento de vigas à flexão</p><p>Ruptura à flexão</p><p>Ruptura à flexão – Domínios 2, 3 e 4</p><p>Análise estrutural e dimensionamento de estruturas de concreto armado</p><p>Dimensionamento – Armadura simples</p><p>Compatibilidade de deformações</p><p>Equilíbrio de forças</p><p>Equilíbrio de forças</p><p>Observações</p><p>Análise estrutural e dimensionamento de estruturas de concreto armado</p><p>Dimensionamento – Armadura dupla</p><p>Cálculo da seção com armadura dupla</p><p>Dimensionamento – Seção T</p><p>Cálculo da seção T</p><p>Dimensionamento Seção T</p><p>Quiz</p><p>Quiz</p><p>Quiz - Resolução</p><p>Teoria em Prática</p><p>Reflita sobre a seguinte situação</p><p>Norte para a resolução</p><p>Norte para a resolução</p><p>Norte para a resolução</p><p>Dicas do(a) Professor(a)</p><p>Número do slide 30</p><p>Indicação de leitura 1</p><p>Indicação de leitura 2</p><p>Dica do(a) Professor(a)</p><p>Referências</p><p>Bons estudos!</p>