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Concreto 1 – 2017/1 Definições e Nomenclaturas De forma a facilitar o entendimento das expressões que iremos apresentar na sequência, seria conveniente apresentar as principais nomenclaturas e definições das grandezas que estarão envolvidas em nos cálculos. d (Altura útil): distância do centro de gravidade da armadura longitudinal tracionada à fibra mais comprimida da seção. d': distância do centro de gravidade da armadura longitudinal comprimida há fibra mais comprimida da seção. Md (Momento Fletor Solicitante de Cálculo): momento fletor atuante na peça considerando os esforços majorados. MRd (Momento Fletor Resistente de Cálculo): máximo momento fletor que poderá ser resistido pela peça. bw (Largura da seção): Largura da seção transversal do elemento (Base) h (Altura total): Altura total da seção transversal do elemento. z (Braço de alavanca): distância entre o ponto de aplicação da resultante das tensões normais de compressão na seção (centro de gravidade da região comprimida) e da resultante das tensões normais de tração (centro de gravidade das barras tracionadas). x (Altura da linha neutra): distância da borda mais comprimida da seção ao ponto aonde se tem as tensões nulas. y (Altura da linha neutra convencional): altura do diagrama retangular de tensões de compressão no concreto na seção fletida. Equações para o cálculo da armadura longitudinal O cálculo para a determinação da quantidade de armadura longitudinal necessária a uma seção parte do princípio do equilíbrio dos esforços atuantes na mesma (tração/compressão), o que se torna uma tarefa simples quando já são conhecidas a resistência do concreto (fck), a largura da seção, a altura útil e o tipo de aço a ser adotado, sendo necessário para a conclusão do processo apenas determinar o posicionamento da linha neutra. Abaixo serão apresentadas as expressões necessárias para estes cálculos: Concreto 1 – 2017/1 𝐹𝑠 = 𝐹𝑐 𝑀𝑑 = 𝐹𝑐. 𝑧 𝑀𝑑 = 𝐹𝑠. 𝑧 𝐹𝑐 = 0,85. 𝑓𝑐𝑑 . (𝑏𝑤 . 0,8𝑥) 𝑧 = 𝑑 − (0,4𝑥) 𝑀𝑑 = (0,68. 𝑥. 𝑑 − 0,272 . 𝑥2). 𝑏𝑤. 𝑓𝑐𝑑 𝑥 = 0,68. 𝑑 ± √(0,68. 𝑑)2 − 4 . 0,272 . ( 𝑀𝑑 𝑏𝑤 . 𝑓𝑐𝑑) 0,544 𝐴𝑠 = 𝑀𝑑 𝑧 . 𝑓𝑦𝑑 𝑓𝑦𝑑 = 𝑓𝑦𝑘 1,15 Concreto 1 – 2017/1 Exercício: determinar a área de aço longitudinal para uma viga com as seguintes características. fck = 20 MPa CA50 = 50 kN/cm² bw = 0,15 m d = 0,30 m Mk = 12,0 kN.m Referência Livro: Cálculo e Detalhamento de Estruturas Usuais de Concreto Armado (4ª Edição) Autores: Roberto Chust Carvalho; Jasson Rodrigues de Figueiredo Filho NBR 6118:2014 – Projeto de estrutura de concreto-procedimento
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