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Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes Apresentação As lajes em concreto armado devem ser verificadas quanto ao conforto da estrutura ao uso, ou seja, em relação aos estados limites de serviço (ELS). Para as lajes, as verificações dos ELS são referentes à limitação da abertura de fissuras e à ocorrência de deformações excessivas. Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá aprender a realizar as verificações quanto ao estado limite de deslocamento a partir da verificação das flechas (deslocamentos) em lajes de concreto armado em serviço. Você também irá estudar sobre o ELS de abertura de fissuras a partir da análise dos parâmetros envolvidos nas verificações quanto à limitação da abertura de fissuras nas lajes em concreto armado. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer flechas de lajes em serviço.• Descrever fissuras de lajes em serviço.• Apontar deslocamentos horizontais em lajes e vigas.• Desafio A estimativa da abertura de fissuras é uma verificação fundamental no dimensionamento de estruturas de concreto, uma vez que a abertura fora dos limites estabelecidos em norma pode representar problemas para a corrosão das armaduras. Considere a situação descrita: Que parecer, em relação à abertura de fissuras, deve ser passado para essa laje? Explique, por meio dos cálculos, como você chegou à resposta. Infográfico A rigidez das lajes é fator fundamental para a diminuição dos deslocamentos verticais (flechas) em lajes. Quanto maior a espessura da laje, maior a sua rigidez. Contudo, maiores serão o seu peso e também o seu custo. Neste Infográfico, você irá acompanhar a estimativa das flechas em duas lajes com espessuras distintas sob a mesma carga atuante. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Conteúdo do livro A verificação de lajes em concreto armado envolve, além da resistência aos esforços solicitantes, as verificações quanto aos ELS, que dizem respeito ao conforto do usuário quanto ao uso da estrutura. No capítulo Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você irá aprender as bases, os princípios e alguns limites que devem ser obedecidos quanto às verificações dos estados limites de deformações excessivas e de limite de abertura de fissuras. Boa leitura. CONCRETO ARMADO APLICADO EM VIGAS, LAJES E ESCADAS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM > Reconhecer flechas de lajes em serviço. > Descrever fissuras de lajes em serviço. > Apontar deslocamentos horizontais de lajes e vigas. Introdução Além de todo o impacto da Revolução Industrial na sociedade em geral, ela trouxe consigo grandes melhorias também ao setor da construção civil. Mesmo caracte- rizado pela unicidade dos seus produtos e com dificuldade quanto à incorporação de processos de industrialização e de produção em série, esse setor passou a contar com novas tecnologias, principalmente na fase de projeto, para diminuir as incertezas e garantir uma previsão mais assertiva quanto ao comportamento das estruturas sob as condições de utilização. Os deslocamentos e fissuras em lajes fazem parte da verificação dos estados-limite de serviço. Lajes são elementos com finalidades principais de transferir as cargas de pavimentos superiores aos pavimentos inferiores, além de serem as regiões de efetiva utilização das edificações, uma vez que funcionam como os pisos. Assim, Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes Denise Itajahy Sasaki Gomes Venturi de acordo com sua finalidade, as lajes devem ser projetadas com horizontalidade suficiente para não provocar danos indesejáveis. A ocorrência de flechas e deformações excessivas gera a necessidade de re- paros, pela aplicação de camadas de regularização. Além de representarem pesos adicionais e, assim, contribuírem para o aumento das flechas, essas camadas de regularização representam custos adicionais tanto em materiais quanto em mão de obra, e podem