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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL VIGA DE CONCRETO ARMADO Dimensionamento de acordo com a NBR 6118 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 2009/2 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 2 DIMENSIONAMENTO DE UMA VIGA DE CONCRETO ARMADO DE ACORDO COM A NBR 6118:2003 Considerando a estrutura com seção transversal da viga b/h = 20/70 cm e do pilar b/h = 20/50 cm: ANEXO a) classe de agressividade ambiental CAA = II PREGER b) concreto fck = 25 MPa; módulo de elasticidade secante do concreto Ecs = 23.800 MPa PREGER c) aço CA–50 fyk = 500 MPa; módulo de elasticidade do aço Es = 210.000 MPa PREGER d) cobrimento do estribo = 2,5 cm PREGER e) carregamento permanente característico – gk f) carregamento variável característico – qk g) resistência de cálculo à compressão do concreto: fcd = fck/γc = 25/1,4 MPa; γc = 1,4 PREGER h) resistência de cálculo de escoamento do aço: fyd = fyk/γs = 500/1,15 MPa; γs = 1,15 PREGER i) combinação de ações no estado limite último ELU-M e ELU-V: pd = 1,4gk + 1,4qk PREGER j) combinação de ações no estado limite de serviço ELS-DEF: pd = 1,0gk + 0,4qk (edif. comercial) PREGER k) combinação de ações no estado limite de serviço ELS-W: pd = 1,0gk + 0,6qk (edifício comercial) PREGER A B C A B C Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 3 1a – Esquematizar o carregamento para a verificação do ELU-M com a combinação pd = 1,4gk + 1,4qk 1b – Traçar o diagrama de momentos fletores para a verificação do ELU-M utilizando o aplicativo Ftool 1c – Dimensionar a armadura longitudinal para as seções A, B e C. Considerar xlim = x34 2 mín,s cm10,27020%15,0 7020 15,1/50 4,1/5,2035,0;%15,0máximoA =⋅⋅= =⋅⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= ( )bhf/f035,0%;15,0máxA ydcdmín,s = A-e8 ‰0704,2 21000 15,1/50 yd ==ε s yd yd E f=ε A-e5 cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = cm58,3963 ‰0704,2‰5,3 ‰5,3xx 34lim =⋅+== d3,5‰ ‰5,3x yd 34 ε+= A-e4 80,0;85,0 =λ=η diagrama retangular do concreto A-e1 ( ) kNm42,453kNcm45342 58,398,05,063 4,1 5,285,058,398,020M lim.d == =⋅⋅−⋅⋅⋅⋅⋅= )x5,0d(fxbM limcdlimlim,d λ−ηλ= A-e2 MA = 335,9 kNm < Md,lim (armadura simples) ver item 1b cm37,26 4,1/5,285,06320 33590.211. 8,0 63x 2 = ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⋅⋅⋅−−= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ η−−λ= cd2 Sd fbd M 211dx A-e6 2 A,s cm73,1415,1/50 4,1/5,285,037,268,020A =⋅⋅⋅⋅= > As,mín yd cd s f fxb A ηλ= A-e7 x = 1,45 m x = 4,39 m x = 7,33 m DMF (kNm) A B C Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 4 mm168φ (16,08 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4+4) B-T10 MB = 271,9 kNm < Md,lim (armadura simples) ver item 1b cm42,20 4,1/5,285,06320 27190.211. 8,0 63x 2 = ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⋅⋅⋅−−= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ η−−λ= cd2 Sd fbd M211dx A-e6 2 B,s cm41,1115,1/50 4,1/5,285,042,208,020A =⋅⋅⋅⋅= > As,mín yd cd s f fxb A ηλ= A-e7 mm166φ (12,06 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4+2) B-T10 MC = 396,9 < Md,lim (armadura simples) ver item 1b cm75,32 4,1/5,285,06320 39690.211. 8,0 63x 2 = ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⋅⋅⋅−−= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ η−−λ= cd2 Sd fbd M211dx A-e6 2 C,s cm28,1815,1/50 4,1/5,285,075,328,020A =⋅⋅⋅⋅= > As,mín yd cd s f fxb A ηλ= A-e7 mm1610φ (20,11 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4+4+2) B-T10 1d – Dimensionar a armadura longitudinal supondo momento fletor solicitante de cálculo MSd = 500 kNm. Considerar xlim = x34 ‰0704,2 21000 15,1/50 yd ==ε s yd yd E f=ε A-e5 cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = cm58,3963.6283,063 ‰0704,2‰5,3 ‰5,3xx 34lim ==⋅+== d3,5‰ ‰5,3x yd 34 ε+= A-e4 80,0;85,0 =λ=η diagrama retangular do concreto A-e1 ( ) kNm42,453kNcm45342 58,398,05,063 4,1 5,285,058,398,020M