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CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 78 V.1 OS ESTADOS LIMITES de SERVIÇO (ELS) Os Estados Limites de Serviço (ELS) são relacionados ao conforto, à durabilidade, boa aparência e boa utilização da estrutura pelos usuários ou pelos equipamentos e máquinas que são suportados. A NBR 6118:2014 define os seguintes ELS a serem verificados para as estruturas de concreto armado e/ou protendido: Estado limite de formação de fissuras (ELS-F): estado em que se inicia a formação de fissuras; Estado limite de abertura das fissuras (ELS-W): estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais às referências máximas estabelecidas; Estado limite de deformações excessivas (ELS-DEF): estado em que as deformações atingem os limites estabelecidos para utilização normal da estrutura; Estado limite de descompressão (ELS-D): estado no qual, em um ou mais pontos da seção transversal, a tensão normal é nula, e o restante da seção encontra-se comprimido, ou seja, não há tração no restante da seção; Estado limite de descompressão parcial (ELS-DP): estado no qual admite-se uma pequena região da seção transversal tracionada, desde que se garanta a compressão na região das armaduras ativas até, pelo menos, uma distância limite estabelecida; Estado limite de compressão excessiva (ELS-CE): estado em que as tensões máximas de compressão atingem o limite estabelecido; Estado limite de vibrações excessivas (ELS-VE): estado em que as vibrações atingem os limites para a utilização normal da construção. Dos ELS definidos acima, apenas os Estados Limites de formação de fissuras, abertura de fissuras e deformação excessiva devem ser verificados para estruturas usuais de concreto armado. Estes ELS são tema de estudo deste capítulo. Os Estados Limites de descompressão, descompressão parcial e compressão excessiva são referentes exclusivamente às estruturas de concreto protendido, enquanto o Estado Limite de vibrações excessivas deve ser verificado para estruturas CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 79 submetidas às ações predominantemente cíclicas, como bases de máquinas e ginásios de esportes. V.2 O FENÔMENO da FISSURAÇÃO do CONCRETO Além de fundamental para estruturas de concreto armado, o fenômeno da fissuração é tema de abrangência e profundidade. No concreto protendido, armaduras ativas impedem sua fissuração. No concreto armado, pode-se apenas controlar este fenômeno por meio da verificação do ELS de abertura de fissuras e das prescrições de detalhamento para quantidade e espaçamentos mínimos de suas armaduras, ditas passivas. Em ambos, durante a fase de execução das estruturas, diversos procedimentos ligados à cura do concreto destinam-se a restringir ou impedir esta manifestação. A “Patologia das Estruturas”, bem como as técnicas de recuperação e reforço de estruturas degradadas ou colapsadas, constituem campos de trabalho especializados da Engenharia Estrutural, que lidam com estruturas que falham parcial ou completamente em relação a seu nível de segurança; desempenho ou durabilidade. Falhas no comportamento de estruturas de concreto armado podem ser ocasionadas por deficiências de projeto, de execução, de utilização; falta de manutenção ou por acidentes. Em tais casos, os quadros fissuratórios de uma estrutura ou de seus elementos são, com frequência, o principal meio que a Engenharia Estrutural possui para detectar e diagnosticar a causa, extensão dos danos e gravidade da situação que conduziu à falha estrutural. O estudo da fissuração aqui abordado é inteiramente orientado para a compreensão do fenômeno que inevitavelmente ocorre em estruturas de concreto armado, quando projetadas, executadas, utilizadas e mantidas adequadamente. Serão estudados os mecanismos que deflagram a fissuração em elementos fletidos de concreto armado, bem como as imposições de norma e as técnicas de projeto que se dispõe para seu controle. Elementos estruturais de concreto armado, já dimensionados à flexão pelo MEL em seus ELUs de compressão do concreto e alongamento excessivo do aço, nos quais se garante sua segurança ao se impor que sua resistência última da seção seja superior ou igual à solicitação de dimensionamento à (Mr ≥ Md), devem ainda satisfazer condições de desempenho em serviço e durabilidade. Para isto, devem ser cumpridas exigências complementares estudadas nas verificações dos Estados Limites de Serviço, sendo o controle da fissuração um destes ELSs. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 80 V.3 GÊNESE e EFEITOS DELETÉRIOS da FISSURAÇÃO De acordo com os agentes que as originam, as fissuras são classificadas nos três seguintes grupos: o 1º Grupo - Fissuras provocadas por variações volumétricas: São as produzidas pela restrição que a estrutura oferece aos efeitos da retração do concreto e da ação da variação de temperatura. As prescrições normativas de armaduras mínimas, a boa técnica de detalhamento e uma cura adequada do concreto conduzem a um controle eficiente das fissuras provocadas por retração. O fracionamento de uma estrutura, em trechos separados por juntas de dilatação, minimiza os efeitos da variação de temperatura e as solicitações produzidas por esta ação são tratadas da mesma forma que as demais. o 2º Grupo - Fissuras produzidas por solicitações de cortante e torção: Nos casos usuais, a NBR 6118 dispensa a avaliação específica da abertura deste grupo de fissuras, substituindo o controle direto por prescrições relativas à quantidade mínima e ao detalhamento das armaduras transversais. o 3º Grupo - Fissuras produzidas por solicitações de flexão e tração: São controladas por meio de técnica normalizada, por meio da qual se calcula e se fixam limites aos valores das aberturas. Elementos de concreto armado sujeitos às combinações das ações em serviço encontram-se inevitavelmente fissurados em suas regiões tracionadas, devido à baixa resistência do concreto à tração. As fissuras, da ordem de décimos de milímetros, não geram efeitos adversos sobre a segurança à ruptura, condições de serviço e durabilidade destes elementos. Entretanto, se não controladas durante as fases de projeto e construção, produzem os seguintes efeitos deletérios que influem negativamente no desempenho em serviço e na durabilidade da estrutura à qual pertencem: o Ferem uma das propriedades que viabilizam o funcionamento do concreto armado, permitindo o contato de agentes atmosféricos com a armação e possibilitando sua corrosão. o Ferem padrões estéticos e produzem a sensação de insegurança nos usuários. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 81 Com objetivo de se limitar tais efeitos a níveis que não comprometam sua utilização e durabilidade, as estruturas de concreto armados são submetidas à controle de fissuração calcado em modelo teórico e normalizado pela NBR 6118. V.4 CONTROLE DA FISSURAÇÃO EM ELEMENTOS FLETIDOS V.4.1 – Síntese da Abordagem Rigorosa da Norma NBR 6118:2014 O controle da fissuração em elementos fletidos de concreto armado passa por quatro fases encadeadas: 1º. Define-se o nível de agressividade ambiental da região onde a estruturaserá construída: (CAA) 2º. Em função do ambiente definido, do tipo de concreto, de características do elemento estrutural e com base na experiência previamente acumulada a NBR6118 fixa o valor limite de abertura de fissuras, que seriam toleradas pela estrutura, sem comprometimento de seu desempenho em serviço e durabilidade: wk limite 3º. Aplica-se um procedimento (modelo e ferramenta) de cálculo do valor estimado de abertura de fissuras para a seção fletida que se está verificando: wk estimado 4º. Comparam-se os valores das aberturas de fissuras wk. Se wk estimado for inferior a wk limite, a estrutura atende o ELS-W e pode se iniciar o detalhamento da armadura longitudinal de flexão. Caso contrário, efetuam-se as modificações necessárias, geralmente implicando em acréscimo da armadura já dimensionada para flexão. As duas fases iniciais são normalizadas pela NBR 6118 e não demandam trabalho de cálculo por parte do projetista. A terceira fase depende de um conjunto de cálculos que constituem a essência da verificação do ELS-W de fissuração e será apreciada em seguida. A última fase é resultado da aplicação dos conceitos ora em desenvolvimento e pode ser melhor avaliada no Módulo de Exercícios desta série. