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Estados Limites e Combinações de Ações

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ESTADOS LIMITES
		O conceito de Estado Limite é dado pela situação (limite) a partir da qual a estrutura deixa de atender a uma das finalidades de sua construção.
		Para uma edificação, espera-se que a mesma deva reunir condições adequadas de segurança, funcionalidade e durabilidade, para que atenda às necessidades de que foi projetada. Logo, quando uma estrutura deixa de atender a esses requisitos, diz-se que ela atingiu o Estado Limite. Dessa forma, uma estrutura pode atingir um Estado Limite de ordem estrutural ou de ordem funcional.
		Assim, temos os dois tipos de Estados:
Estados Limites Últimos (de ruína);
Estados Limites de Utilização (de serviço).
 
Estado Limite Último
		Segundo a NBR 6118, o Estado Limite Último é definido como o “estado limite relacionado ao colapso, ou a qualquer outra forma de ruína estrutural, que determine a paralisação do uso da estrutura.” Conclui-se que uma estrutura jamais pode alcançar o Estado Limite Último, ou seja, a ruína.
		No Estado Limite Último é onde ocorre o esgotamento da capacidade de sustentação, podendo ser por: ruptura de seções, colapso da estrutura, deterioração por fadiga e perda de estabilidade. 
		Os projetos de concreto armado e concreto protendido são dimensionados neste Estado, como se estivessem prestes a romper. Isto faz com que se tenha uma margem de resistência aos carregamentos aplicados na estrutura, sendo que para ocorrer a ruptura, a estrutura teria que estar submetida a carregamentos bem superiores dos quais foi projetado. 
		Essa margem de resistência é feita através de coeficientes numéricos chamados “coeficientes de segurança”, que fazem com que as estruturas trabalhem longe da ruína. Esses coeficientes são adotados de tal forma que as ações são majoradas e as resistências dos materiais são minoradas.
		A segurança das estruturas de concreto, tanto armado quanto protendido deve sempre ser verificada em relação aos seguintes Estados Limites Últimos:
Estado Limite Último de perda de equilíbrio da estrutura, admitida como corpo rígido;
Estado Limite Último de esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no seu todo ou em parte, devido às solicitações normais e tangenciais;
Estado Limite Último de esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no seu todo ou em parte, considerando os efeitos de segunda ordem;
Estado Limite Último provocado por solicitações dinâmicas;
Casos especiais.
Os valores a serem considerados para o coeficiente de segurança
no Estado Limite Último para o concreto (γc) e o aço (γs) estão indicados na tabela abaixo:
Observação: Para a maioria das construções é usada a Combinação Normal.
Estado Limite de Serviço
		Estados Limites de Serviço são aqueles relacionados à durabilidade das estruturas, aparência, conforto do usuário e a boa utilização funcional das mesmas, seja em relação aos usuários, seja em relação às máquinas e aos equipamentos utilizados.
		Na análise estrutural deve ser considerada a influência de todas as ações que possam produzir efeitos significativos para a segurança da estrutura em exame, levando-se em conta os possíveis estados limites últimos e os de serviço.
		Em construções especiais pode ser necessário verificar a segurança em relação a outros estados limites de serviço não definidos na NBR 6118.
		Os estados limites de serviço, Podem se originar de uma das seguintes causas:
Estado Limite de Abertura de Fissuras: Também definido como Estado limite de fissuração inaceitável corresponde ao estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais aos limites máximos especificados por normas e que podem ser prejudicial ao uso ou à durabilidade da peça de concreto.
Estado Limite de Deformações Excessivas: Estado em que as deformações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal da construção; após a aplicação do carregamento, com o decorrer do tempo, a deformação lenta produz um aumento na deformação da peça que pode chegar a valores três vezes maiores que os iniciais.
Estado Limite de Vibrações Excessivas: Estado em que as vibrações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal da construção.
Estado Limite de Formação de Fissuras: É o estado em que há uma grande probabilidade de iniciar-se a formação de fissuras de flexão. Este estado ocorre quando a tensão de tração máxima na seção transversa for igual à resistência à tração do concreto na flexão.
Estado Limite de Descompressão: É o estado no qual em um ou mais pontos da seção transversal a tensão é nula, não havendo tração no restante da seção. O termo descompressão vem da idéia de que o carregamento externo, quando aplicado, descomprime a seção comprimida pela protensão. Sua verificação é feita no Estádio I.
Estado Limite de Descompressão
⇒ ESTÁDIOS 
		O procedimento para se caracterizar o desempenho de uma seção de concreto consiste em aplicar um carregamento, que se inicia do zero e vai ate a ruptura. Às diversas fases pelas quais passa a seção de concreto, ao longo desse carregamento, dá-se o nome de Estádios.
		Distinguem-se basicamente três fases distintas: Estádio I, Estádio II e Estádio III.
Estádio I
Esta fase corresponde ao inicio do carregamento. As tensões normais que surgem são de baixa magnitude e dessa forma o concreto consegue resistir às tensões de tração. Tem-se um diagrama linear de tensões, ao longo da seção transversal da peca, sendo válida a lei de Hooke. É no Estádio I que e feito o calculo do momento de fissuração, que separa o Estádio I do Estádio II. O Estádio I termina quando a seção fissura.
Estádio II
Neste nível de carregamento, o concreto não mais resiste à tração e a seção e encontra fissurada na região de tração. A contribuição do concreto tracionado deve ser desprezada. No entanto, a parte comprimida ainda mantem um diagrama linear de tensões, permanecendo válida a lei de Hooke. O Estádio II serve para a verificação da peça em serviço. Como exemplos, citam-se o estado limite de abertura de fissuras e o estado limite de deformações excessivas. O Estádio II termina com o inicio da plastificação do concreto comprimido. 
Estadio III
No Estádio III, a zona comprimida encontra-se plastificada e o concreto dessa região está na iminência da ruptura. Admite-se que o diagrama de tensões seja da forma parabólico-retangular, também conhecido como diagrama parábola-retângulo. E no estadio III que e feito o dimensionamento, situação em que denomina “cálculo na ruptura” ou “cálculo no estádio III”.
Domínios de Deformação
⇒ COMBINAÇÕES DE AÇÕES
A norma brasileira NBR 8681 (Ações e segurança nas estruturas) 
define ações como as causas que provocam esforços ou deformações nas estruturas. As ações podem ser de três tipos: 
a) Ações permanentes: são aquelas que apresentam pequena variação durante praticamente toda a vida da construção. 
b) Ações variáveis: ao contrário das ações permanentes as ações variáveis apresentam variação significativa durante a vida da construção. 
c) Ações excepcionais: são aquelas que apresentam duração extremamente curta, e com baixa probabilidade de ocorrência, durante a vida da construção. 
		Para a elaboração dos projetos, as ações devem ser combinadas, com a aplicação de coeficientes sobre cada uma delas, para levar em conta a probabilidade de ocorrência simultânea. A aplicação das ações deve ser feita de modo a se conseguirem as situações mais críticas para a estrutura.
		Para os Estados Limites Últimos são utilizadas as
combinações últimas normais, combinações últimas especiais ou de construção, combinações últimas excepcionais.
Combinações Últimas Normais: as ações variáveis são divididas em dois grupos, as principais e as secundárias com seus valores reduzidos, que leva em conta a baixa probabilidade de ocorrência simultânea das ações variáveis.
Combinações Últimas Especiais ou de Construção: a única alteração em relação às combinações últimas normais está na consideração do coeficiente de redução, que será o mesmo, a menos que a ação variável principal