lim.d == =⋅⋅−⋅⋅⋅⋅⋅= )x5,0d(fxbM limcdlimlim,d λ−ηλ= A-e2 lim,dSd MkNm500M >= (armadura dupla) armadura longitudinal comprimida: kNcm46584534250000M =−=Δ lim,dSd MMM −=Δ A-e11 cm3,663.10,0d ==′ )estimado(d10,0d =′ ‰943,2 58,39 3,658,39‰.5,3s =−=ε′ lim lim s x dx ‰5,3 ′−=ε′ A-e14 2 ds cm/kN15,1 50 15,1 50;‰943,2.21000mínimo =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=σ′ )f;E(mínimo ydssds ε′=σ′ A-e13 ( ) ( ) 2s cm89,13,66315,1/50 4534250000A =−⋅ −=′ )dd( MM A sd lim,dSd s ′−σ′ −=′ A-e12 mm5,122φ (2,45 cm²) B-T9 distribuição de barras: (2) B-T10 armadura longitudinal tracionada: 2 lim,s cm11,2215,1/50 4,1/5,285,058,398,020A =⋅⋅⋅⋅= yd cdlim lim,s f fxb A ηλ= A-e3 ( ) ( ) 2s cm89,13,66315,1/50 4534250000'A =−⋅ −= )dd( MM A sd lim,dSd s ′−σ′ −=′ A-e12 2 s cm00,2415,1/50 15,1/50.89,111,22A =+= yd sd slim,ss f AAA σ′′+= A-e15 mm1612φ (24,13 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4+4+4) B-T10 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 5 1e – Dimensionar a armadura longitudinal supondo momento fletor solicitante de cálculo MSd = 500 kNm. Considerar xlim = xduc = 0,5d para fck ≤ 35 MPa (item 14.6.4.3 da NBR 6118) cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = cm50,31635,0xx duclim =⋅== d5,0xx duclim == (fck < 35 MPa) 80,0;85,0 =λ=η A-e1 ( ) kNm56,385kNcm38556 50,318,05,063 4,1 5,285,050,318,020M lim.d == =⋅⋅−⋅⋅⋅⋅⋅= )x5,0d(fxbM limcdlimlim,d λ−ηλ= A-e2 lim,dSd MkNm500M >= (armadura dupla) armadura longitudinal comprimida: kNcm114443855650000M =−=Δ lim,dSd MMM −=Δ A-e11 cm3,663.10,0d ==′ )estimado(d10,0d =′ ‰800,2 50,31 3,650,31‰.5,3s =−=ε′ lim lim s x dx ‰5,3 ′−=ε′ A-e14 2 ds cm/kN15,1 50 15,1 50;‰800,2.21000mínimo =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=σ′ )f;E(mínimo ydssds ε′=σ′ A-e13 ( ) ( ) 2s cm64,43,66315,1/50 3855650000'A =−⋅ −= )dd( MM A sd lim,dSd s ′−σ′ −=′ A-e12 mm5,124φ (4,91 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4) B-T10 armadura longitudinal tracionada: 2 lim,s cm60,1715,1/50 4,1/5,285,050,318,020A =⋅⋅⋅⋅= yd cdlim lim,s f fxb A ηλ= A-e3 ( ) ( ) 2s cm64,43,66315,1/50 3855650000'A =−⋅ −= )dd( MM A sd lim,dSd s ′−σ′ −=′ A-e12 2 s cm24,2215,1/50 15,1/5064,460,17A =⋅+= yd sd slim,ss f AAA σ′′+= A-e15 mm1612φ (24,13 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4+4+4) B-T10 1f – Verificar o momento fletor resistente supondo a seção retangular com armadura longitudinal igual a 8 (4+4) barras de bitola 16 mm. Considerar ct = 2,5 cm, φt = 6,3 mm, dag = 19 mm e xlim = x34 ‰0704,2 21000 15,1/50 yd ==ε s yd yd E f=ε A-e5 cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = cm58,3963.6283,063 ‰0704,2‰5,3 ‰5,3xx 34lim ==⋅+== d3,5‰ ‰5,3x yd 34 ε+= A-e4 2 2 s cm08,164 6,1..8A π= 4 nA 2 barrass πφ= 80,0;85,0 =λ=η diagrama retangular do concreto A-e1 limxcm79,284,1/5,285,08,020 15,1/5008,16x <=⋅⋅⋅ ⋅= (armad. simples) cd yds fb fA x λη= A-e9 cm2)cm9,1.5,0;cm6,1;cm2(máximoav == )d5,0;;cm2(máximoa agv φ= A cm27,642.5,06,163,05,270dexato =−−−−= vttexato a5,0chd −φ−φ−−= ( ) kNm85,368KNcm36885 79,288,05,027,64 4,1 5,285,079,288,020 MRd == =⋅⋅−⋅⋅⋅⋅⋅= )x5,0d(fxbM cdRd λ−ηλ= A-e10 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 6 1g – Calcular a armadura de pele da viga face/cm40,17020%10,0A;cm60cm70h 2pele,s =⋅⋅=>= lateralface/bh%10,0A pele,s = A-E19 lateralface/mm83φ (1,51 cm²/face lateral) B-T9 1h – Dimensionar a armadura longitudinal supondo seção T com bf = 60 cm, bw = 20 cm, hf = 8 cm, h = 70 cm e MSd = 271,9 kNm. Considerar xlim = xduc = 0,5d para fck ≤ 35 MPa (item 14.6.4.3 da NBR6118) cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = 80,0;85,0 =λ=η diagrama retangular do concreto C-e1 kNm86,429kNcm42986 )8.5,063.( 4,1 5,285,0.8.60MRf == =−⋅= )h5,0d(fhbM fcdffRf −η= C-e2 RfSd MkNm9,271M <= (parte da mesa comprimida) ( ) 2c cm1720702082060A =⋅+⋅−= hbh)bb(A wfwfc +−= C-e6 2 mín,s cm58,21720%15,0 1720 15,1/50 4,1/5,2024,0;%15,0máximoA =⋅= =⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ⋅= ( ) cydcdmín,s Af/f024,0%;15,0máxA = C-e5 cm50,31635,0xlim =⋅= (se x < xlim; armadura simples) d5,0xx duclim == (fck < 35 MPa) lim2 xcm17,6 4,1/5,285,06360 27190.211. 