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Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais 1. Exemplos resolvidos Exemplo 1: Emenda por traspasse de barras isoladas Calcule o comprimento de traspasse sem gancho, a armadura transversal da emenda e estude a dis- posição das armaduras longitudinal e transversalmente, a partir dos dados apresentados, considerando que será necessário emendar todas as barras. Dados: As,calc = 7,5 cm² (armadura de tração de viga fletida); As,ef = 4 φ 16 mm = 8,0 cm²; aço CA-50, barras nervuradas (alta aderência) dispostas isoladamente (sem feixe); aço CA-50 na armadura transversal; fck = 25 Mpa; bw = 18 cm; h = 45 cm (seção transversal da viga); φl = 16 mm; φt = 6,3 mm cnom = 25 mm condição de aderência: boa diâmetro máximo do agregado = 19 mm Resolução: Determinação da tensão de aderência (fbd) ctdbd ff ⋅⋅⋅= 321 ηηη η1 é igual a 2,25, uma vez que a barra de 16mm é de alta aderência; η2 é igual a 1 para barras situadas em zonas de boa aderência; η3 é igual a 1 para barras de diâmetro não superior a 32mm; MPa f f c ck ctd 282,14,1 2521,021,0 3 23 2 =⋅=⋅= γ Então: MPa 885,2282,11125,2321 =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= ctdbd ff ηηη Determinação do comprimento de ancoragem básico (lb) cm f f bd yd b 603,60885,2 435 4 6,1 4 ≅=⋅=⋅= φl Determinação do comprimento de ancoragem necessário (lb,nec) Como não há gancho: α1 = 1,0 Portanto: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅=⋅ =⋅=⋅ >=⋅⋅=⋅⋅= cm 10 cm 166,11010 cm 18603,00,3 56 8 5,7 600,1 b , , 1, φα l ll cm A A efs calcs bnecb Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Como será necessário emendar todas as barras, a disposição das barras na seção transversal recai na situação de mais de uma camada, em virtude do espaçamento mínimo necessário, como mostrado: Adotado! 47,3 2/)6,1363,025,2218( :camadas duas Em 78,1 3/)6,1463,025,2218( :camadauma Em cm 28,29,12,1d1,2 cm 6,1 cm 2 agregado max →= ⋅−⋅−⋅−= = ⋅−⋅−⋅−= ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅=⋅ =≥ cma a cma a a h h h h h φ Figura 1.1 - Emendas por traspasse - Seções transversais A proporção máxima de barras emendadas numa mesma seção será de 50%, que é o percentual má- ximo para o caso de barras de alta aderência dispostas em mais de uma camada sujeitas a um carrega- mento estático; Para 50% de barras emendadas na mesma seção: α0t = 1,8 Determinação do comprimento de traspasse As barras emendadas serão detalhadas justapostas entre si, ou seja, com distância menor que 4φ. En- tão: míntnecbtt ,0,00 lll ≥⋅= α cm 101 56 1,8 t =⋅=0l ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅= =⋅⋅=⋅⋅ ≥ cm 20 cm 24 1,6 15 15 cm 32 60 1,8 0,3 0,3 b0t mín0t, φ α l l cm 101 0t =∴ l Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Determinação da armadura transversal nas emendas Esta armadura deve concentrar-se nos terços extremos da emenda e ser capaz de resistir à força de uma barra emendada. Como o aço da armadura transversal é o mesmo da longitudinal, Ast pode ser calcu- lado diretamente por: 22 cm 1,88 cm 2,0 8 7,5 =⋅=stA , adotaremos 5 φ 5.0mm (1,00 cm²) em cada extremidade da emenda. 101 20 101 A A B B C C 33 33 3333 5 Ø 5.0 Figura 1.2 - Emendas por traspasse - Esquema longitudinal Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Exemplo 2: Ancoragem de feixes de barras Calcule o comprimento de ancoragem e a armadura transversal de confinamento a partir dos dados a- presentados. Dados: As,calc = 19,1 cm² (armadura de tração de viga fletida); As,ef = 10 φ 16 mm = 20,0 cm²; aço CA 50, barras nervuradas (alta aderência) dispostas em 5 feixes de 2 barras; aço CA 50 na armadura transversal; fck = 30 Mpa; bw = 22 cm; h = 60 cm (seção transversal da viga); φl = 16 mm; φt = 6,3 mm cnom = 30 mm condição de aderência: má (armadura negativa); Resolução: Determinação do diâmetro equivalente ( nφ ): mmnfn 6,22216 =×=⋅= φφ Como φn ≤ 25 mm, o feixe pode ser tratado como uma barra única, de diâmetro φn. Determinação da tensão de aderência (fbd) ctdbd ff ⋅⋅⋅= 321 ηηη η1 é igual a 2,25, uma vez que a barra de 16mm é de alta aderência; η2 é igual a 0,7 para barras situadas em zonas de má aderência; η3 é igual a 1 para barras de diâmetro não superior a 32mm, no caso mmn 6,22=φ . MPa f f c ck ctd 448,14,1 3021,021,0 3 23 2 =⋅=⋅= γ Então: MPa 281,2448,117,025,2 =⋅⋅⋅=bdf Determinação do comprimento de ancoragem básico (lb) cm f f bd ydn b 1087,107281,2 435 4 26,2 4 ≅=⋅=⋅= φl Determinação do comprimento de ancoragem necessário (lb,nec) A adoção de ganchos não é recomendável no caso de feixes de barras (α1 = 1,0). Portanto: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅ =⋅ >=⋅⋅= cm 10 cm 2326,210 cm 321080,3 103 20 1,19 1080,1, cmnecbl cm 103 necb, =∴l Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Armadura transversal de confinamento Como o diâmetro equivalente é menor que 32 mm, deve haver armadura transversal capaz de resistir a 25% do esforço de ancoragem de um feixe. Essa armadura deve estar disposta ao longo do comprimento de ancoragem. 22 cm 0,96 )cm 2,0(2 20 19,1 0,25 =⋅⋅⋅=stA (reparar que o aço é CA 50 tanto para as armaduras transver- sais quanto para as longitudinais). Podem ser consideradas as armaduras transversais existentes ao longo do comprimento de ancora- gem. Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais 2. Exercícios propostos Exercício 1: Emendas por traspasse de barras isoladas com gancho Calcule o comprimento de traspasse com gancho, a armadura transversal da emenda e estude a disposição das armaduras longitudinal e transversalmente, a partir dos dados apresentados, conside- rando que será necessário emendar duas das barras. Dados: As,calc = 11,5 cm² (armadura de tração de viga fletida); As,ef = 4 φ 20 mm = 12,6 cm²; aço CA 50, barras nervuradas (alta aderência) dispostas isoladamente (sem feixe); aço CA 60 na armadura transversal; fck = 30 Mpa; bw = 25 cm; h = 50 cm (seção transversal da viga); φl = 20 mm; φt = 5,0 mm cnom = 30 mm condição de aderência: boa Respostas parciais: cmb 678,66 ≅=l cm 75 43 1,8 0 =⋅=tl 2cm 2,40 =stA Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Exercício 2: Ancoragem de feixes de barras Calcule o comprimento de ancoragem e a armadura transversal de confinamento a partir dos dados a- presentados. Dados: As,calc = 23,0 cm² (armadura de tração de viga fletida); As,ef = 8 φ 20 mm = 25,2 cm²; aço CA-50, barras nervuradas (alta aderência) dispostas em 4 feixes de 2 barras; aço CA-50 na armadura transversal; fck = 28 Mpa; bw = 18 cm; h = 50 cm (seção transversal da viga); φl = 20 mm; φt = 6,3 mm cnom = 30 mm condição de aderência: má Respostas parciais: MPa 178,2=bdf cm 129 necb, =l 2cm 1,44 =stA Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Referências Bibliográficas 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de estruturas de concreto - Procedi- mento. NBR 6118:2003.. Rio de Janeiro, RJ:2003 2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto e execução de obras de concreto ar- mado. NB-1/1978. Rio de Janeiro, RJ: 1978 3. FERNANDES, Rejane M. & EL DEBS, Ana Lúcia H. de C. A influência das ações repetidas na ade- rência aço-concreto In: IV Simpósio EPUSP sobre Estruturas de Concreto. Anais. São Paulo, SP: 2000. 4. FUSCO, Péricles Brasiliense. Técnica de armar as estruturas de concreto. 1ª Ed. São Paulo: PINI, 1995. 382p. 5. LEONHARDT, Fritz. & MÖNNIG, Eduard. Construções de Concreto. 2ª Ed. Rio de janeiro: Interciên- cia, 1977. Vol. 1 e 3. 6. MONTOYA Pedro J. & MESEGUER, Álvaro G., CABRÉ, Francisco M. Hormigón Armado. 14ª Edición. Barcelona: Editora Gustavo Gilli, 2000. 7. SILVA, Reginaldo C. & GIONGO, José S. Ancoragem no apoio extremo em vigas de concreto arma- do:análises teórica e experimental. In: 44º Congresso Brasileiro do Concreto - IBRACON. Anais. Belo Horizonte, MG:2002. 8. SÜSSEKIND, José Carlos. Curso de concreto. 3ª Ed. Porto Alegre: Globo, 1983. 281p. Vol.1 Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - Comportamento conjunto dos materiais Ficha Técnica: Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 – Comportamento conjunto dos materiais Coordenação Geral: Engº Rodrigo Broering Koerich Autores: Engº Eduardo Klein Engº Rodrigo Broering Koerich Revisão Técnica: Prof. Dr. Lauro Modesto dos Santos Revisão Ortográfica: Jornalista Berenger da Silva Ferreira Roteirização: Engº Rodrigo Broering Koerich Hipermídia: Jornalista Pablo Prudêncio Juliana Diniz da Silveira Rafael David Gonzaga Rafael Silveira de Souza Locução: Duran Silveira AltoQi Tecnologia em Informática Ltda. ®
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