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 82 V.4.2 – A Influência do Ambiente Segundo a norma NBR 6118 a verificação do estado limite de abertura das fissuras é denominada ELS-W e tem início com a classificação da agressividade do ambiente no qual a estrutura será construída. A seção 6.4.1 define que a agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre a estrutura, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica e da retração hidráulica. De acordo com a seção 6.4.2, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com a Tabela 1. Tabela 1- Classes de Agressividade Ambiental V.4.3 – Fixação dos Valores de Wk Limite de Abertura de Fissuras Depois de classificada a classe de agressividade ambiental, a seção 13.4.2 da norma fixa, na Tabela 2, os limites máximos para abertura característica wk das fissuras, de forma que as mesmas não sejam nocivas quanto à utilização da estrutura em serviço e a sua durabilidade. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 83 Como se verifica, os valores máximos para abertura característica de fissuras ficam compreendidos entre 2 e 4 décimos de milímetro para a solicitação em serviço Sd, derivada da combinação frequente das ações. Tabela 2 - Exigências de Durabilidade Relacionadas à Fissuração e às Classes de Agressividade Ambiental As combinações indicadas na Tabela 2 podem ser obtidas de acordo com a seção 11.8.3 da NBR6118:2-14, que classifica as combinações de serviço de acordo com sua permanência na estrutura. Estas são próprias para verificações dos ELSs como se viu no Módulo I. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 84 o Combinação Quase Permanente (CQP): Pode atuar durante grande parte do período de vida da estrutura e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de deformações excessivas. o Combinação Frequente (CF): Se repete muitas vezes durante o período de vida da estrutura e sua combinação (para o concreto armado) é necessária na verificação do estado limite abertura de fissuras e de vibrações excessivas. o Combinação Rara (CR): Ocorre algumas vezes durante o período de vida da estrutura e sua consideração é usada na verificação do estado limite de formação de fissuras. Os coeficientes Ѱ1 e Ѱ2 são definidos pela seção 11.7 da norma, conforme já exposto também no Módulo I deste curso. A seção 5 da NBR8681:2003 define para pontes rodoviárias: ψ1 = 0,5 para verificação das vigas; ψ1 = 0,7 para transversinas; e ψ1 = 0,8 para lajes de tabuleiro e para pontes ferroviárias especializadas ψ1 = 1,0 para todas as peças. V.4.4 –Avaliação dos Valores de Wk Estimado de Abertura de Fissuras V.4.4 .1– O modelo teórico de avaliação da abertura de fissuras O cálculo do valor da abertura estimada das fissuras wk, em elementos submetidos a tensões normais, baseia-se em modelos teórico-experimentais observados em ensaios de laboratório. No concreto armado as tensões nas armaduras tracionadas decorrem de alongamentos muito superiores aos suportados pelo concreto a ele aderido. Nessas condições o concreto fissura e a soma das aberturas ao longo do elemento é equivalente a diferença entre os alongamentos do aço e do concreto. O tirante possui inicialmente comprimento Sr, valor equivalente à distância entre fissuras. O concreto alonga-se até que as tensões trativas em seu corpo atingem sua resistência fct e seu comprimento alcança o valor máximo: CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 85 Laço Figura 1 – Modelo do Tirante Fissurado Crrcon SSL .. (1) Neste momento forma-se a fissura e o aço passa a absorver também a parcela de tensões trativas que anteriormente eram resistidas pelo concreto. Em função de sua maior ductilidade, o comprimento do aço supera o do concreto e também atinge seu valor máximo: sirraço SSL . (2) A abertura