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1 PROVAS AV2 DE CONCRETO 2 - TORÇÃO Questão (cód. 216132) Para a viga da figura abaixo, sabendo que o concreto possui fck=25Mpa, aço CA-50, seção de 25x40 cm e cobrimento de 2,5 cm, determine: 1 - Armadura de flexão, incluindo a mínima necessária. 2 - Armadura de cisalhamento, incluindo a mínima necessária. 3 - Se a seção é suficiente para resistir às ações simultâneas do cisalhamento e de torção, considerando estribos de 5 mm e barras longitudinais de 10 mm. 4 - Armadura transversal de torção. 5 - Armadura longitudinal de torção. 6 - O detalhamento da seção, através de um croqui que apresente toda a armação necessária ao projeto. 2 RESOLUÇÃO: 1° Passo: Verificar os dados - Seção da viga - Tipo de concreto: ��� ��� = �� � - Tipo de aço: �� − �� ��� = ��� � - Valor máximo de torção: Tk = 12 kNm - Valor máximo de cisalhamento: �� = �� �� - Valor do momento fletor negativo: Mk- = 25,1 kNm - Valor do momento fletor positivo: Mk+= 20 kNm - Cobrimento: � = �, � �� - ∅ do estribo = � �� = �, � �� - ∅ da barra longitudinal = #� �� = #, � �� 2º Passo: Calcular a altura útil $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) Dados: ℎ = 40 &8 & = 2,5 &8 '()*+,-./,*0( = 1,0 &8 '23-4,5) = 0,5 &8 bw = 25 cm h = 4 0 c m 3 Logo temos: $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) $ = 40 &8 − 2,5 &8 − 1,0 &82 − 0,5 &8 ; = <�, � �� 3° Passo: Resolver o que é pedido na questão 3.1 - Armadura de flexão, incluindo a mínima necessária. Armadura de flexão para o momento positivo Mk+= 20,0 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 25 &8 A (36,5 &8) B 2000 IJ&8 A 1,4 => = 11,9 → =3 = 0,024 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,024 A 2000 IJ&8 A 1,436,5 &8 �XY = #, Z[ ��� Armadura de flexão para o momento negativo Mk-= 25,1 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 25 &8 A (36,5 &8) B 2510 IJ&8 A 1,4 => = 9,5 → =3 = 0,024 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ 4 VW = 0,024 A 2510 IJ&8 A 1,436,5 &8 �X\ = �, < ��� Armadura mínima para o concreto de acordo com a NBR 6118 V](^,* = _(^,*100 . ?@ . ℎ Dados: _(^,* = 0,15 (aNAN 8ícd8N $R NQ8N$eQN $R fORAãP TNQNW MdhNW) ?@ = 25 &8 ℎ = 40 &8 V](^,* = 0,15100 . 25 . 40 �ij�kl = #, � ��� 3.2 - Armadura de cisalhamento, incluindo a mínima necessária. m3/^,* = 0,117 A ?@ A $ m3/^,* = 0,117 A 25 &8 A 36,5 &8 �X;�kl = #��, Z �� m3/ = 60 IJ A 1,4 �X; = Z[ �� �X; < �X;�kl Logo será adotado o �X;�kl Cálculo da armadura de cisalhamento Logo armadura de aço para o concreto C25 é: 5 V3@ = 2,55 A m3/$ − 0,20 A ?@ Dados: m3/ = m3/^,* = 106,8 IJ $ = 36,5 &8 ?@ = 25 &8 V3@ = 2,55 A 106,8 IJ36,5 &8 − 0,20 A 25 &8 �Xq = �, [� �� � � 3.3 - Se a seção é suficiente para resistir às ações simultâneas do cisalhamento e de torção, considerando estribos de 5 mm e barras longitudinais de 10 mm. m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 Dados: m3/ = 60 IJ A 1,4 �X; = Z[ �� mr/,B = 0,43 A ?@ A $ mr/,B = 0,43 A 25 &8 A 36,5 &8 �u;,� = <v�, [ �� a]/ = 12 IJ8 A 1,4 wi; = #�, Z ��� ar/,B = 0,5 A xy A f&$ A V2 A ℎ2 A WRc (2 A z) xy = 1 − 25 (C{N) 250 = 0,9 f&$ = 2,5 ( =J&8B) 1,4 6 Calcular a área da seção vazada V2 = (?