8,0 63x <= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⋅⋅⋅−−= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ η−−λ= cd2f Sd fdb M 211dx C-e3 mín,s 2 s Acm33,1015,1/50 4,1/5,285,017,68,060A >=⋅⋅⋅⋅= yd cdf s f fxb A ηλ= C-e4 mm166φ (12,06 cm²) B-T9 distribuição de barras: (4+2) B-T10 1i – Dimensionar a armadura longitudinal supondo seção T com bf = 60 cm, bw = 20 cm, hf = 8 cm, h = 70 cm e MSd = 550 kNm. Considerar xlim = xduc = 0,5d para fck ≤ 35 MPa (item 14.6.4.3 da NBR 6118) cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = 80,0;85,0 =λ=η diagrama retangular do concreto C-e7 kNm86,429kNcm42986 )8.5,063.( 4,1 5,285,0.8.60MRf == =−⋅= )h5,0d(fhbM fcdffRf −η= C-e8 RfSd M550M >= (toda a mesa e parte da alma comprimidas) ( ) 2c cm1720702082060A =⋅+⋅−= hbh)bb(A wfwfc +−= C-e16 2 mín,s cm58,21720%15,0 1720 15,1/50 4,1/5,2024,0;%15,0máximoA =⋅= =⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ⋅= ( ) cydcdmín,s Af/f024,0%;15,0máxA = C-e15 ( ) kNcm28657)8.5,063.( 4,1 5,285,082060Ma =−⋅⋅⋅−= )h5,0d(fh)bb(M fcdfwfa −η−= C-e9 2 a cm17,1115,1/50 4,1/5,2.85,08).2060(A =⋅−= yd cdfwf a f fh)bb( A η−= C-e11 KNcm263432865755000Mw =−= aSdw MMM −= C-e10 cm50,31635,0xlim =⋅= (se x < xlim; armadura simples) d5,0xx duclim == (fck < 35 MPa) lim2 xcm68,19 4,1/5,285,06320 26343211. 8,0 63x <= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⋅⋅⋅⋅−−= ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ η−−λ= cd2w w fdb M211dx C-e12 2 w cm99,1015,1/50 4,1/5,,285,068,198,020A =⋅⋅⋅⋅= yd cdw w f fxb A ηλ= C-e13 mín,s 2 s A)mm1612(cm16,2299,1017,11A >φ=+= was AAA += C-e14 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 7 2a – Esquematizar o carregamento para a verificação do ELU-V com a combinação p = 1,4gk + 1,4qk 2b - Traçar o diagrama de forças cortantes para a verificação do ELU-V utilizando o aplicativo Ftool 2c – Dimensionar a armadura transversal para as seções A, B, Cesq e Cdir utilizando modelo simplificado de cálculo modelo de cálculo simplificado º45=θ D-e2 MPa565,22530,0f 3/2ctm =⋅= )MPa(f3,0f 32ckctm = D-e11 2 ctk cm/kN1796,0MPa7955,1565,27,0f ==⋅= ctmctk f7,0f = D-e12 cm6370.90,0d == )estimado(h90,0d = kN95,966320 4,1 1796,06,0Vc =⋅⋅⋅= bdf6,0VV ctd1cc == D-e2 54,0 250 2516,0 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −=ν ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −=ν 250 f 16,0 ck (fck MPa) D-e1 cm7,5663.90,0z == )estimado(d90,0z = ( ) kN75,546452sen 4,1 5,254,07,56205,0V o2Rd =⋅⋅⋅⋅⋅⋅= θν= 2senfbz5,0V cd2Rd D-e5 m/cm05,210020 500 565,22,0A 2mín,sw =⋅⋅⋅= bsf f 2,0A yk ctm mín,sw = D-e7 ( ) kN32,33675,54667,0V secm3030;636,0mínimos sd máx,l =⋅≤ =⋅= 2Rdsd máx,l V67,0V se)cm30;d6,0(mínimos ≤ = D-e13 ( ) kN35,10975,5462,0V secm3535;636,0mínimos sd máx,t =⋅> =⋅= 2Rdsd máx,t V20,0V se)cm35;d6,0(mínimos > = D-e14 A B C DFC (kN) Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 8 kN75,546kN7,276VA <= OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 ( ) ( ) mín,sw2A,sw Am/cm29,745cot15,1/507,56 10095,967,276A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm73,7cm13cmm8 2φ E-T8 kN75,546kN5,148)5,148;0,135(máximoVB <== OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 ( ) ( ) mín,sw2B,sw Am/cm09,245cot15,1/507,56 10095,965,148A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm35,3cm30cmm8 2φ E-T8 kN75,546kN3,290V esq,C <= OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 ( ) ( ) mín,sw2Cesq,sw Am/cm84,745cot15,1/507,56 10095,963,290A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm38,8cm30cmm8 2φ E-T8 kN75,546kN6,180V dir,C <= OK! 2RdSd VV ≤ D-e5 ( ) ( ) mín,sw2Cdir,sw Am/cm39,345cot15,1/507,56 10095,966,180A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm47,3cm29cmm8 2φ E-T8 