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EXEMPLOS DE CÁLCULO EXEMPLO 9.1 Dimensionar as armaduras para um bloco sobre duas estacas que receberá a carga do pilar com os dados abaixo: Nk = 742,4 kN pilar – 30 x 40 cm diâmetro das estacas – 30 cm, moldadas no local concreto C20 aço CA 50 cobrimento nominal – 3 cm comprimento de ancoragem – lb, bloco = lb, pilar = 40 cm KR = 0,95 EXEMPLO 9.2 Dimensionar as armaduras para um bloco sobre duas estacas que receberá a carga do pilar com os dados abaixo: Nk = 130 tf pilar – 20 x 50 cm diâmetro das estacas – 40 cm, moldadas no local concreto C 30 aço CA 50 cobrimento nominal – 3 cm comprimento de ancoragem – lb, bloco = lb, pilar = 60 cm KR = 0,95 9.4.3 – DIMENSIONAMENTO DE BLOCO SOBRE TRÊS ESTACAS 9.4.3.1 – DIMENSÕES EM PLANTA As dimensões em planta do bloco sobre três estacas são obtidas através das mesmas condições usadas para o bloco sobre duas estacas, adaptadas para a geometria triangular. Neste estudo será considerado pilar com seção transversal retangular, com centro geométrico coincidente com o centro geométrico do bloco. 9.4.3.2 – FORÇAS NO INTERIOR DO BLOCO O pilar é suposto de seção quadrada, com centro coincidente com o centro geométrico do bloco. O esquema de forças é analisado segundo uma das medianas do triângulo equilátero formado. Analisando as forças no topo de uma das estacas, que devem estar em equilíbrio, pode-se montar o esquema vetorial das forças como mostra a figura abaixo: Da geometria do bloco, temos que: Do equilíbrio de forças, temos que: Das equações acima, podemos escrever: Para pilares retangulares, pode-se adotar a dimensão ap,eq (equivalente), obtida por: 9.4.3.3 – ALTURAS DO BLOCO (d e d’) Com o ângulo α de inclinação das bielas de compressão compreendido entre 45º e 55º, e usando a relação acima entre a altura útil “d” e o ângulo de inclinação “α”, podemos escrever: Além disso, permanece a recomendação de que o bloco deve ter altura suficiente para permitir a ancoragem da armadura de arranque dos pilares. Desse modo, temos: A distância d’ é obtida através das mesmas condições já vistas, e a relação entre as alturas do bloco é dada por: 9.4.3.4 – VERIFICAÇÃO DAS BIELAS DE COMPRESSÃO As equações para a verificação das bielas de compressão são obtidas de modo semelhante ao processo usado para o bloco sobre duas estacas. A verificação deve ser feita na região junto ao pilar e junto à estaca. Para o bloco sobre três estacas, as equações são: junto ao pilar: junto à estaca: A tensão limite adotada para garantir a integridade do concreto é dada por: O coeficiente KR tem a mesma função e os mesmos valores vistos anteriormente. 9.4.3.5 – ARMADURA PRINCIPAL Existem diferentes modos de posicionamento e detalhamento da armadura principal nos blocos sobre três estacas. Entre estes, destaca-se o modelo que adota armaduras paralelas aos lados do bloco (sobre as estacas) e malha ortogonal, por ser a configuração mais usada no Brasil e apresentar a menor fissuração e a maior economia. A figura abaixo mostra a decomposição da força de tração Rs na direção dos centros das estacas: Através do arranjo de forças acima pode-se deduzir a expressão: A armadura principal, posicionada sobre as estacas, pode ser calculada por: A figura abaixo mostra o posicionamento da armadura principal e da armadura de malha no fundo do bloco 9.4.3.6 – ARMADURAS COMPLEMENTARES a) armadura em malha posicionada no fundo do bloco É sugerido acrescentar uma “armadura em malha” de barras finas, em duas direções, com: (em cada direção) No caso de pilares com cargas elevadas recomenda-se acrescentar uma malha superior negativa. b) armadura de suspensão A armadura de suspensão tem a função de evitar o surgimento de fissuras nas regiões entre as estacas. A armadura de suspensão total é: sendo n o número de estacas A armadura de suspensão por face do bloco é calculada por: c) armadura de pele Em cada face vertical lateral do bloco deve ser colocada armadura de pele, na forma de estribos ou simplesmente barras horizontais, com a finalidade de reduzir a abertura de possíveis fissuras nessas faces. A armadura de pele é calculada por: sendo: Os limites para o espaçamento entre as barras da armadura de pele são os mesmos já visto anteriormente no caso do bloco sobre duas estacas. O esquema de montagem da armadura de pele é mostrado abaixo: A figura a seguir mostra todo o conjunto de armaduras, devidamente posicionadas, para a execução do bloco sobre três estacas: EXEMPLOS DE CÁLCULO EXEMPLO 9.3 Dimensionar as armaduras para um bloco assentado sobre três fustes de tubulão, com os dados abaixo: diâmetro do fuste: 70 cm; seção transversal do pilar: 65 x 65 cm; carga vertical do pilar Nk = 5.000 kN; concreto C25; aço CA-50; cobrimento nominal: c = 4,0 cm. EXEMPLO 9.4 Dimensionar as armaduras para um bloco assentado sobre três estacas, com os dados abaixo: diâmetro da estaca: 25 cm; seção transversal do pilar: 20 x 30 cm; carga vertical do pilar Nk = 300 kN; concreto C20; aço CA-50; cobrimento nominal: c = 4,0 cm.
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