@ − ℎ2) . (ℎ − ℎ2) Condição para o |} ℎ2 ≤ V~ V = ?@ . ℎ V = 25 &8 . 40 &8 � = #��� ��� ~ = 2 . (?@ + ℎ) ~ = 2 . ( 25 &8 + 40 &8) ~ = 130 &8 ℎ2 ≤ 1000 &8 B 130 |} ≤ , �v �� ℎ2 ≥ 2 . U U = '()*+,-./,*0(2 + '23-4,5) + & U = 1,0 &82 + 0,5 &8 + 2,5 &8 U = 3,5 &8 ℎ2 ≥ 2 . 3,5 |} ≥ , � �� V ~ ≥ ℎ2 ≥ 2. U 7,69 &8 ≥ ℎ2 ≥ 7,0 &8 Logo o valor de |} = , � �� Logo a área vazada é: V2 = (25 &8 − 7,5 &8) . (40 &8 − 7,5 &8) �} = ��Z, � ��� 7 Logo o perímetro é: e = 2 (?@ − ℎ2) + (ℎ − ℎ2) e = 2 (25 &8 − 7,5 &8) + (40 &8 − 7,5 &8) = #�� �� Calcular o valor de wu;,� ar/,B = 0,5 . xy . f&$ . V2 . ℎ2 . WRc (2 A z) ar/,B = 0,5 A 0,9 A 2,5 IJ/&8 B 1,4 A 568,75 &8 B A 7,5 &8 A WRc (2 A 45°) wu;,� = <[�, ���� Verificação da ação simultânea do momento torsor e de cisalhamento m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 84 IJ 392,4 IJ + 1680 IJ&8 3427,7 IJ&8 ≤ 1 0,21 + 0,5 = 0,71 ≤ 1 ! 4 - Armadura transversal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z a3/ ≤ VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh z Dados: a3/ = 16,8 IJ8 V2 = 568,75 &8B = 0,056875 8B 8 f$ = 50 IJ&8B z = 45° VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh 45 VW ≥ 16,8 IJ8 2 A 0,056875 8BA 50 IJ &8B1,15 A cos 45° WRc 45° VW ≥ <, [ ��� � 5 - Armadura longitudinal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z a3/ ≤ V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z Dados: a3/ = 16,8 IJ8 V2 = 568,75 &8B = 0,056875 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z 9 V3(e ≥ 16,8 IJ8 2 A 0,056875 8B A 50 IJ &8B1,15 A Sh 45° �Xj ≥ <, [ ��� � 6 - O detalhamento da seção, através de um croqui que apresente toda a armação necessária ao projeto. Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 2,3 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 3,4 >^ ^ A (0,25 8 − 0,075 8) = 0,6 &8B V3(,-)- = VW + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 2,3 &8B + 0,6 &8B �Xj, = �, v ��� → [ ∅ #� �� Comparar o resultado com a mínima calculada, caso o valor for menor considerar a mínima. - Longitudinal face inferior Flexão: VWY = 1,84 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 3,4 >^ ^ A (0,25 8 − 0,075 8) = 0,6 &8B V3(,-)- = VW + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 1,84 &8B + 0,6 &8B �Xj, = �, [[ ��� → [ ∅ #� �� Comparar o resultado com a mínima calculada, caso o valor for menor considerar a mínima. 10 - Longitudinal face lateral Flexão: . = 3,4 >^ ^ Torção: . A (ℎ − ℎ2) V3(,-)- = 3,4 &8 B 8 A (0,4 8 − 0,075 8) �Xj, = #, # ��� → � ∅ #� �� - Armadura Transversal (Estribos) A armadura para a força cortante resultou apenas a parcela da porção, de 3,4 ���� , ao longo de toda a viga, não é necessária a armadura de cisalhamento, logo a armadura transversal é: V3W = V3, W �v�X ww� = <, [ ��� � → ∅ � �� / � �� ;} }X�ç��}l. - Espaçamento dos estribos m]/ ≤ 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8m]/ > 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,3 A $ ≤ 20 &8 m]/ = 60 IJ 0,67 A mr/,B = 0,67 A 392,4 IJ = 262,9 IJ �� �� ≤ ���, v �� ¡^ᣠ= 0,6 A $ &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 0,6 A 36,5 &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 22 &8 ≤ 30 &8 11 Logo o valor do espaçamento é: i�ᥠ= �� �� - Fazer o