acarretar o não cumprimento do cronograma da obra. Além do desconforto visual que podem causar, flechas e deformações excessivas podem provocar danos a outros elementos, como em paredes apoiadas sobre as vigas ou lajes deformadas e no funcionamento de esquadrias diversas. Neste capítulo, você conhecerá os principais critérios envolvidos na verifica- ção dos deslocamentos (flechas) em lajes. Além disso, verá como é realizada a estimativa da abertura de fissuras em lajes de concreto armado, que faz parte da verificação quanto ao estado-limite de abertura de fissuras. Por fim, estudará os conceitos relacionados aos deslocamentos horizontais de lajes e vigas. Flechas em lajes O comportamento de uma laje em concreto armado depende do carregamento que lhe é imposto. Carregamentos de baixa intensidade permitem o dimen- sionamento de lajes em regime elástico, isto é, o dimensionamento é feito desprezando o efeito da fissuração. Conforme os carregamentos aumentam, as lajes passam a apresentar fissuras, devido aos maiores esforços solicitantes, o que diminui a rigidez desses elementos e, consequentemente, aumentam as flechas e deformações, fato que deve ser considerado, e a análise em regime elástico passa a não ser mais ideal. Há ainda a atuação dos efeitos de retração e de fluência sobre os elementos de concreto armado, provocando o aumento das deformações na estrutura. A retração é a perda de volume de concreto nas primeiras idades da edificação, em razão de sua estrutura porosa e de ações capilares (CLÍMACO, 2016). Se não controlado, o processo de retração causa fissuras nas estruturas de concreto. Já a fluência é caracterizada pelo acréscimo de deformações ao longo do tempo sob a ação de um mesmo carregamento constante. Isso influencia diretamente na resistência das vigas, uma vez que leva à sua deformação. O efeito da fluência, enquanto deformação lenta, é considerado no cálculo da flecha a partir da inserção de uma flecha diferida no tempo. Já o efeito da retração é considerado de forma aproximada, “através de uma curvatura constante na viga, cujo efeito é especialmente a parcela da flecha máxima ao longo do tempo” (BUCHAIM; GONÇALVES, 2016, p. 2). Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes2 Eventuais deslocamentos (flechas) em lajes fazem parte das verificações do estado limite de serviço (ELS). Nas estruturas, de acordo com a Tabela 13.3 da NBR 6118 (ABNT, 2014), a limitação das flechas ocorre de acordo com o tipo de efeito: aceitabilidade sensorial, efeitos estruturais em serviço e efeitos em elementos. Conforme Araújo (2003, p. 126): A NBR 6118 estabelece diversos limites para os deslocamentos dos elementos estruturais. Esses limites são valores práticos determinados de modo a [garantir] que os deslocamentos da estrutura não causem sensações desagradáveis aos usuários, não impeçam a utilização adequada da construção, nem causem danos em elementos estruturais. Além disso, esses limites devem garantir a validade da hipótese de pequenos deslocamentos, usualmente admitida na análise estrutural. A Tabela 13.3 da NBR 6118 (ABNT, 2014), contendo os limites para desloca- mentos de acordo com o tipo de efeito, é reproduzida no Quadro 1. Quadro 1. Limites para deslocamentos Tipo de efeito Razão da limitação Exemplo Deslocamento a considerar Deslocamento/ limite Aceitabilidade sensorial Visual Deslocamentos visíveis em elementos estruturais Total l/250 Outro Vibrações sentidas no piso Devido a cargas acidentais l/350 Efeitos estruturais em serviço Superfícies que devem drenar água Coberturas e varandas Total l/250a Pavimentos que devem permanecer planos Ginásios e pistas de boliche Total l/350 + contraflechab Ocorrido após a construção do piso l/650 Elementos que suportam equipamentos sensíveis Laboratórios Ocorrido após nivelamento do equipamento De acordo com recomendação do fabricante do equipamento (Continua)Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 3 Tipo de efeito Razão