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e levando-se em conta as constantes, tem-se: )I( f.85,0 f d y )armaduradegeométricataxa( d.b A d.b f.A d.b y.b.f.85,0 )d.b(f.Ay.b.f.85,0 TC)I( cd yd w s w yds w wcd wydswcd ρ= ρ== ÷= = )II() d y5,01( d y d.b.f.85,0 M )d() 2 yd(y b.f.85,0 M ) 2 yd(A.) 2 yd(y.b.f.85,0M MM)II( 2 wcd d 2 wcd d ssdwcdd extint −= ÷−= −σ=−= = A equação de compatibilidade (equação (III)), não sofre mudanças, e continua como apresentada a seguir: )III( 1 8,0 d y cd sd ε ε+ = Utilizando as equações para o dimensionamento, vejamos alguns exemplos. Problema 1 Para a seção transversal da Figura 6.19, determine a área de aço necessária. Resolva para o limite do aço e para o limite da NBR 6118 (2004). h = 70 cm sA d = 64cm d' = 6cm b = 12cmw Figura 6.19 – Seção transversal para dimensionamento. Aço CA 50 A fck = 25MPa d’ = 6cm d = h – d’ = 70 – 6 = 64cm Mk = 6tf.m Estruturas de Concreto Armado I – ENG 118 124 Verificando o limite do aço para o domínio 3 (ponto A), pela equação de compatibilidade: 0,503 0,0035 0,002071 0,8 d y 3,5ε2,07 210000 1,15 500 εε ε ε 1 0,8 d y CA50Alim, oo o cdoo o ydsd cd sd = + = =→===→ + = Voltando ao problema: 503,0 d yMPa78,434 15,1 500fMPa86,17 4,1 25f lim ydcd = ==== Pode-se acompanhar o seguinte roteiro para o dimensionamento: 1) Determina-se (y/d) pela equação (II): = →= =−±= =+ − −= 0,120 d y falsaraiz1,880 d y 2 0,225.442 d y 00,225 d y2 d y ) d y0,5(1 d y 0,64.0,12.10.17,86.0,85 60.1,4 2 1 2 23 2) Compara-se o (y/d) encontrado com o (y/d)lim: 2.1) Limite do aço: OK503,0 d y120,0 d y !mudarsedeve4Domínio d y d y OKAponto d y d y OK3Domínioou2Domínio d y d y lim lim lim lim ⇒= <= −⇒⇒ > ⇒⇒ = ⇒⇒ < 2.2) Limite da NBR 6118 (2004): Estruturas de Concreto Armado I – ENG 118 125 OK0,400 d y 0,120 d y !mudarsedeve4Domínioou3Domínio d y d y OK3Domínioou2Domínio d y d y lim lim lim Þ=÷ ø ö ç è æ<= ï ï î ï ï í ì -ÞÞ÷ ø ö ç è æ> ÞÞ÷ ø ö ç è æ< Neste problema, o (y/d) encontrado atende às duas verificações. 3) Calcula-se a área de aço necessária (As): 0,419%0,00419 10.434,78 10.17,86.0,85 0,120? 3 3 === 22 s min 3,22cm0,0003218m0,64.0,12.0,00419A OK(2004))NBR6118da(valor?? === > Problema 2 Para a peça da Figura 6.20, determine a menor altura h para que a seção não apresente ruptura brusca, e a área de aço necessária para resistir ao momento fletor. Considere o limite do aço e o da NBR 6118 (2004). s b = 15cmw d' = 6cm A dh Figura 6.20 – Seção para dimensionamento. Aço CA 50 A fck = 30MPa Mk = 10tf.m d = h – 6 ( ) 434,78MPaf21,43MPa 1,4 30 f 0,06h0,503y0,503 0,06h y 0,503 d y ydcd lim === -=\=÷ ø ö ç è æ - \=÷ ø ö ç è æ 45cmh0,43mh0,13610,06)(h0,1361(d) 2 0,503 10,503 (d).0,15.10.21,43.0,85 100.1,4 22 23 =\³\=-\= úû ù êë é -= Estruturas de Concreto Armado I – ENG 118 126 22 s min cm33,12m001233,039,0.15,0.0211,0A OK%11,20211,0 78,434 43,21.85,0 503,0 === ρ>===ρ Adotando-se o limite da NBR 6118 (2004), tem-se: cm05h0,46mh0,16010,06)(h0,1601(d) 2 0,40010,400 (d).0,15.10.21,43.0,85 100.1,40,400 d y 22 23 lim =∴≥∴=−∴= −=∴= 22 s min 11,09cm0,001109m0,44.0,15.0,0168A OKρ1,68%0,0168 434,78 21,43.0,850,400ρ === >=== REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118 (2004) – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2004. Fib – Fédération Internationale du Béton. Structural concrete: textbook on behaviour, design and performance. Vols. I e II. Sprint-Druck, Suíça, 1999. FUSCO, P. B. - Estruturas de concreto: solicitações normais. Ed. Guanabara Dois S.A., Rio de Janeiro, 1981. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118 (1978) – Projeto e execução de obras de concreto armado. Rio de Janeiro, 1978. ACI – American Concrete Institute. ACI-318 R-02 – Building code requirements for reinforced concrete and commentary. Detroit, 2002. CEB-FIP – Comité Euro-International du Béton. CEB-FIP Model Code 1990. Bulletin d’Information, no 203-205, 1993. FERGUSON, P. M.; BREEN, J. E.; JIRSA, J. O. – Reinforced concrete fundamentals. John Wiley & Sons, 1988. MACGREGOR, J. G. – Reinforced concrete: mechanics and design. Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice-Hall, 1988. SÜSSEKIND, J. C. – Curso de concreto (concreto armado). Vol. 1, 2a ed., Ed. Globo, Rio de Janeiro, 1981. PARTE II ½ Lajes ¾ Estruturas de Concreto Armado I – ENG 118 128 7. LAJES 7.1. INTRODUÇÃO Segundo POLILLO (1981), “Denominam-se de lajes, as placas de material litóide”. As placas de concreto são denominadas de lajes, e, como já foi dito, elas são elementos planos que trabalham solicitadas, basicamente, à flexão e recebem cargas perpendiculares a seu plano médio. Nas edificações usuais, a laje é o primeiro elemento a receber as cargas, e tem a função de retransmiti-las às vigas ou diretamente aos pilares, no caso das lajes planas, por exemplo. Nas estruturas de edifícios, as lajes exercem grande importância sobre o consumo de concreto, pois chegam a ser responsáveis por 50% do volume total de concreto utilizado. Segundo MACGREGOR (1984), as lajes armadas em cruz, que distribuem as cargas em duas direções, são uma forma única de construção que só as estruturas de concreto armado apresentam, entre todos os materiais de construção. 7.2. TIPOS DE LAJES Segundo ROCHA (1987), pode-se classificar as lajes em dois grandes grupos, de acordo com o modo de dimensionamento: a) Lajes armadas em uma só direção, ou laje corredor – quando a relação entre o maior e o menor vão for maior do que 2 (Figura 7.1). yl xl yl xl_____ > 2 Figura 7.1 – Laje corredor. b) Lajes armadas em duas direções, ou lajes armadas em cruz - quando a relação entre o maior e o menor vão for menor do que ou igual a 2 (Figura 7.2). É importante ressaltar que mesmo as lajes ditas armadas em uma única direção, têm armaduras positivas nas duas direções principais, como será visto posteriormente, porém, elas são calculadas levando-se em conta apenas a direção principal. Logo, a nomenclatura correta deveria ser laje calculada em uma única direção. As lajes apresentam, também, outras classificações que levam em conta outros parâmetros. São elas: Estruturas de Concreto Armado I – ENG 118 129 xl yl_____ < 2lx ly Figura 7.2 – Laje armada em cruz. • Quanto à fabricação, ou modo de execução: Pré-moldadas (Figuras 7.3 e 7.4) Moldadas in loco (Figura 7.5) Plana (Figuras 7.6a e 7.7) • Quanto à forma: Maciça Cogumelo (Figuras 7.6b e 7.8) Vigada (Figuras 7.6c e 7.9) Nervurada (Figuras 7.6d e 7.10) Figura 7.3 – Edifício de apartamento de 13 andares com todas as lajes pós-tensionadas no solo e depois içadas até a posição definitiva (São Francisco). Lajes com 20cm de espessura, em concreto leve e 8,5m de vão (LIN & BURNS, 1981). Figura 7.4 – Centro japonês Pagoda