croqui com o detalhamento da seção � ∅ #� �� [ ∅ #� �� ∅ � �� / � �� [ ∅ #� �� � ∅ #� �� 12 Questão (cód. 220010) Para resolver é permitido o uso de tabelas de dimensionamento à flexão e de distribuição de armadura, além de formulário.Considere uma viga de edifício com seção de 60 x 90 cm, que deve utilizar aço CA50, concreto C20, e que seja submetida simultaneamente a um torsor de 170 kNm, esforço cortante de 580 kN e momento fletor de 660 kNm (valores já majorados para condições de projeto). Considerando a classe de agressividade I: 1 - Determine a área de aço necessária para flexão. 2 - Determine a área de aço necessária para o cisalhamento. 3 - Verifique as condições de resistência do concreto para a ação simultânea do momento torsor e do cisalhamento. 4 - Determine a área de aço longitudinal necessária para o torsor e transversal para o torsor. 5 - Apresente um croqui com o detalhamento da seção. RESOLUÇÃO: 1° Passo: Verificar os dados - Seção da viga - Tipo de concreto: ��� ��� = �� � - Tipo de aço: �� − �� ��� = ��� � - Valor máximo de torção: Tk = 170 kNm (já majorado) Tsd = 17000 kNcm - Valor máximo de cisalhamento: �� = �Z� �� (¦á ��¦§�;) = �X; - Valor do momento fletor: Mk = 660 kNm (já majorado) = Md = 66000 kNcm - Cobrimento: � = �, � �� (�j�XX} ;} �¨§}XXk©k;�;} ª − w�«}j�) bw = 60 cm h = 9 0 c m 13 '()*+,-./,*0( = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 10 88 = 1,0 &8 '23-4,5) = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 5 88 = 0,5 &8 2º Passo: Calcular a altura útil $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) Dados: ℎ = 90 &8 & = 2,5 &8 '()*+,-./,*0( = 1,0 &8 '23-4,5) = 0,5 &8 Logo temos: $ = 90 &8 − 2,5 &8 − 1,0 &82 − 0,5 &8 ; = Z�, � �� 3° Passo: Resolver o que é pedido na questão 3.1 - Determine a área de aço necessária para flexão. - Calcular a área de aço => = ?@ A $ B C/ => = 60 &8 A (86,5 &8) B 66000 IJ&8 => = 6,8 → =3 = 0,025 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U20 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A C/$ VW = 0,025 A 66000 IJ&886,5 &8 �XY = #v, �Z ��� 14 - Calcular a área mínima para o concreto de acordo com a NBR 6118 V](^,* = _(^,*100 A ?@ A ℎ Dados: _(^,* = 0,15 (aNAN 8ícd8N $R NQ8N$eQN $R fORAãP TNQNW MdhNW) ?@ = 60 &8 ℎ = 90 &8 V](^,* = 0,15100 A 60 &8 A 90 &8 �ij�kl = Z, # ��� A armadura mínima deverá ser respeitada tanto para face superior quanto para face inferior. 3.2 - Determine a área de aço necessária para o cisalhamento. m3/^,* = 0,101 A ?@ A $ m3/^,* = 0,101 A 60 &8 A 86,5 &8 �X;�kl = ��[, � �� �X; = �Z� �� �X; > �X;�kl Logo será adotado o �X; 15 - Cálculo da armadura mínima V3@ = 2,55 A m3/^,*$ − 0,17 A ?@ m3/^,* = 524,2 IJ $ = 86,5 &8 ?@ = 60 &8 V3@^,* = 2,55 A 524,286,5 − 0,17 A 60 V3@^,* = �, < �� � � Cálculo da armadura de cisalhamento Logo armadura de aço para o concreto C20 é: V3@ = 2,55 A m3/$ − 0,17 A ?@ Dados: m3/ = 580 IJ $ = 86,5 &8 ?@ = 60 &8 V3@ = 2,55 A 580 IJ86,5 &8 − 0,17 A 60 &8 �Xq = �, v �� � � 3.3 - Verifique as condições de resistência do concreto para a ação simultânea do momento torsor e do cisalhamento. m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 Dados: �i; = �Z� �� wi; = #��� ���� 16 mr/,B = 0,35 A ?