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Estádios e domínios APRESENTAR AO ALUNO OS CONCEITOS DE ESTÁDIOS E DOMÍNIOS DE DEFORMAÇÕES AUTOR(A): PROF. EDNILSON SILVA RIBEIRO Estádios Os Estádios podem ser definidos como estágios de tensão pelo qual um elemento fletido passa, desde o carregamento inicial até a ruptura. A figura abaixo descreve o comportamento de uma viga simplesmente apoiada submetida a um carregamento externo crescente, a partir de zero. Em função dos estádios de tensões mostrados na viga, classificam-se os Estádios em quatro, cada um apresentando uma particularidade: Estádios e domínios 01 / 11 Legenda: DIAGRAMAS DE TENSãO INDICATIVOS DOS ESTáDIOS DE CáLCULO Cada Estádio tem a sua importância, sendo as principais descritas a seguir: a) Estádio Ia: verificação das deformações em lajes calculadas segundo a teoria da elasticidade, pois essas lajes geralmente se apresentam pouco fissuradas; b) Estádio Ib: cálculo do momento fletor de fissuração (soliciação que pode provocar o início da formação de fissuras); c) Estádio II: verificação das deformações em vigas (seções predomnantementes fissuradas) e análise das vigas em serviço; Estádios e domínios 02 / 11 d) Estádio III: dimensionamento dos elementos estruturais no Estado Limite Último (ELU), situação que se denomina "cálculo na ruptura". É no Estádio III que a NBR 6118-2014 estabelece os "Domínios de Deformação na Ruína". Domínios Os Domínios são representações das deformações que ocorrem na seção transversal dos elementos estruturais. As deformações são de alongamento e de encurtamento, oriundas de tensões de tração e compressão, respectivamente. Nos Domínios são estudadas situações em que pelo menos um dos materiais , o aço ou o concreto, atinge o seu limite de deformação. Legenda: DIAGRAMAS POSSíVEIS DOS DOMíNIOS DE DEFORMAçõES Verifica-se na figura acima, que da reta "a" para os domínios 1 e 2, o diagrama de deformações gira em torno do ponto A, o qual corresponde à ruína por deformação plástica excessiva da armadura As. Estádios e domínios 03 / 11 Nos domínios 3, 4 e 4a, o diagrama de deformações gira em torno do ponto B, relativo à ruptura do concreto com Ecu = 0,35%. Finalmente, verifica-se que do domínio 5 e para a reta "b", o diagrama gira em torno do Ponto C, correspondente à deformação no concreto de 0,2% e distante 3/7 da borda mais comprimida. REPRESENTAçãO GRáFICA DOS DOMíNIOS DE DEFORMAçãO POSSíVEIS DOMÍNIOS POSSÍVEIS Na flexão, como a tração é resistida pela armadura, a posição da linha neutra deve estar entre zero e d (domínios 2, 3 e 4), já que para x < 0 (domínio 1) a seção está toda tracionada, e para x > d (domínio 4a e 5) a seção útil está toda comprimida. A NBR 6118/2014 permite o dimensionamento estrutural somente nos domínios 2, 3 e 4. Objeto disponível na plataforma Informação: Domínios de Deformação possíveis Domínios de Deformação possíveis Estádios e domínios 04 / 11 Legenda: DEDUçãO DE BX2LIM Estádios e domínios 05 / 11 Legenda: DEDUçãO DE BX3LIM Estádios e domínios 06 / 11 Esquema geral de cálculo Legenda: SEçãO DE CáLCULO Estádios e domínios 07 / 11 Legenda: FóRMULAS GERAIS ATIVIDADE Estádios e domínios 08 / 11 Para uma viga, determinar o tipo de armação a ser dimensionada. Dados: Mk = 25,00 kN.m - Concreto C20 - Aço CA-50 - bw = 30 cm - h = 50 cm - d' = 30 mm - d = h – d' - Coeficiente de ponderação dos esforços solicitantes: f=1,4 - fcd = 1,43 kN/cm² - s = 43,48 kN/cm² A. Armadura simples: As B. Armadura dupla: As e A's C. Armadura simples: As e A's D. Armadura simples: A's E. Armadura dupla: As ATIVIDADE Estádios e domínios 09 / 11 Em relação aos Domínios de Deformação na Ruína do concreto e do aço é correto afirmar: I – O dimensionamento das estruturas em concreto armado deve ser feito nos domínios 1 e 5 de deformação para resultar em armadura simples. II – Uma viga no domínio 1 pode ter o seu fck reduzido, resultando em uma estrutura mais econômica em relação ao concreto. III – Uma viga no domínio 5 está trabalhando somente à tração. IV – Quando a viga está no domínio 4 deve-se dimensionar a viga para armadura simples. A. Todas estão corretas. B. Somente I e IV estão corretas. C. Somente II e III estão corretas. D. Somente II está correta. E. Somente IV está correta. ATIVIDADE Estádios e domínios 10 / 11 Em relação aos Domínios de Deformação na Ruína do concreto e do aço é correto afirmar: I – O dimensionamento das estruturas em concreto armado deve ser feito nos domínios 1 e 5 de deformação para resultar em armadura simples. II – Uma viga no domínio 1 pode ter o seu fck reduzido, resultando em uma estrutura mais econômica em relação ao concreto. III – Uma viga no domínio 5 está trabalhando somente à tração. IV – Quando a viga está no domínio 4 deve-se dimensionar a viga para armadura simples. A. Todas estão corretas. B. Somente I e IV estão corretas. C. Somente II e III estão corretas. D. Somente II está correta. E. Somente IV está correta. REFERÊNCIA PINHEIRO, Libânio M. Fundamentos do Concreto e Projeto de Edifícios. São Carlos, EESC-USP. 2007. http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/ (http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/) NBR 6118: Projeto de Estruturas de Concreto Armado – Procedimento. ABNT, 2014, http://www.abnt.org.br (http://www.abnt.org.br/) CARVALHO, Roberto Chust; FIGUEIREDO FILHO, Jasson Rodrigues de. Cálculo e Detalhamento de Estruturas Usuais de Concreto Armado segundo a NBR 6118:2003. 3ª edição, Ed. UFSCar. 2007. ISBN: 978- 85-7600-086-0, http://www.editora.ufscar.br (http://www.editora.ufscar.br/) Estádios e domínios 11 / 11
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