da limitação Exemplo Deslocamento a considerar Deslocamento/ limite Efeitos em elementos não estruturais Paredes Alvenaria, caixilhos e revestimentos Após a construção da parede l/350b e 10 mm e Divisórias leves e caixilhos telescópicos Ocorrido após a instalação da divisória l/250c e 25 mm Movimento lateral de edifícios Provocado pela ação do vento para combinação frequente entre pavimentosf Movimentos térmicos verticais Provocado por diferença de temperatura l/400g e 15 mm Forros Movimentos térmicos horizontais Provocados por diferença de temperatura Revestimentos colados Ocorrido após a construção do forro l/350 Revestimentos pendurados ou com juntas Deslocamento ocorrido após a construção do forro l/175 Pontes rolantes Desalinhamento de trilhos Deslocamento provocado pelas ações decorrentes da frenação Efeitos em elementos estruturais; afastamento em relação às hipóteses de cálculo adotadas Se os deslocamentos forem relevantes para o elemento considerado, seus efeitos sobre as tensões ou sobre a estabilidade da estrutura devem ser considerados, incorporando-se aos modelo estrutural adotado. (Continuação) (Continua) Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes4 Tipo de efeito Razão da limitação Exemplo Deslocamento a considerar Deslocamento/ limite a As superfícies devem ser suficientemente inclinadas ou o deslocamento previsto compensado por contraflechas, de modo a não ser acúmulo de água. b Os deslocamentos podem ser parcialmente compensados pela especificação de contraflechas. Entretanto, a atuação isolada da contraflecha não pode ocasionar um desvio do plano maior que l/350. c O vão l deve ser tomado na direção na qual a parede ou a divisória se desenvolve. d Rotação nos elementos que suportam paredes. e H é a altura útil total do edifício e Hi o desnível entre dois pavimentos vizinhos. f Esse limite aplica-se ao deslocamento lateral entre dois pavimentos consecutivos, devido à atuação de ações horizontais. Não podem ser incluídos os deslocamentos devidos a deformações axiais nos pilares. O limite também se aplica ao deslocamento vertical relativo das extremidades de lintéis conectados a duas paredes de contraventamento, quando Hi representa o comprimento do lintel. g O valor l refere-se à distância entre o pilar externo e o primeiro pilar interno. Obs.: Todos os valores-limite de deslocamentos supõem elementos de vão l suportados em ambas as extremidades por apoios que não se movem. Quando se tratar de balanços, o vão equivalente a ser considerado deve ser o dobro do comprimento do balanço. Para o caso de elementos de superfície, os limites prescritos consideram que o valor l é o menor vão, exceto em casos de verificação de paredes e divisórias, em que interessa a direção na qual a parede ou divisória se desenvolve, limitando-se esse valor a duas vezes o vão menor. O deslocamento total deve ser obtido a partir da combinação das ações características ponderadas pelos coeficientes definidos na Seção 11. Deslocamentos excessivos podem ser parcialmente compensados por contraflechas. Fonte: Adaptado de ABNT (2014). Quando a análise estrutural é realizada por meio de software específico de cálculo, a flecha inicial estimada é obtida diretamente do software. Em situações de análise manual, recorrendo-se a tabelas e ábacos para cálculo, a flecha inicial em vigas é estimada a partir de relações determinadas. Araújo (2003) aponta que a flecha inicial de uma laje (W0) pode ser obtida de tabelas pela aplicação da seguinte da equação: onde: � p é a carga na laje; � lx é o menor vão da laje; (Continuação) Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 5 � D é a rigidez à flexão na laje; � wc é o coeficiente fornecido nas tabelas indicadas pelo autor. Já a rigidez à flexão, também de acordo com Araújo (2003) é dada por: onde: � ECS é o módulo de deformação secante do concreto; � h é a espessura da laje; � v é o coeficiente de Poisson, adotado como 0,2. Na ausência de