@ A $ mr/,B = 0,35 A 60 &8 A 86,5 &8 �u;,� = #Z#�, � �� ar/,B = 0,5 A xy A f&$ A V2 A ℎ2 A WRc (2 A z) xy = 1 − 20 (C{N) 250 = 0,92 f&$ = 2,0 ( =J&8B) 1,4 Calcular a área da seção vazada V2 = (?@ − ℎ2) . (ℎ − ℎ2) Condição para o |} ℎ2 ≤ V~ V = ?@ . ℎ V = 60 &8 . 90 &8 � = �[�� ��� ~ = 2 . (?@ + ℎ) ~ = 2 . ( 60 &8 + 90 &8) ~ = 300 &8 ℎ2 ≤ 5400 &8 B 300 |} ≤ #Z �� ℎ2 ≥ 2 . U U = '()*+,-./,*0(2 + '23-4,5) + & U = 1,0 &82 + 0,5 &8 + 2,5 &8 U = 3,5 &8 17 ℎ2 ≥ 2 . 3,5 |} ≥ , � �� V ~ ≥ ℎ2 ≥ 2. U 18 &8 ≥ ℎ2 ≥ 7,0 &8 Logo o valor de |} = #� �� Logo a área vazada é: V2 = (60 &8 − 15 &8) A (90 &8 − 15 &8) V2 = 3375 &8B Logo o perímetro é: e = 2 (?@ − ℎ2) + (ℎ − ℎ2) e = 2 (60 &8 − 15 &8) + (90 &8 − 15 &8) = �[� �� Calcular o valor de wu;,� ar/,B = 0,5 . xy . f&$ . V2 . ℎ2 . WRc (2 A z) ar/,B = 0,5 A 0,92 A 2 IJ/&8 B 1,4 A 3375 &8 B A 15 &8 A WRc (2 A 45°) ar/,B = 33267,9 IJ&8 Verificação da ação simultânea do momento torsor e de cisalhamento m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 580 IJ 1816,5 IJ + 17000 IJ&8 33267,9 IJ&8 ≤ 1 0,3 + 0,5 = 0,8 ≤ 1 ! 3.4 - Determine a área de aço longitudinal necessária para o torsor e transversal para o torsor. Armadura longitudinal a3/ ≤ ar/, 18 a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z a3/ ≤ V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z Dados: a3/ = 170 IJ8 V2 = 3375 &8B = 0,3375 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z V3(e ≥ 170 2 A 0,3375 8B 50 IJ &8B1,15 A Sh 45° �Xj ≥ �, Z ��� � Armadura transversal (estribos) a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z a3/ ≤ VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z 19 VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh z Dados: a3/ = 170 IJ8 V2 = 3375 &8B = 0,3375 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh 45 VW ≥ 170 2 A 0,3375 8B 50 IJ &8B1,15 A cos 45° WRc 45° VW ≥ �, Z ��� � 3.5 - Apresente um croqui com o detalhamento da seção. Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 0 Torção: . A (?@ − ℎ2) = 5,8 A (0,6 8 − 0,15 8) = 2,61 &8B V3(,-)- = 0 + 2,61 &8B �Xj, = �, �# ��� → [ ∅ #� �� - Longitudinal face inferior Flexão: VWY = 19,08 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 5,8 A (0,6 8 − 0,15 8) = 2,61 &8B 20 V3(,-)- = 19,08 &8B + 2,61 &8B �Xj, = �#, �v ��� → ∅ �� �� - Longitudinal face lateral Como a altura da viga é maior que 60 cm, é necessária verificar a utilização de armadura de pele, assim temos: V3¬,0>2 = 0,0005 A ?@ A ℎ V3¬,0>2 = 0,0005 A 60 A 90 �X,���} = �, ��� Verificar a parcela de torção. Flexão: VW = 0 Torção: . A (ℎ − ℎ2) = 5,8 A (0,9 8 − 0,15 8) = 4,35 &8B V3(,-)- = 0 + 4,35 &8B �Xj, = [, <� ��� Logo �Xj, > �X,���}, sendo assim, não é necessária armadura de pele, só a parcela de torção, que vale: �Xj, = [, <� ��� → � ∅ �� �� - Armadura Transversal (Estribos) A área final dos estribos é dada pela soma das parcelas correspondentes ao cisalhamento e à torção. V3W = V3@ + V3, W �Xq = �, v �� � � V3, W = �, Z ��� � 21 �v�X ww� = �, v ��� � + �, Z ��� � �v�X ww� = 12,7 ��� � → ∅ #� �� / � �� ;} }X�ç��}l. - Espaçamento dos estribos m]/ ≤ 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8m]/ > 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,3 A $ ≤ 20 &8 m]/ = 580 IJ 