2d – Dimensionar a armadura transversal para as seções A, B, Cesq e Cdir utilizando modelo refinado de cálculo com inclinação das bielas de concreto θ = 30o modelo de cálculo refinado º30=θ D-e3 MPa565,22530,0f 3/2ctm =⋅= )MPa(f3,0f 32ckctm = D-e11 2 ctk cm/kN1796,0MPa7955,1565,27,0f ==⋅= ctmctk f7,0f = D-e12 cm6370.90,0d == )estimado(h.90,0d = kN95,966320 4,1 1796,06,0V 1c =⋅⋅⋅= bdf6,0V ctd1c = D-e2 54,0 250 2516,0 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −=ν ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −=ν 250 f 16,0 ck (fck MPa) D-e1 cm7,5663.90,0z == )estimado(d90,0z = ( ) kN50,473302sen 4,1 5,254.07,56205,0V o2Rd =⋅⋅⋅⋅⋅⋅= θν= 2senfbz5,0V cd2Rd D-e5 m/cm05,210020 500 565,22,0A 2mín,sw =⋅⋅⋅= bsf f 2,0A yk ctm mín,sw = D-e7 ( ) kN24,31750,47367,0V secm3030;636,0mínimos sd máx,l =⋅≤ =⋅= 2Rdsd máx,l V67,0V se)cm30;d6,0(mínimos ≤ = D-e13 ( ) kN70,9450,4732,0V secm3535;636,0mínimos sd máx,t =⋅> =⋅= 2Rdsd máx,t V20,0V se)cm35;d6,0(mínimos > = D-e14 kN50,473kN7,276VA <= OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 kN68,5095,96 95,9650,473 7,27650,473V A,c =⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − −= 1cSd 1c 1c2Rd Sd2Rd 2c VV seV VV VV V > ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ − −= D-e4b ( ) ( ) mín,sw2A,sw Am/cm29,530cot15,1/507,56 10068,507,276A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm67,5cm11cmm3,6 2φ E-T8 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 9 kN50,473kN5,148)5,148;0,135(máximoVB <== OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 kN68,8395,96 95,9650,473 5,14850,473V B,c =⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − −= 1cSd 1c 1c2Rd Sd2Rd 2c VV seV VV VV V > ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ − −= D-e4b ( ) ( ) m/cm05,2AA ;Am/cm52,1 30cot15,1/507,56 10068,835,148A 2 mín,swB,sw mín,sw 2 B,sw == <=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm08,2cm30cmm3,6 2φ E-T8 kN50,473kN3,290V esq,C <= OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 kN17,4795,96 95,9650,473 3,29050,473V Cesq,c =⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − −= 1cSd 1c 1c2Rd Sd2Rd 2c VV seV VV VV V > ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ − −= D-e4b ( ) ( ) mín,sw2Cesq,sw Am/cm69,530cot15,1/507,56 10017,473,290A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm23,6cm10cmm3,6 2φ E-T8 kN50,473kN6,180V dir,C <= OK! ver item 2b; 2RdSd VV ≤ D-e5 kN42,7595,96 95,9650,473 6,18050,473V Cdir,c =⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − −= 1cSd 1c 1c2Rd Sd2Rd 2c VV seV VV VV V > ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ − −= D-e4b ( ) ( ) mín,sw2Cdir,sw Am/cm46,230cot15,1/507,56 10042,756,180A >=°⋅⋅ ⋅−= θ −= cotzf s)VV( A yd cSd sw D-e6 ( )m/cm49,2cm25cmm3,6 2φ E-T8 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 10 3a – Esquematizar o carregamento para a verificação do ELS-DEF com a combinação p = 1,0gk + 0,4qk 3b – Traçar o diagrama de momentos fletores para a verificação do ELS-DEF utilizando o aplicativo Ftool 3c – Calcular o momento de inércia efetivo nas seções A, B e C seção A B C unidade b 20 20 20 cm h 70 70 70 cm fck 25 25 25 MPa Ecs 23800 23800 23800 MPa )MPa(f4760E ckcs = F-e2a ES 210000 210000 210000 MPa MPa210000Es = F-e2b n 8,824 8,824 8,824 cs s E E n = F-e13 nbarras 8 (4+4) 6 (4+2) 10 (4+4+2) número de barras (item 1c) φ 16 16 16 mm diâmetroda armadura longitudinal As,adotada 16,08 12,06 20,11 cm² 4 nA 2 barrasadotada,s πφ= ct 2,5 2,5 2,5 cm cobrimento do estribo φt 6,3 6,3 6,3 mm diâmetro do estribo (item 2d) d” 5,73 5,13 6,81 cm ∑ ∑+φ+φ+=′′ i ii tt A Ay 5,0cd dexato 64,27 64,87 63,19 cm dhdexato ′′−= Ic 571667 571667 571667 cm4 12 bhI 3 c = G-e15 A B C 1, 43 m 5,77 m 1, 80 m DMF (kNm) 3, 00 m Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 11 yt 35 35 35 cm 2 hy t = F Wc 16333 16333 16333 cm³ t c c y I W = F-e11 fct,DEF 3,847 3,847 3,847 MPa 3/2ckDEF,ct f45,0f = (fck em MPa) F-e12a Mr,DEF 6284 6284 6284 kNcm DEF,ctcDEF,r fWM = F-e10 a1 10 10 10 cm b5,0a1 = G-e16a a2 141,9 106,4 177,4 cm² s2 nAa = G-e16b a3 -9119 -6903 -11213 cm³ dnAa s3 −= G-e16c x2 23,93 21,49 25,77 cm 1 31 2 22 2 a2 aa4aa x −+−= G-e16 I2 322243 266412 362554 cm4 22s 3 2 2 )xd(nA3 bxI −+= G-e17 I2/Ic 56,4% 46,6% 63,4% MQP 18540 15050 24390 kNcm comb. quase permanente (item 3b) Mr/MQP 0,34 0,42 0,26 seção fissurada fissurada fissurada fissuradaseção;MMse DEF,rQP ≥ Ie 331956 288634 366131 cm4 2 3 QP r c 3 QP r e IM M 1I M M I ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛−+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= F-e3 be 20 20 20 cm be = b he 58,40 55,74 60,34 cm 3 e e e b I12 h = L 1,43 5,77 1,80 + 3,00 m ver diagrama do item 3b 3d – Traçar a deformada da viga com flechas imediatas utilizando o aplicativo Ftool 3e – Calcular as flechas diferidas no vão e no balanço mm17,11vão,imediata =Δ ver item 3d mm19,4bal,imediata =Δ ver item 3d tempo to = 1 mês tempo t = 70 meses ( ) 68,01996,068,0)1( 32,01 =⋅⋅=ξ 32,0t t)996,0(68,0)70t( =≤ξ F-e7 ( ) 00,270996,068,0)70( 32,070 =⋅⋅=ξ 2)70t( =>ξ F-e7 32,1 01 68,000,2 f =+ −=α '501 )t()t( o f ρ+ ξ−ξ=α F-e6 mm74,1417,1132,1vão,diferida =⋅=Δ imediatafdiferida Δα=Δ F-e9 Δimediata,vão = 11,17 Δimediata,bal = 4,19 FLECHAS IMEDIATAS(mm) be = 20 cm be = 20 cm be = 20 cm be = 20 cm he = 58,40 cm he = 55,74 cm he = 60,34 cm he = 60,34 cm Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 12 mm53,519,432,1bal,diferida =⋅=Δ imediatafdiferida Δα=Δ F-e9 3f – Calcular as flechas totais no vão e no balanço e comparar com as flechas limites mm36 250 9000 vãolim, ==Δ 250 Lvão vãolim, =Δ F-T1 mm24 125 3000 ballim, ==Δ 125 Lbal ballim, =Δ F-T1 vãolim,vão,total mm91,2574,1417,11 Δ<=+=Δ OK! diferidaimediatatotal Δ+Δ=Δ ballim,bal,total mm72,953,519,4 Δ<=+=Δ OK! diferidaimediatatotal Δ+Δ=Δ Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 13 4a – Esquematizar o carregamento para a verificação do ELS-W com a combinação p = 1,0gk + 0,6qk 4b – Traçar o diagrama de momentos fletores para a verificação do ELS-W utilizando o aplicativo Ftool 4c – Verificar a segurança em relação ao estado limite de serviço de abertura de fissura (ELS-W) nas seções A, B e C seção A B C unidade b 20 20 20 cm h 70 70 70 cm fck 25 25 25 MPa Ecs 23800 23800 23800 MPa )MPa(f4760E ckcs = F-e2a ES 210000 210000 210000 MPa MPa210000Es = F-e2b n 8,824 8,824 8,824 cs s E E n = F-e13 nbarras 8 (4+4) 6 (4+2) 10 (4+4+2) número de barras (item 1c) φ 16 16 16 mm As,adotada 16,08 12,06 20,11 cm² 4 nA 2 barrasadotada,s πφ= ct 2,5 2,5 2,5 cm cobrimento do estribo φt 6,3 6,3 6,3 mm diâmetro do estribo (item 2d) d” 5,73 5,13 6,81 cm ∑ ∑+φ+φ+=′′ i ii tt A Ay 5,0cd dexato 64,27 64,87 63,19 cm dhdexato ′′−= Ic 571667 571667 571667 cm4 12 bhI 3 c = G-e15 DMF(kNm) B C A Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 14 yt 35 35 35 cm 2 hy t = F Wc 16333 16333 16333 cm³ t c c y I W = H-e3 fct,W 2,693 2,693 2,693 MPa 3/2ckW,ct f315,0f = (fck em MPa) H-e4a Mr,W 4399 4399 4399 kNcm W,ctcW,r fWM = H-e2 a1 10 10 10 cm b5,0a1 = G-e16a a2 141,9 106,4 177,4 cm² s2 nAa = G-e16b a3 -9119 -6903 -11213 cm³ dnAa s3 −= G-e16c x2 23,93 21,49 25,77 cm 1 31 2 22 2 a2 aa4aa x −+−= G-e16 I2 322243 266412 362554 cm4 22s 3 2 2 )xd(nA3 bxI −+= G-e17 I2/Ic 56,4% 46,6% 63,4% MF 20350 16500 25710 kNcm combinação frequente (item 4b) Mr/MF 0,22 0,27 0,17 seção fissurada fissurada fissurada fissuradaseção;MMse W,rF ≥ σs 22,48 23,71 23,41 kN/cm2 )xd(I M nn 2 2 F cs −=σ=σ H-e14 bcr 20 20 20 cm bbcr = ct 2,5 2,5 2,5 cm cobrimento do estribo φt 6,3 6,3 6,3 mm diâmetro do estribo (item 2d) ncam 2 2 3 número de camadas (item 1c) dag 19 19 19 mm diâmetro máximo do agregado av 2 2 2 cm )d5,0;;cm2(máximoa agv φ= hcr 19,53 19,53 23,13 cm φ+φ+−+ +φ+φ+= 5,7)a)(1n( 5,0ch vcam ttcr H-e10 Acr 390,6 390,6 462,6 cm² Acr = mínimo[hcr; h/2].bcr H-e10 ρr 4,12% 3,09% 4,35% cr adotada,s