ensaios, segundo o Item 8.2.8 da NBR 6118 (ABNT, 2014), para concretos com resistência característica, fck, entre 20 MPa a 50 MPa, o módulo de elasticidade secante do concreto, ECS, pode ser tomado como igual a: Em que: onde Eci é o módulo de elasticidade inicial, calculado em função da resistência característica do concreto (fck, em Mpa), sendo: � para basalto e diabásio; � para granito e gnaisse; � para calcário; � para arenito. A flecha final é calculada incluindo o efeito de fluência do concreto, a partir da estimativa de um coeficiente αf: onde ρ’ é taxa geométrica de armadura, calculada com base na área da seção transversal da armadura longitudinal de compressão (As’), e dada por: Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes6 Por sua vez, é a diferença entre o coeficiente de variação da flecha em função do tempo, dada por: Desse modo, é o coeficiente obtido em função do tempo, que pode ser calculado por meio das expressões: Por fim, t é o tempo, em meses, para o qual se deseja o valor da flecha diferida, e t0 é a idade, em meses, relativa à data de aplicação da carga de longa duração. (Para parcelas de cargas de longa duração com idades distintas de aplicação, a BNR 6118 deve ser consultada para a aplicação de uma equação para ponderação do valor de t0.) A flecha total é, enfim, calculada multiplicando-se a flecha imediata por (1 + αf). As flechas imediata, diferida e total são ilustradas na Figura 1. Figura 1. Flecha imediata, flecha diferida e flecha total em vigas de concreto com carrega- mento uniforme. Fonte: Adaptado de Alva ([201-]). A flecha total é então calculada a partir da expressão: onde: � W0 é a flecha inicial; � αf é o coeficiente de fluência. Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 7 Exemplo Suponha uma laje maciça, com concreto fck = 30 MPa (agregado basalto), coeficiente de Poisson igual a v = 0,2, espessura de h = 14 cm e submetida a uma carga distribuída quase permanente p0 = 4,95 kN/m2 (peso próprio + cargas permanentes + cargas eventuais que durem grande parte da vida da construção, inclusive na fase de construção) (ARAÚJO, 2003). A laje tem vãos de 7,0 m × 7,0 m, o que resulta em um coeficiente wc igual a wc = 4,06. Considere o módulo secante Ecs = 28517 MPa e o coeficiente de fluência para o concreto igual a 2,5. Calcular a flecha imediata, a flecha diferida no tempo e a flecha total. Além disso, verificar se a espessura de 14 cm definida para a laje é aceitável em função da flecha obtida. Resposta Comecemos pelo cálculo das flechas. A flecha inicial é obtida a partir da relação: A rigidez à flexão da laje é obtida por: A flecha inicial é dada por: Para um coeficiente de fluência (αf) igual a 2,5, a flecha total pode ser calculada por: A flecha diferida no tempo é a resultante da subtração da flecha inicial da flecha total, tendo o valor de: 24,9 ‒ 7,1 = 17,8 mm. Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes8 Para verificar a aceitabilidade da flecha total obtida, de acordo com a Tabela 13.3 da NBR 6118 (ABNT, 2014), o deslocamento em elementos para aceitação sensorial ou estruturais em serviços para lajes pode ser considerado como , em que é o vão da laje. Dessa forma, para um vão de 7,0 m tem-se a flecha admissível dada por: Como a flecha total (Wf = 24,9 mm) é menor que a flecha admissível (Wadm = 28 mm), a espessura da laje de h = 14 cm é satisfatória. Há alguns procedimentos em projetos que podem ser utilizados para reduzir as flechas das estruturas, examinados a seguir. � Aumento da espessura da laje: uma vez que a flecha depende da rigidez do elemento, parte-se para o aumento da espessura das lajes, tornando-as mais rígidas. � Aumento da rigidez das estruturas de suporte (vigas): como as lajes apoiam- -se sobre as vigas, nos sistemasestruturais convencionais a flecha-limite do pavimento pode ser diminuída aumentando-se a rigidez das vigas e, assim, aumentando a rigidez do pavimento como um todo. � Utilização de contraflechas: contraflechas podem ser definidas como um deslocamento vertical imposto em um elemento em sentido contrário ao deslocamento das flechas. Costumam ser empregadas com o objetivo de prevenir a ocorrência de flechas que ultrapassem os limites estabelecidos na NBR 6118 (ABNT, 2014). Fissuras em vigas de concreto armado Uma vez que as fissuras em elementos de concreto armado são inevitáveis, isto é, sempre acabarão ocorrendo, a norma de projetos de estruturas de concreto, a NBR 6118 (ABNT, 2014), impõe a verificação quanto ao limite de abertura de fissuras. O item 13.4.1 da NBR 6118, em relação às fissuras, afirma que: A fissuração em elementos estruturais de concreto armado é inevitável, devido à grande variabilidade e à baixa resistência do concreto à tração; mesmo sob as ações de serviço (utilização), valores críticos de tensões de tração são atingidos. Visando obter um bom desempenho relacionado à proteção das armaduras quanto à corrosão e à aceitabilidade sensorial dos usuários, busca-se controlar a abertura dessas fissuras. (ABNT, 2014, p. 79). Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 9 Assim, uma das verificações que devem ser realizadas em lajes de concreto armado é o estado-limite de fissuras (ELS-F) e o estado-limite de abertura das fissuras (ELS-W). Segundo os itens 3.2.2 e 3.2.3, esses estados-limites são definidos como: ELS-F — Estado em que se inicia a formação de fissuras. Admite-se que este estado- -limite é atingido quando a tensão de tração máxima na seção transversal for igual à fct,f. [...] ELS-W — Estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais aos máximos especificados em 13.4.2. (ABNT, 2014, p. 5). O item 13.4.2 da NBR 6118, por sua vez, afirma que: [...] a abertura máxima característica wk das fissuras, desde que não exceda valores da ordem de 0,2 mm a 0,4 mm, (conforme Tabela 13.4) sob ação das combinações frequentes, não tem importância na corrosão das armaduras passivas. (ABNT, 2014, p. 79). Assim, o dimensionamento de fissuras consiste em projetar as estruturas de concreto para que não ultrapassem os valores de abertura máxima de fissuras entre 0,2 mm e 0,4 mm. Porém, para estruturas com armaduras ativas, outros valores (mais restritos) devem ser adotados. A Tabela 13.4 da NBR 6118 (ABNT, 2014) determina os limites de abertura das fissuras, a partir do tipo de concreto estrutural, da combinação de ações e da classe de agressividade ambiental, além do tipo de protensão (para concretos protendidos nível 1 e 2). Essa tabela é reproduzida no Quadro 2. Quadro 2. Exigências relativas à fissuração Tipo de concreto estrutural Classe de agressividade ambiental (CAA) e tipo de protensão Exigências relativas à fissuração Combinação de ações em serviço a utilizar Concreto simples CAA I a CAA IV Não há — Concreto armado CAA I ELS-W wk ≤ 0,4 mm Combinação frequente CAA II e CAA III ELS-W wk ≤ 0,3 mm CAA IV ELS-W wk ≤ 0,2 mm Fonte: Adaptado de ABNT (2014). Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes10 Fissuras: abertura característica (wk) O valor característico para estimativa da limitação de abertura de fissuras nas estruturas de concreto armado é calculado por meio de duas expressões e deve ser tomado como o menor dos dois valores obtidos por: onde: � Esi é o módulo de elasticidade do aço da barra considerada, de diâ- metro Φi; � ρri é a taxa de armadura passiva ou ativa aderente em relação à área da região de envolvimento Acri; � Acri é a área para a fissuração, constituída por um retângulo cujos lados não distem mais de 7,5Φ do eixo da barra da armadura; � η1 é o coeficiente de conformação superficial da armadura considerada, sendo tomado como igual a 1,0 para barras lisas, igual a 1,4 para barras entalhadas e igual a 2,25 para barras nervuradas; � σsi é a tensão de tração no centro de gravidade da armadura conside- rada, calculada no Estádio II, que pode ser calculado por: onde: � Md é o momento atuante, em serviço, para a combinação