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SISTEMAS ESTRUTURAIS - CONCRETO PROFESSOR RAFAEL MARÇAL PAREDE DE ALVENARIA Se uma parede de alvenaria se apoiar diretamente sobre a viga, pode-se calcular o peso da parede e considerá-lo distribuído ao longo de seu comprimento, na forma discutida a seguir. PAREDE DE ALVENARIA Considere o vão da viga anterior suportando uma parede de alvenaria com comprimento “La”, altura “ha” e espessura “ta”. O volume (Va) da parede de alvenaria é: aaaa thLV .. PAREDE DE ALVENARIA O peso específico ( ) do material (alvenaria) é: O peso (Pa) da parede de alvenaria é a a a a V P aaa VP . aaaaa LhtP ... PAREDE DE ALVENARIA O peso da parede de alvenaria pode ser considerado linearmente distribuído ao longo do comprimento da própria parede (La). Então a carga linearmente distribuída (qa), originada no peso da parede de alvenaria é a aaaa a a a L Lht q L P q ... ... aaaa htq Exemplo VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL Chama-se de vínculo de um estrutura, cada restrição dessa estrutura ao seu giro, a um movimento vertical (para cima ou para baixo), ou a um movimento horizontal (para direita ou esquerda). EXEMPLO Seja uma barra lisa de madeira apoiada em dois pontos bem lubrificados como abaixo: Essa barra, se sujeito às forças externas, pode mover-se para a direita e para esquerda, pode girar em torno de A, e pode girar em torno de B. VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL A barra pode subir no ponto A e no ponto B. A barra, todavia, não pode descer em A ou B (a estrutura de apoio não deixa). Essa barra será instável se receber um esforço vertical para cima, (ela sobe) ou um esforço horizontal (ela anda). Essa estrutura é instável (ela gira) se aplicar um Momento no meio (ela gira perdendo o contato com o ponto A ou B). VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL Imaginemos agora, vários tipos de apoios : VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL A estrutura 1 é estável (têm vínculos) para esforços verticais descendentes e aos horizontais para esquerda. Essa estrutura não é estável para esforços verticais ascendentes, horizontais para a direita e não é estável para Momento anti-horários. VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL A estrutura 2 é estável, graças a seus vínculos, à qualquer esforço horizontal, o esforço vertical descendente; A estrutura 3, graças a seus vínculos, é estável para esforços verticais, horizontais e os Momentos Fletores introduzidos. VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL Quando empurramos uma porta com força F1, o vínculo não tem como se opor ao Momento F1xL e a porta gira (estrutura não estável). Quando a porta se tranca temos o esquema: VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL O vínculo 2 (engastamento pela solidariedade porta – parede) cria uma estrutura estável pois pode reagir à força F1. Claro que o vínculo 2 resiste à esforços moderados. Se F1 crescer desmesuradamente o vínculo se quebra e a porta está arrombada. VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL Neste nosso curso chamaremos de apoio simples quando o vínculo permite reagir só com forças verticais. No apoio tipo articulação é transmitido à estrutura reações verticais e horizontais. No apoio engastamento é transmitido à estrutura esforços verticais, horizontais e Momentos. VÍNCULOS NA ENGENHARIA ESTRUTURAL CARGAS APLICADAS POR LAJES Normalmente, lajes se apoiam em vigas. Em geral, uma laje suporta seu peso próprio, o peso do seu revestimento, os pesos de usuários e móveis, e eventualmente , os pesos de paredes de alvenaria. A carga linearmente distribuída aplicada pela laje no vão da viga periférica será adicionada às demais cargas linearmente distribuídas, provenientes do peso próprio do tramo da viga e de peso de parede de alvenaria que se apoie diretamente sobre o tramo (ou vão) da viga. LINHAS DE RUPTURA Ensaios em laboratório com lajes submetidas a carregamento superficial uniforme crescente, mostram que, na situação limite, as rupturas ocorrem aproximadamente ao longo de certas linhas com direções características. Essas linhas possuem origem nos vértices da laje e se estendem para o interior da laje, com inclinações em direções aos bordos que dependem do tipo de vinculação com a laje adjacente. ÁREAS DE INFLUÊNCIA Os mesmos ensaios mostram que a porção de carga que a laje apoia em cada viga periférica é proporcional à área da região delimitada pelas linhas de ruptura que lhe cabe. Para cada viga periférica, haverá uma região de influência. TIPOS DE BORDOS Os bordos de uma laje podem ser engastados ou simplesmente apoiados. Os bordos simplesmente apoiados serão representados por linhas contínuas simples. Os bordos engastados serão representados por linhas delimitando hachuras inclinadas. INCLINAÇÕES DAS LINHAS DE RUPTURA Quando um vértice de uma laje é definido pelo encontro de dois bordos simplesmente apoiados, a linha de ruptura que aí nasce possui inclinação de 45 0 , com cada um dos bordos INCLINAÇÕES DAS LINHAS DE RUPTURA Quando um vértice de uma laje é definido pelo encontro de dois bordos engastados, a linha de ruptura que aí nasce possui inclinação de 45 0 com cada um dos bordos. INCLINAÇÕES DAS LINHAS DE RUPTURA Quando um vértice de uma laje é definido pelo encontro de um bordo simplesmente apoiado e de um bordo engastado, a linha de ruptura que aí nasce possui inclinação de 60 0 com o bordo engastado. CÁLCULO DA CARGA APLICADA NA VIGA Desenhar em cada painel de laje em separado, com as dimensões internas, já classificando cada bordo em simplesmente apoiado ou engastado; Desenhar as linhas de ruptura a partir de cada vértice, prolongando-as até que se encontrem; Calcular as áreas das figuras formadas pelos bordos da laje e suas linhas de ruptura (triângulos ou trapézios) CÁLCULO DA CARGA APLICADA NA VIGA A carga (ql) aplicada pela laje na viga que está em seu bordo será calculada multiplicando a área (A1) da figura formada pelas linhas de ruptura correspondente, pela carga superficialmente distribuída (qs) na laje e dividindo o valor obtido pelo comprimento (L) do correspondente bordo da laje. L Aq q s l 1. EXERCÍCIO
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