r A A=ρ H-e9 η1 2,25 2,25 2,25 alta aderência (CA-50) H-T2 fctm 2,565 2,565 2,565 MPa 3/2ckctm f30,0f = H-e8 w1 0,16 0,18 0,17 mm ctm s s s 1 1 f 3 E5,12 w σσ η φ= H-e5 w2 0,09 0,11 0,09 mm ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +ρ σ η φ= 454 E5,12 w rs s 1 2 H-e6 wk 0,09 0,11 0,09 mm )w;w(mínimow 21k = H-e7 wlim 0,30 0,30 0,30 mm abertura de fissura limite H-T3 OK! OK! OK! limk ww ≤ H-e15 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 15 5 – Detalhar as armaduras longitudinal e transversal da viga Anexo I 14 N 1c 30 22 N 1c 10 15 65 8 12 N 1c 25 6∅ 16 10 ∅1 6 N 2- 4∅ 16 -2 40 N 5- 4 ∅ 16 -1 65 (2 ª c am ) N 3- 2∅ 6. 3- 49 0 N 4- 4 ∅ 16 -5 95 N 6- 4∅ 16 -3 85 (2 ª c am ) N 8- 2 ∅ 16 -4 80 (2 ª c am ) N 9- 4 ∅ 16 -9 30 N 10 -2 ∅1 2. 5- 31 0 N 11 -2 x3 ∅8 -1 10 0 N 12 -2 x3 ∅8 -1 60 8∅ 16 a b 2x 3∅ 8 N 1- 20 ∅6 .3 c1 1- 17 6 P 1 P 2 68 N 1 V ig a - A rm aç ão V 1 - 2 0x 70 c m E S C .H Z: 1 /5 0 Q U A D R O D E B AR R AS N Ø (m m ) Q C O M P (c m ) TO TA L (m ) 1 6, 3 68 17 6 12 0 2 16 4 24 0 10 3 6, 3 2 49 0 10 4 16 4 59 5 24 5 16 4 16 5 7 6 16 4 38 5 16 7 16 2 28 0 6 8 16 2 48 0 10 9 16 4 93 0 38 10 12 ,5 2 31 0 7 11 8 6 66 R ES U M O : A Ç O C A- 50 Ø (m m ) C O M P (m ) M AS SA (k g/ m ) 6, 3 13 0 0. 24 5 8 76 0. 39 5 12 ,5 7 0. 96 3 16 11 1 1. 57 8 TO TA L M A S S A (k g) 32 30 7 17 6 24 5 Q U AN TI TA TI VO D E M A TE R IA IS C O N C R E TO fc k 25 M P a 1. 72 24 5 14 3 m ³ kg kg /m ³ A Ç O C A- 50 C O N S U M O D E A Ç O N 7- 2∅ 16 -2 80 (3 ª c am ) 11 00 12 8 6 10 16 0 17 4 16 5 60 53 5 20 22 0 14 0 N O TA S : 1 - C O N C R E TO fc k = 25 M P a 2 - A Ç O fy k = 50 0 M P a 3 - M ED ID A S E M C M , E X C E TO IN D IC A Ç Ã O C O N TR ÁR IA 4 - C O B R IM E N TO D O E ST R IB O = 2 ,5 C M 5 - D O B R A M E N TO D A S B A R R A S D E A C O R D O C O M A N BR 6 11 8 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 16 6a – Dimensionar a armadura longitudinal e transversal e verificar o esmagamento das bielas de concreto na seção A supondo MSd = 335,9 kNm, VSd = 276,7 kN e TSd = 15 kNm, utilizando inclinação das bielas de concreto θ = 30o 2 M,sA cm73,14AkNm9,335M =→= ver item 1c 2 V,swA cm29,5AkN7,276V =→= ver item 2d kN50,473V 2Rd = ver item 2d seção vazada de cálculo: b = 20 cm h = 70 cm 2cm14007020A =⋅= bhA = cm180)7020(2u =+⋅= )hb(2u += cm5,4c1 = (estimado) 2/cc tt1 φ+φ+= J-e3 cm9 2 70; 2 20; 180 1400;5,42máximomínimote =⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ⋅= ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= 2 h; 2 b; u A;c2máxmínt 1e J-e2 cm11920xe =−= ee tbx −= cm61970ye =−= ee thy −= 2 e cm67161.11A == eee yxA = J-e4 cm144)6111(2ue =+⋅= )yx(2u eee += J-e5 limitação da compressão no concreto: 45,0 250 2515,0 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −⋅=κ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −=κ 250 f 15,0 ck (fck MPa) J-e1 ( ) kNm03,42kNcm4203 302sen 4,1 5,245,09671T o2Rd == =⋅⋅⋅⋅⋅= θκ= 2senftAT cdee2Rd J-e8 !OK194,0 50,473 7,276 03,42 15 <=+ 1 V V T T 2Rd Sd 2Rd Sd ≤+ J-e15 dimensionamento da armadura transversal Asw,T: ( ) ( )faceporm/cm48,130cot15,1/506712 1001500A 2 oT,sw =⋅⋅⋅ ⋅= θ= cotfA2 sT A ywde Sd T,sw (por face) J-e10 dimensionamento da armadura longitudinal As,T: ( ) uperímetrono(cm41,630tan15,1/506712 1441500A e 2 oT,s =⋅⋅⋅ ⋅= θ= tanfA2 uT A yde eSd T,s (em ue) J-e9 força cortante associada à momento torçor: ( )faceporm/cm13,448,1 2 29,5A 2 A A 2T,sw V,sw sw =+=+= T,swV,swsw A2 A A += (por face) J ( )m/cm19,4cm12cmm8 2φ K-T8 momento fletor associado à momento torçor: face superior ( )mm1644cm22,1511 144 41,673,14A 2sup,s φ+=⋅+= ee T,s M,ssup,s xu A AA ⋅+= J face inferior ( )mm102cm49,011 144 41,6A 2inf,s φ=⋅= ee T,s inf,s xu A A ⋅= J faces laterai ( )mm104cm72,261 144 41,6A 2lat,s φ=⋅= ee T,s lat,s yu A A ⋅= J Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 17 6b – Verificar o maior valor de momento torçor de cálculo que pode ser aplicado a