frequente de ações; � xII é a posição da linha neutra em serviço, para o Estádio II, dada por: Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 11 onde: � bw é a largura da viga; � αE é a relação entre os módulos de elasticidade do aço (Es) e o módulo de elasticidade secante do concreto (ECs), dada por: onde: � d é a altura útil da seção; � As é a área de armadura correspondente à seção analisada. Os valores de σsi, Φi, Esi e ρri são definidos para cada área de envolvimento em exame (conforme áreas de envolvimentos apresentadas na Figura 2). Figura 2. Concreto de envolvimento da armadura, para obtenção da área para fissuração (Acr). Fonte: ABNT (2014, p. 128). Dispensa da verificação da abertura de fissuras O estado-limite de fissuração também pode ser atendido a partir do item 17.3.3.3 da NBR 6118 (ABNT, 2014), a partir da utilização de valores máximos de diâmetro e espaçamento das armaduras, obtidos com base na tensão nas barras. Se um elemento for dimensionado respeitando a tensão-limite atuante em uma barra, além dos valores máximos de espaçamento e diâmetro das Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes12 armaduras, pode-se dispensar a verificação da abertura de fissuras e con- siderar atendido o estado-limite de fissuração. Conforme a Tabela 17.2 da NBR 6118 (ABNT, 2014), o diâmetro e espaçamento máximos de acordo com a tensão da barra são aqueles reproduzidos no Quadro 3. Quadro 3. Dispensa de fissuras: valores máximos de diâmetro e espaçamento, com barras de alta aderência Tensão na barra Valores máximos Concreto sem armaduras ativas Concreto com armaduras ativas σsi Mpa Φmáx mm Smáx cm Φmáx mm Smáx cm 160 32 30 25 20 200 25 25 16 15 240 20 20 12,5 10 280 16 15 8 5 320 12,5 10 6 — 360 10 5 — — 400 8 — — — Fonte: Adaptado de ABNT (2014). Deslocamentos horizontais em lajes e vigas O estado-limite de deformações excessivas é caracterizado pelo aparecimento de deformações excessivas horizontais e verticais nos elementos estruturais. Vimos os deslocamentos verticais (flechas) nos itens anteriores. As deformações horizontais em vigas e lajes são oriundas do deslocamento global do edifício, sob a ação das cargas horizontais, a exemplo da ação do vento ou ação de equipamentos sujeitos a cargas horizontais, no caso de edificações de instalações industriais. Esses deslocamentos podem provocar algum tipo de patologia na construção (conforme situação exemplificada na Figura 3) e devem ser combatidos a partir do enrijecimento das seções dos Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 13 elementos ou da disposição deles, de forma a aumentar a rigidez do conjunto na direção necessária. As lajes atuam no combate aos deslocamentos globais horizontais, em conjunto com as vigas, a partir da sua rigidez à flexão. Figura 3. Fissuras provocadas por deslocamento horizontal excessivo da estrutura. Fonte: Alva (2014, documento on-line). As vigas exercem papel de grande importância no controle dos deslocamen- tos horizontais globais. Para diminuir os deslocamentos horizontais excessivos (cujos valores-limite são indicados na Tabela 13.3 da NBR 6118 [ABNT, 2014]), pode-se alterar as seções das vigas de forma que elas contribuam com o au- mento de rigidez necessário ao conjunto para diminuição dos deslocamentos. O aparecimento de fissuras em estruturas de concreto armado pode estar ligado a fatores diversos, desde uma falha no dimensionamento (inconsistências na verificação da estimativa da abertura de fissuras, na consi- deração das ancoragens e regiões de emendas), situações que envolvem a etapa de construção (alteração do diâmetro das barras, falha no espaçamento das armaduras ou processo indevido de cura do concreto),assim como situações que envolvem o uso da estrutura com finalidade distinta daquela para a qual foi inicialmente projetada (como uma edificação projetada para ser residencial, mas que passa a ser utilizada para fins comerciais, com depósitos), provocando cargas adicionais não consideradas. As situações citadas podem gerar com- portamentos não previstos nas vigas e lajes em concreto armado, a exemplo de flechas maiores, o que pode levar inclusive à ruína da estrutura. Assim, é importante acompanhar a estrutura projetada e construída durante todo seu ciclo de vida, de forma a garantir a durabilidade das estruturas. Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes14 Instabilidade lateral de vigas A NBR 6118 (ABNT, 2014) não apresenta muitos detalhes em relação à análise da instabilidade lateral de vigas, apresentando apenas uma verificação sim- plificada a ser seguida. Essa instabilidade lateral deve ser verificada a partir do atendimento das seguintes condições: onde: � l0 é o comprimento do flange comprimido (entre suportes que garantam o contraventamento lateral); � βfl é o coeficiente que depende da forma da viga (Figura 4); � h é a altura total da viga; � b é a largura da zona comprimida. Figura 4. Valores de βfl para diferentes tipos de viga. Fonte: ABNT (2014, p. 114). O efeito da perda de instabilidade lateral, causado pela flambagem da região comprimida da viga decorrente de deformação com rotação da seção transversal, pode levar a viga à ruptura antes do esgotamento da seção por flexão. Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 15 Referências ALVA, G. M. S. Deslocamentos horizontais em edifícios: modelos estruturais para edifícios. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, 2014. Notas de aula. Disponível em: http://coral.ufsm.br/decc/ECC1008/Downloads/Aula_Desl_Hor_2sem_2014.pdf. Acesso em: 30 nov. 2020. ALVA, G. M. S. Estados limites de serviço segundo a NBR 6118. Santa Maria: Universidade Federal de Santa Maria, [201-]. Notas de aula. Disponível em: http://coral.ufsm.br/decc/ ECC1006/Downloads/ELS_NBR6118.pdf. Acesso em: 30 nov. 2020. ARAÚJO, J. M. Curso de concreto armado. 2. ed. Rio Grande: Dunas, 2003. v. 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 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Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes16 Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos testados, e seu funcionamento foi comprovado no momento da publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links. Verificação em serviço de flechas e de fissuração em lajes 17 Dica do professor Fissuras e deslocamentos excessivos em lajes de concreto armado devem ser averiguados de acordo com as condições estabelecidas nas verificações dos ELS. As fissuras, um tipo de patologia estrutural, podem ser provocadas por erro de projeto, fatores ligados à etapa de construção ou à utilização da estrutura. Nesta Dica do Professor, você irá conhecer mais sobre possíveis causas de fissuras e deslocamentos excessivos, relacionados às fases de projeto, construção e uso da edificação. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/f1a1086ad0a3ed54130c2a7f7f425122 Exercícios 1) A verificação quanto à abertura de fissuras faz parte das verificações dos ELS. Nas estruturas em concreto armado, para que não haja importância na corrosão das armaduras passivas, segundo a NBR 6118, a abertura máxima característica das fissuras, sob a ação de combinações frequentes, não deve exceder os valores de: A) 0,1 a 0,3mm. B) 0,2 a 0,4mm. C) 0,2 a 0,3mm. D) 0,3 a 0,4mm. E) 0,2 a 0,5mm. 2) A verificação da estimativa de abertura de fissuras pode ser dispensada, de acordo com a NBR 6118, se forem atendidos os requisitos de valores máximos de diâmetro e espaçamento das armaduras, de acordo com uma tensão atuante na barra. Para uma tensão na barra de 230MPa, pode-se dispensar a verificação de abertura de fissuras para peças armadas (sem armaduras ativas) com diâmetro máximo e espaçamento máximo, respectivamente, de: A) 32mm e 30cm. B) 25mm e 25cm. C) 20mm e 20cm. D) 16mm e 15cm. E) 12,5mm e 10cm. A verificação da flecha, dentre outras, deve ser feita em atendimento aos ELS. Considere uma laje retangular com vão