wk da fissura resulta da diferença entre os alongamentos experimentados pelo aço e pelo concreto do tirante. CsirCrsirconaçok SSSLLw ... (3) O alongamento unitário do concreto pode ser desprezado diante da magnitude do alongamento unitário do aço e a abertura da fissura passa a ser: sirk Sw . (4) WK Lcon CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 86 Laço A deformação unitária do aço depende da sua tensão e de seu módulo de elasticidade e a abertura da fissura é expressa por: si si rk E Sw . (5) Figura 2 - Forças e Mecanismos de Formação de Fissuras A tensão do aço em serviço é calculada no Estádio II com coeficientes de ponderação próprios do ELS de abertura de fissuras (ELS-W) e, como seu módulo de deformação Esi é constante conhecida, a única incógnita a ser definida passa a ser a distância entre fissuras Sr. A força no concreto do tirante à esquerda da seção AA é transferida por aderência pela barra de aço ao concreto e equivale à: bdriesqc fSF . (6) onde fbd é a tensão de aderência entre aço e concreto definida no Capítulo 2. À direita da seção dois mecanismos podem ser assumidos: No primeiro deles, denominado formação sistemática de fissuras a força à direita da seção AA provém do concreto do tirante e é equivale à: As Ac Lcon CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 87 ctcri dir c fAF (7) onde Acrit é a área crítica, correspondente à área do tirante aderida à barra conforme indicado na Figura 2. A partir deste ponto, define-se a taxa de armadura passiva (ρri) como a relação entre a área de aço do tirante Asi e sua área crítica:cri si ri A A (8) Portanto, ct ri si ctcri dir c f A fAF (9) bdri fS . ct ri si fA ctri i f 4 2 (10) bd ct ri i r f f S 4 (11) ri ir kS 1 1 (12) No segundo mecanismo de formação de fissuras, denominado fissuração não sistemática, a força à direita da seção AA provém da barra de aço e equivale à; sisi dir si AF (13) CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 88 O equilíbrio da seção nestes dois momentos resulta nos mecanismos expressos a seguir: bdri fS . siisisiA 4 2 (14) bd si ir f kS 2 (15) ctm si ir f kS 3 (16) As expressões 12 e 16, introduzidas na expressão básica 5, fornecem as expressões teóricas que representam as duas possibilidades para cálculo da abertura de fissuras: s si ri i si si rk E k E Sw 11 (17) s si ctm si i si si rk Ef k E Sw 3 (18) V.4.4 .2– A abordagem da ABNT NBR-6118:2014 A ABNT NBR 6118:2014 trata da verificação da fissuração em elementos lineares de concreto armado, sujeito às solicitações normais (M e N), de duas formas. Uma abordagem rigorosa que apresenta expressões baseadas no modelo teórico apresentado anteriormente, onde estima-se a abertura das fissuras que é, então, comparada com os limites prescritos para o ELS-W (Tabela 2). A proposta simplificada fornece espaçamentos máximos entre as barras para serem adotados em função do diâmetro destas e da tensão no aço. Entretanto, a verificação da abertura de fissuras pode ser dispensada se o ELS-F (Estado Limite de Formação de Fissuras) for atendido. Considera-se que o ELS-F é atendido quando o momento atuante na seção, para a combinação considerada, é menor que o momento de fissuração Mr, dado por: CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 89 t cct r y If M (19) onde α é um fator que correlaciona a resistência à tração do concreto na flexão com a resistência a tração direta, que assume os seguintes valores: α=1,2 para seções T ou duplo T, α=1,3 para seções I ou T invertido e α=1,5 para seções retangulares; fct é a resistência à tração direta do concreto, já estudada no Módulo I; no ELS-F deve-se usar o fctk,inf e no ELS-DEF, o fctm; Ic é o momento de inércia da seção bruta de concreto; yt é a distância do centro de gravidade da seção até a fibra mais tracionada. Quando o momento de fissuração é maior que o momento atuante na seção, admite-se que a seção ainda trabalha no Estádio I e, portanto, não está fissurada. Caso contrário, deve-se proceder com a verificação da abertura de fissuras conforme os itens seguintes. V.4.4 .2.1– A abordagem rigorosa da ABNT NBR-6118:2014 As expressões 17 e 18, derivadas do modelo teórico com dois mecanismos de formação de fissuras, são calibradas com base em ensaios experimentais e normalizadas pela NBR 6118:2014 conforme se segue. Para baixas taxas de armadura passiva prevalece o mecanismo que deu origem à primeira expressão (17), com a seguinte constituição: 4545,12 1 risi sii k E w (20) Para taxas elevadas de armadura passiva prevalece o mecanismo que deu origem à segunda expressão (18), com a seguinte constituição: ctm si si sii k fE w 3 5,12 1 (21) CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 90 onde, σsi, Φi, Esi, ρri são examinados para cada área de envolvimento em exame, conforme ilustra a Figura 3, e fctm e η1, a resistência à tração média do concreto e o coeficiente de conformação superficial da armadura, respectivamente, já definidos no Módulo I. Figura 3 - Concreto de Envolvimento da Armadura: Área do Tirante Nas vigas com altura menor que 1,2 m, pode-se considerar atendida a condição de abertura de fissuras em toda a pele tracionada, se a abertura de fissuras calculada na região das barras mais tracionadas for verificada e se existir uma armadura lateral que atenda ao descrito em 17.3.5.2.3 da NBR 6118:2014. V.4.4 .2.2 – A abordagem simplificada da ABNT NBR-6118:2014 A norma apresenta uma proposta simplificada para controle do ELS-W na qual se dispensa o cálculo da abertura de fissuras. O controle é feito limitando-se os parâmetros que influem no processo de formação e abertura de fissuras: o diâmetro da armadura, a tensão no aço e a taxa de armadura passiva, sendo esta última controlada de forma indireta via espaçamento entre barras. As Tabelas 3 e 4 mostram o diâmetro máximo, o espaçamento máximo entre barras e os cobrimentos que devem ser respeitados ao se dimensionar um elemento estrutural para que não surjam fissuras no elemento estrutural. A tensão σsi deve ser determinada no estádio II. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 91 Tabela 3 - Valores Máximos de Diâmetro e Espaçamento Tabela 4 - Classe de Agressividade Ambiental e Cobrimento Nominal CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 92 Tabela 5 - Combinações V.4.4 .2.3 – Cálculo da tensão no aço no Estádio II No Estádio II ainda se admite o comportamento linear dos materiais e, portanto, as tensões são determinadas através das formulações da resistência dos materiais. No entanto, como o concreto se encontra fissurado e parte da seção não mais resiste às tensões de tração, o momento de inércia da seção bruta de concreto já não é mais válido. Deve-se então, utilizar o momento de inércia da seção fissurada III na determinação das tensões no concreto e no aço, dado por ])''()([3212 2'2 323 dxAxdA hxbh xhb hb I ssE fwf ff ff II (22) onde bf é a largura da mesa comprimida da viga; hf é a altura da mesa comprimida; x é a distância da fibra mais comprimida até a linha neutra; bw é a largura da alma da viga; αE é a relação entre os módulos de elasticidade do aço e do concreto Es/Ec, que pode ser, simplificadamente, tomado por 15; As é a área de aço tracionada pelo momento fletor; CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 93 As’ é a área de aço comprimida pelo momento fletor; d é a distância da fibra mais comprimida até o C.G. da área de aço tracionado; d’’ é a distância da fibra mais comprimida até o C.G. da área de aço comprimido. A expressão 22 é válida para vigas T com a mesa totalmente comprimida, ou seja, x > hf. Quando x < hf, deve-se substituir hf por x na expressão 22. Para seções retangulares ou T com a mesa totalmente tracionada, a expressão também é válida, fazendo-se hf = 0 e bf = 0. A contribuição da armadura comprimida As’ também pode ser desprezada. Figura 4 – Cálculo da inércia fissurada III A altura da linha neutra é determinada através das equações decompatibilidade da deformada, relações constitutivas dos materiais (concreto e aço) e do equilíbrio da seção. Para uma viga T ou I, a altura da linha neutra pode ser determinada pela resolução da seguinte equação do 2º grau: 0]dA d A2 b-bh [-x]A A b-bh [2 xb 'sswf2f'sswff2w EE (23) E as tensões no aço são determinadas de acordo com a expressão 24. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 94 II s Es I yM (24) onde M é o momento fletor para a combinação de serviço adotada; ys é a distância da linha neutra até o C.G. da área de aço, ou até o eixo da barra estudada, em um análise mais refinada. Em uma análise mais expedita, também é aceitável que se arbitre o braço de alavanca no Estádio II para a determinação da tensão no aço. Usualmente, adota-se o valor de 80% da altura útil da seção, de forma que a tensão no aço é dada por s s Ad M 8,0 (25) V.5 A DEFORMAÇÃO em ELEMENTOS FISSURADOS V.5.1 – A rigidez de elementos fissurados e a flecha imediata Como visto anteriormente, nas seções fissuradas, o momento de inércia da seção é reduzido. Dessa forma, as deformações obtidas a partir da análise estrutural linear elástica, considerando a rigidez à flexão EI das seções íntegras não são realistas. No passado, era usual a utilização do momento de inércia da seção fissurada III, da seção crítica da viga, nas verificações de deformação excessiva das estruturas de concreto. No entanto, pode-se afirmar que essa prática é bastante conservadora, já que a variação das solicitações nas diversas seções conduzirá a fissuras com diferentes profundidades ao longo do comprimento do elemento, e, consequentemente, variação da altura da linha neutra e do momento de inércia ao longo do elemento (Figura 5). Além disso, a contribuição do trecho íntegro de concreto entre as fissuras, na resistência à tração, era desprezada. A NBR 6118, desde sua versão 2003, preconiza a utilização da rigidez à flexão equivalente EIeq, obtida baseada na fórmula de Branson, para o cálculo de flechas imediatas em vigas de concreto armado. CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 95 Figura 5 – Variação da linha neutra em um elemento fissurado A rigidez equivalente é dada por ccsII a r c a r cseq IEIM MI M MEEI 33 1 (26) onde Ic é o momento de inércia da seção bruta de concreto; III é o momento de inércia da seção fissurada, já definido anteriormente; Ma é o momento fletor na seção crítica do vão considerado; Mr é o momento de fissuração, já definido anteriormente (quando utilizadas barras lisas, como no caso do CA-25, o valor de Mr deve ser reduzido a metade); Ecs é o módulo de elasticidade secante do concreto. Para elementos contínuos, com inversão das fibras tracionadas (Figura 6), pode-se adotar uma média ponderada dos momentos de inércia fissurada para o cálculo da rigidez equivalente, apresentado na expressão 27. ccs EE eq CC eq AA eq eq IELLL LEILEILEI EI 321 321 (27) CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 96 Figura 6 – Inércia equivalente em vigas contínuas V.5.1 – A flecha diferida no tempo para vigas de concreto armado Sob tensões permanentes, o concreto apresenta a característica de amplificar as deformações com o passar do tempo, até sua estabilização. A essa propriedade é dado o nome de fluência. Dessa forma, deve-se verificar a flecha total após a estabilização da fluência do concreto. A NBR 6118:2014 recomenda a seguinte expressão para o cálculo da flecha diferida total no tempo t=i: )0('5011)0(1)( tftfitf f (28) onde ρ’ é a taxa de armadura de compressão; CURSO DE CONCRETO ARMADO Capítulo V – Verificação da Fissuração MAYRA PERLINGEIRO, LEONARDO VALLS, BERNARDO ROCHA e EDUARDO VALERIANO pág. 97 ξ é um coeficiente em função do tempo, que pode ser obtido pelas expressões a seguir, ou pela tabela 6. )()( 0tt (29) 32,0996,068,0)( tt t , para t ≤ 70 meses (30) 2)( t , para t > 70 meses (31) sendo t a idade, em meses, do momento em que se deseja calcular a flecha diferida; t0 a idade, em meses, de aplicação do carregamento permanente. Caso as cargas de longa duração sejam aplicadas em idades diferentes, calcula-se t0 a partir da ponderação: i i0i 0 P tPt (32) Tabela 6 – Valores do coeficiente ξ em função do tempo
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