seção, supondo que ela esteja submetida a torção pura, com armadura longitudinal distribuída no perímetro igual a 12 Ø 12,5 mm e armadura transversal igual Ø 8 mm c 15 cm, utilizando inclinação das bielas de concreto θ = 30o seção vazada de cálculo: b = 20 cm h = 70 cm 2cm14007020A =⋅= bhA = cm180)7020(2u =+⋅= )hb(2u += cm5,4c1 = 2/cc tt1 φ+φ+= J-e3 cm9 2 70; 2 20; 180 1400;5,42máximomínimote =⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ⋅= ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= 2 h; 2 b; u A;c2máxmínt 1e J-e2 cm11920xe =−= ee tbx −= cm61970ye =−= ee thy −= 2 e cm67161.11A == eee yxA = J-e4 cm144)6111(2ue =+⋅= )yx(2u eee += J-e5 momento torçor resistido pelas bielas de concreto: 45,0 250 2515,0 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −⋅=κ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −=κ 250 f 15,0 ck (fck MPa) J-e1 ( ) kNm03,42kNcm4203 302sen 4,1 5,245,09671T o2Rd == =⋅⋅⋅⋅⋅= θκ= 2senftAT cdee2Rd J-e11 momento torçor resistido pela armadura transversal: m/cm35,3A 2sw = (φ 8 mm c 15 cm) K-T8 kNm86,33kNcm3386 30cot 15,1 50 100 35,36712T 3Rd == =⋅⋅⋅⋅= θ= cotf s AA2T ywdswe3Rd J-e12 momento torçor resistido pela armadura longitudinal: 2 s cm73,14A = (12 φ 12,5 mm) K-T9 kNm46,34kNcm3446 30tan 15,1 50 144 73,146712T 4Rd == =⋅⋅⋅⋅= θ= tanf u AA2T yd e s e4Rd J-e13 momento torçor máximo de cálculo resistido pela seção: ( ) kNm86,3346,34;86,33;03,42mínimoTRd == ]T;T;T[mínimoT 4Rd3Rd2RdRd = J-e14 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 18 ANEXOS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 19 ANEXO PREGER – PRESCRIÇÕES GERAIS (NBR 6118:2003) PROPRIEDADES DO CONCRETO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 20 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 21 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 22 PROPRIEDADES DO AÇO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 23 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 24 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 25 DURABILIDADE Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 26 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO DOS MATERIAIS NO ESTADO LIMITE ÚLTIMO (ELU) COMBINAÇÕES DE AÇÕES NO ESTADO LIMITE ÚLTIMO (ELU) Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 27 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 28 COMBINAÇÕES DE AÇÕES NO ESTADO LIMITE DE SERVIÇO (ELS) Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 29 ELEMENTOS ESTRUTURAIS - DEFINIÇÕES Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 30 LAJES – SISTEMAS ESTRUTURAIS LAJES MACIÇAS LAJES NERVURADAS Laje maciça com vigas (Solid slab with beams) Laje nervurada com vigas (Waffle slab with beams) Laje maciça lisa (Solid flat slab) Laje nervurada lisa (Waffle flat slab) Laje maciça com capitel – Laje cogumelo (Solid slab with drops) Laje nervurada com vigas-faixa (Waffle slab with integral beams) Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 31 LAJES – ITENS DA NBR 6118:2003 LAJES – LIMITES MÍNIMOS PARA ESPESSURA Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 32 LAJES – VÃOS EFETIVOS LAJES – REAÇÕES DE APOIO LAJES – COMPATIBILIZAÇÃO DE MOMENTOS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 33 LAJES – DETALHAMENTO DAS ARMADURAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 34 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 35 LAJES – ESTADO LIMITE ÚLTIMO DE RESISTÊNCIA A FORÇA CORTANTE Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 36 LAJES NERVURADAS – ANÁLISE E MEDIDAS BÁSICAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 37 LAJES LISAS E LAJES COGUMELO – ANÁLISE ESTRUTURAL Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 38 LAJES LISAS E LAJES COGUMELO – DETALHAMENTO DAS ARMADURAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 39 PUNÇÃO – ITENS DA NBR 6118:2003 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 40 PUNÇÃO – MODELO DE