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Estruturas em Concreto Armado II Engenharia Civil UFMT-CUA Exercício: Considerando a Planta de Forma Estrutural: Dimensões em cm Concreto C40 e Aço CA-50 20 x 40 V1 (20 x 45) V2 (20 x 45) V3 (20 x 45) V 4 (2 0 x 4 5 ) V 5 (2 0 x 4 5 ) V 6 (2 5 x 6 0 ) 2 5 0 Forma do Pavimento Tipo 5 5 0 440 470 8 2 0 5 5 0 150 L1 L2 L4L3 h = 10 h = 10 h = 10 h = 10 P1 20 x 40 P2 20 x 40 P3 20 x 40 P4 20 x 40 P5 20 x 40 P6 20 x 40 P7 20 x 40 P8 Exercício: y x x y x y x y Vx = 5,27 V'x = 7,72 Vy = 5,66 Vy = 5,66 V 'y = 5 ,2 7 V y = 3 ,6 1 V 'x = 1 4 ,7 6 V 'x = 1 4 ,7 6 V x = 1 0 ,0 6 Vy = 5,31 Vy= 5,31 V 'x = 1 3 ,9 5 Vy = 2,86 Vy = 2,86 V 'x = 1 3 ,4 9 V x = 9 ,1 9 L1 h = 10 L2 h = 10 L4 h = 10 L3 h = 10 Reações de apoio das lajes em kN/m Exercício: x Mx = 2,34 My = 0,73 M 'x = 1 5 ,4 4 M 'x = 1 5 ,4 4 Mx = 7,51 My = 2,16 Mx = 6,29 My = 3,89 M 'x = 1 4 ,6 5 L2 h = 10 L4 h = 10 L1 h = 10 L3 h = 10 M'x = 4,93 M 'x = 1 4 ,6 5 x y M'x = 4,93 M 'y = 1 5 ,4 4 M 'x = 1 5 ,4 4 y x y x y Momentos compatibilizados (kNm/m) Procedimento simplificado proposto pela ABNT NBR 6118 Exercício: 1.) Calcular a área de armadura positiva e negativa das lajes Momentos Positivos Laje L1 𝑀𝑥 = 2,34 𝑘𝑁𝑚/𝑚 𝑀𝑦 = 0,73 𝑘𝑁𝑚/𝑚 Momentos solicitantes de cálculo 𝑀𝑠𝑑𝑥 = 𝛾𝑐 ×𝑀𝑥 = 1,4 × 234 = 327,6 𝑘𝑁𝑐𝑚/𝑚 𝑀𝑠𝑑𝑦 = 1,4 × 73 = 102,2 𝑘𝑁𝑐𝑚/𝑚 Determinação da altura útil “d” As armaduras correspondentes ao maior momento fletor (Mx) são as que ficarão mais próximas ao fundo da laje Exercício: Laje L1 Determinação da altura útil “d” d xd y c = 2 c m h = 1 0 c m 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑥 = ℎ − 𝑐 − ∅ℓ 2 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑦 = ℎ − 𝑐 − ∅ℓ 2 − ∅ℓ Adotando cobrimento de 2 cm e barras longitudinais 10 mm de diâmetro 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑥 = 10 − 2 − 1 2 = 7,5 𝑐𝑚 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑦 = 10 − 2 − 1 2 − 1 = 6,5 𝑐𝑚 Exercício: Laje L1 Determinação da área de armadura 𝐾𝑐𝑥 = 100 × 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑥 2 𝑀𝑠𝑑𝑥 𝐾𝑐𝑥 = 100 × 7,52 327,6 = 17,17 → 𝐾𝑠𝑥 = 0,023 𝐾𝑠𝑥 = 𝐴𝑠𝑥 × 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑥 𝑀𝑠𝑑𝑥 0,023 = 𝐴𝑠𝑥 × 7,5 327,6 𝐴𝑠𝑥 = 1,00 𝑐𝑚2/𝑚 Exercício: Laje L1 Determinação da área de armadura 𝐾𝑐𝑦 = 100 × 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑦 2 𝑀𝑠𝑑𝑦 𝐾𝑐𝑦 = 100 × 6,52 102,2 = 41,34 → 𝐾𝑠𝑦 = 0,023 𝐾𝑠𝑦 = 𝐴𝑠𝑦 × 𝑑𝑒𝑠𝑡𝑦 𝑀𝑠𝑑𝑦 0,023 = 𝐴𝑠𝑦 × 6,5 102,2 𝐴𝑠𝑦 = 0,36 𝑐𝑚2/𝑚 Exercício: Laje L1 Verificação armadura mínima 𝐴𝑠𝑦𝐴𝑠𝑥 Exercício: Laje L1 Verificação armadura mínima 𝜌𝑠 ≥ 0,67 × 𝜌𝑚𝑖𝑛 𝐴𝑠 𝐴𝑐 ≥ 0,67 × 𝜌𝑚𝑖𝑛 𝐴𝑠 ≥ 0,67 × 0,179 100 × (100 × 10) 𝐴𝑠 ≥ 1,2 𝑐𝑚2/𝑚 Exercício: Laje L1 Verificação armadura mínima 𝐴𝑠 ≥ 1,2 𝑐𝑚2/𝑚 𝐴𝑠𝑦 = 1,2 𝑐𝑚2/𝑚𝐴𝑠𝑥 = 1,2 𝑐𝑚2/𝑚 Bitola e espaçamento da armadura As barras da armadura principal de flexão em lajes maciças precisam ser detalhadas com espaçamento no máximo igual a 2 h ou 20 cm O diâmetro máximo de qualquer das barras destinada a armar as lajes maciças deve ser limitado a h/8 Para a armadura secundária de flexão em lajes maciças, o espaçamento máximo é igual a 33 cm Exercício: Laje L1 𝐴𝑠𝑦 = 1,2 𝑐𝑚2/𝑚 𝐴𝑠𝑥 = 1,2 𝑐𝑚2/𝑚 Bitola e espaçamento da armadura ∅ℓda armadura ∅ℓ 0,25 × ℓ𝑒𝑓𝑦1 0,25 × ℓ𝑒𝑓𝑦2 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 = 0,25 × 8,26 = 2,07 𝑚 ℓ𝑒𝑓𝑦2 = 826 𝑐𝑚ℓ𝑒𝑓𝑦4 = 556 𝑐𝑚 𝐴′𝑠,𝑑𝑖𝑠𝑡 = 1,56 𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 6,3 𝑚𝑚 𝑐 20 𝑐𝑚 6 cm6 cm N 2 - 2 1 Ø 6 ,3 c / 2 0 c m (8 2 0 c m ) N1 - 48 Ø 12,5 c/ 17 cm (426 cm) Exercício: Representação A armadura negativa fica na face superior da laje O comprimento reto de 0,25 do maior vão é contado a partir do eixo da viga O comprimento do gancho é dado pela altura da laje menos o cobrimento superior e inferior da laje Laje L1-L2 e L4-L2 – Armadura negativa Exercício: Laje L1-L4 – Armadura negativa 𝐴′𝑠 = 2,23𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 6,3 𝑚𝑚 𝑐 14 𝑐𝑚 Comprimento de ancoragem necessário ℓ𝑒𝑓𝑦1 = 476 𝑐𝑚 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 > 0,25 × ℓ𝑒𝑓𝑦1 0,25 × ℓ𝑒𝑓𝑦4 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 = 0,25 × 5,56 = 1,39 𝑚ℓ𝑒𝑓𝑦4 = 556 𝑐𝑚 𝐴′𝑠,𝑑𝑖𝑠𝑡 = 0,95 𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 6,3 𝑚𝑚 𝑐 33 𝑐𝑚 Exercício: Representação A armadura de distribuição vai de face a face do apoio, cobrindo a faixa em que se distribui a armadura negativa Laje L1-L4 – Armadura negativa 6 c m 6 c m N4 - 9 Ø 6,3 c/ 33 cm (470 cm) N 3 - 3 4 Ø 6 ,3 c / 1 4 c m (2 9 0 c m ) Exercício: Laje L3-L4 – Armadura negativa 𝐴′𝑠 = 10,23 𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 12,5 𝑚𝑚 𝑐 12 𝑐𝑚 Comprimento de ancoragem necessário reto ℓ𝑒𝑓𝑦3 = 556 𝑐𝑚 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 > 0,25 × ℓ𝑒𝑓𝑦3 0,25 × ℓ𝑒𝑓𝑦4 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 = 0,25 × 5,56 = 1,39 𝑚ℓ𝑒𝑓𝑦4 = 556 𝑐𝑚 𝐴′𝑠,𝑑𝑖𝑠𝑡 = 2,08 𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 6,3 𝑚𝑚 𝑐 15 𝑐𝑚 Exercício: Laje L3-L4 – Armadura negativa 𝐴′𝑠 = 10,23 𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 12,5 𝑚𝑚 𝑐 12 𝑐𝑚 Comprimento de ancoragem na borda livre ℓ𝑏 = 28∅ = 28 × 1,25 = 35 𝑐𝑚 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 = 1 × 35 × 1,0 = 35 𝑐𝑚 ≥ 0,3 × 35 = 10,5 𝑐𝑚 10 × 1,25 = 12,5 𝑐𝑚 10 𝑐𝑚 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 = 35 𝑐𝑚 Exercício: Representação Laje L1-L4 – Armadura negativa Detalhe da armação na borda livre: o comprimento de ancoragem deve ser acrescido de 2h A ancoragem com gancho na borda livre até a face externa a menos do cobrimento da viga (2,5 cm) N5 - 46 Ø 12,5 c/ 12 cm (363,5 cm) 55 cm 6 cm N 6 - 2 0 Ø 6 ,3 c / 1 5 c m (5 5 0 c m ) 6 cm N 3 - 3 4 Ø 6 ,3 c / 1 4 c m (2 9 0 c m ) 6 c m 6 c m N4 - 9 Ø 6,3 c/ 33 cm (470 cm) N5 - 46 Ø 12,5 c/ 12 cm (363,5 cm) 55 cm 6 cm N 6 - 2 0 Ø 6 ,3 c / 1 5 c m (5 5 0 c m ) 6 cm 6 cm6 cm N 2 - 2 1 Ø 6 ,3 c / 2 0 c m (8 2 0 c m ) N1 - 48 Ø 12,5 c/ 17 cm (426 cm) Exercício: Armaduras Negativas (face superior) Exercício: Armadura negativa de borda 𝐴′𝑠 = 1,84 𝑐𝑚2/𝑚 ∅ 6,3 𝑚𝑚 𝑐 17 𝑐𝑚 Comprimento de ancoragem necessário ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 > 0,15 × ℓ𝑒𝑓𝑥 A armadura negativa de borda deve se estender até pelo menos 0,15 do vão menor da laje a partir da face do apoio Para padronizar as barras da armadura de borda junto à face superior pode-se adotar a de maior comprimento e considera-la como típica ℓ𝑒𝑓𝑥1 = 256 𝑐𝑚 ℓ𝑒𝑓𝑥2 = 446 𝑐𝑚 ℓ𝑒𝑓𝑥4 = 476 𝑐𝑚 ℓ𝑏,𝑛𝑒𝑐 = 0,15 × 4,76 = 0,71 𝑚 N 7 - 2 8 Ø 6 ,3 c / 1 7 c m (100,5 cm) 6 c m 6 c m 6 c m 6 c m 6 c m 6 c m 6 c m 6 c m N 7 - 2 8 Ø 6 ,3 c / 1 7 c m N 7 - 2 6 Ø 6 ,3 c / 1 7 c m N 7 - 2 6 Ø 6 ,3 c / 1 7 c m 6 cm6 cm 6 cm6 cm N7 - 48 Ø 6,3 c/ 17 cm N7 - 14 Ø 6,3 c/ 17 cm Exercício: Armadura Negativa de Borda (face superior)