de 6,0m x 6,0m (Wc = 4,06, conforme tabelas de dimensionamento), 12cm de espessura, submetida a uma carga distribuída uniforme de 4,95MPa. 3) Considerando fck = 30MPa, módulo de elasticidade secante do concreto (Ecs) igual a 28157 MPa, coeficiente de Poisson igual a 0,2 e coeficiente de fluência para o concreto igual a 2,5, a flecha imediata e a flecha diferida no tempo são iguais, respectivamente, a: A) 21,3mm e 15,2mm. B) 6,1mm e 21,3mm. C) 15,2mm e 21,3mm. D) 15,2mm e 6,1mm. E) 6,1mm e 15,2mm. 4) As lajes exercem grande influência nas edificações, pois, além de serem as responsáveis por transferir as cargas do pavimento aos demais elementos estruturais, a sua rigidez contribui para a estabilidade global da edificação a partir do combate aos deslocamentos horizontais. A rigidez de uma laje é calculada com base em: A) carga atuante e altura (espessura) das lajes. B) vãos e altura (espessura) das lajes. C) altura da laje (espessura), carga atuante e vãos. D) módulo de elasticidade secante, coeficiente de fluência e carga atuante. E) módulo de elasticidade secante, coeficiente de Poisson e altura (espessura). 5) A flecha de lajes em concreto armado é calculada a partir da soma da flecha imediata, obtida em função das cargas atuantes e da rigidez da estrutura à flecha diferida no tempo. Calcule a flecha total de uma laje em concreto armado com espessura de 14cm, fck = 30 MPa, vãos de 7,0m x 7,0m (com coeficiente para obtenção da flecha imediata de wc=4,06, conforme tabelas) submetida a uma carga p0 = 4,95 kN/m, considerando módulo secante Ecs = 28517 MPa e coeficiente de fluência para o concreto igual a 2,5:A) 14,3mm. B) 21,4mm. C) 24,1mm. D) 24,9mm. E) 25,3mm. Na prática A norma brasileira de projetos de concreto, a NBR 6168, contém as orientações que devem ser seguidas para a verificação dos ELS. Em relação aos ELS de deformação excessiva e abertura de fissuras, a ocorrência de valores superiores aos limites recomendados em norma pode provocar efeitos desagradáveis ao uso e, em situação extrema, levar à ruína da estrutura. Neste Na Prática, você irá acompanhar o desabamento parcial de lajes de um edifício de 14 pavimentos, provocado por fatores relacionados aos ELS, especificamente às deformações excessivas e às formações de fissuras (com deterioração das armaduras). Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/f4626f7a-fbef-411a-976c-867a1789ed5e/ded04aea-c334-45d0-b793-725c5bc35f90.png Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Edifícios altos com lajes lisas Saiba mais sobre a estabilidade global de edifícios altos em lajes lisas a partir da leitura deste artigo, publicado na Revista Ibracon. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Deslocamentos laterais - Edifícios de múltiplos andares Saiba mais sobre a análise da deslocabilidade lateral de edifícios de múltiplos andares com modelos tridimensionais de barra nesta Dissertação de Mestrado. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. Análise da abertura de fissuras Leia este artigo, publicado no Ibracon, e saiba mais sobre a análise da abertura de fissuras em estruturas de concreto armado com e sem adição de fibras submetidas a tensões internas autoequilibradas. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.scielo.br/pdf/riem/v13n1/pt_1983-4195-riem-13-01-183.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/handle/ufscar/8606/DissMCAad.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://www.researchgate.net/profile/Thomaz_Buttignol/publication/336720101_ANALISE_DA_ABERTURA_DE_FISSURAS_EM_ESTRUTURAS_DE_CONCRETO_ARMADO_COM_E_SEM_ADICAO_DE_FIBRAS_SUBMETIDAS_A_TENSOES_INTERNAS_AUTOEQUILIBRADAS_ANALYSIS_OF_CRACK_OPENING_OF_REINFORCED_CONCRETE_STRUCTURES_W/links/5daf13e9299bf111d4bfbc47/ANALISE-DA-ABERTURA-DE-FISSURAS-EM-ESTRUTURAS-DE-CONCRETO-ARMADO-COM-E-SEM-ADICAO-DE-FIBRAS-SUBMETIDAS-A-TENSOES-INTERNAS-AUTOEQUILIBRADAS-ANALYSIS-OF-CRACK-OPENING-OF-REINFORCED-CONCRETE-STRUCTURES-W.pdf