CÁLCULO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 41 PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO SOLICITANTE PILAR INTERNO SEM MOMENTO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 42 PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO SOLICITANTE PILAR INTERNO COM MOMENTO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 43 PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO SOLICITANTE PILAR DE BORDA Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 44 PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO SOLICITANTE PILAR DE CANTO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 45 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 46 PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO RESISTENTE POR COMPRESSÃO DIAGONAL PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO RESISTENTE POR TRAÇÃO DIAGONAL SEM ARMADURA DE PUNÇÃO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 47 PUNÇÃO – TENSÃO DE CISALHAMENTO RESISTENTE POR TRAÇÃO DIAGONAL COM ARMADURA DE PUNÇÃO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 48Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 49 PUNÇÃO – DETALHAMENTO DAS ARMADURAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 50 PILARES – ITENS DA NBR 6118:2003 PILARES – DIMENSÕES MÍNIMAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 51 PILARES – DISPENSA DOS EFEITOS LOCAIS DE 2ª ORDEM Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 52 PILARES – IMPERFEIÇÕES LOCAIS E MOMENTO MÍNIMO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 53 PILARES – MÉTODOS DE ANÁLISE PILARES – ESFORÇOS SOLICITANTES - MÉTODOS APROXIMADOS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 54 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 55 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 56 PILARES – ESFORÇOS RESISTENTES – HIPÓTESES BÀSICAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 57 PILARES – DETALHAMENTO DA ARMADURA LONGITUDINAL Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 58 PILARES – DETALHAMENTO DA ARMADURA TRANSVERSAL Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 59 ESTRUTURAS DE NÓS FIXOS E ESTRUTURAS DE NÓS MÓVEIS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 60 PARÂMETRO DE INSTABILIDADE α E COEFICIENTE γz Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 61 Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 62 SAPATAS – CONCEITUAÇÃO E COMPORTAMENTO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 63 SAPATAS – DETALHAMENTO DAS ARMADURAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 64 BLOCOS SOBRE ESTACAS – CONCEITUAÇÂO E COMPORTAMENTO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 65 BLOCOS SOBRE ESTACAS – DETALHAMENTO DAS ARMADURAS Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 66 ANEXO A - Simbologia Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 67 ANEXO A Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 68 ANEXO B Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 69 ANEXO C Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 70 ANEXO D - Simbologia Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 71 ANEXO D Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 72 ANEXO E Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 73 ANEXO F - Simbologia Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 74 ANEXO F Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 75 ANEXO G Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 76 ANEXO H Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 77 ANEXO I - Simbologia Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 78 ANEXO I Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 79 ANEXO J - Simbologia Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 80 ANEXO J Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 81 ANEXO K VIGA DE CONCRETO ARMADO
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