0,67 A mr/,B = 0,67 A 1816,5 IJ = 1217,05 IJ 580 IJ ≤ 1217,05 IJ ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 0,6 A 86,5 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 51,9 &8 ≤ 30 &8 O espaçamento adotado é: i�ᥠ= <� �� Croqui com o detalhamento da seção � ∅ �� �� < ∅ �� �� ∅ �� �� � ∅ �� �� ∅ #� �/ � �� 22 Questão (cód. 215538) Para resolver essa questão o aluno poderá consultar tabelas de dimensionamento à flexão, de bitolas de armadura e formulário. Detalhar a armação completa para a viga V1, considerando os efeitos de flexão, cisalhamentoe torção apresentados no diagrama. A marquise é rebaixada em relação à laje interna. Considere fck=25 MPa e cobrimento de 2,5 cm. 1 - Determine a armação devida à flexão, incluindo a necessidade mínima. 2 - Determine a armação ao cisalhamento, incluindo a necessidade mínima. 3 - Verifique a condição de ação simultânea de torção e cisalhamento. 4 - Determine a armadura longitudinal de torção 5 - Determine a armadura transversal de torção 6 - Apresente o croqui do detalhamento da seção transversal. 23 RESOLUÇÃO: 1° Passo: Verificar os dados - Seção da viga - Tipo de concreto: ��� ��� � �� � - Tipo de aço: �� �� ��� � ��� � - Valor máximo de torção: Tk = 10,26 kNm - Valor máximo de cisalhamento: �� � [�, �� - Valor do momento fletor negativo: Pilar 1 e 3 Mk- = 1218 kNcm bw = 20 cm h = 4 0 c m 24 - Valor do momento fletor negativo: Pilar 2 Mk- = 3254 kNcm - Valor do momento fletor positivo: Mk+= 1690 kNcm - Cobrimento: � = �, � �� '()*+,-./,*0( = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 10 88 = 1,0 &8 '23-4,5) = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 5 88 = 0,5 &8 2º Passo: Calcular a altura útil $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) Dados: ℎ = 40 &8 & = 2,5 &8 '()*+,-./,*0( = 1,0 &8 '23-4,5) = 0,5 &8 Logo temos: $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) $ = 40 &8 − 2,5 &8 − 1,0 &82 − 0,5 &8 ; = <�, � �� 3° Passo: Resolver o que é pedido na questão 3.1 - Armadura de flexão, incluindo a mínima necessária. Armadura de flexão para o momento positivo Mk+= 1690 kNcm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 20 &8 A (36,5 &8) B 1690 IJ&8 A 1,4 => = 11,3 → =3 = 0,024 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) 25 Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,024 A 1690 IJ&8 A 1,436,5 &8 �XY = #, �� ��� Armadura de flexão para o momento negativo Pilar 1 e 3 Mk-= 1218 kNcm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 20 &8 A (36,5 &8) B 1218 IJ&8 A 1,4 => = 15,6 → =3 = 0,023 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,023 A 1218 IJ&8 A 1,436,5 &8 �X\ = #, � ��� Pilar 2 (intermediário) Mk-= 3254 kNcm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 20 &8 A (36,5 &8) B 3254 IJ&8 A 1,4 => = 5,8 → =3 = 0,024 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ 26 VW = 0,024 A 3254 IJ&8 A 1,436,5 &8 �X\ = <, � ��� Armadura mínima para o concreto de acordo com a NBR 6118 V](^,* = _(^,*100 A ?@ A ℎ Dados: _(^,* = 0,15 (aNAN 8ícd8N $R NQ8N$eQN $R fORAãP TNQNW MdhNW) ?@ = 20 &8 ℎ = 40 &8 V](^,* = 0,15100 A 20 A 40 �ij�kl = #, � ��� 3.2 - Armadura de cisalhamento, incluindo a mínima necessária. Concreto C25 m3/^,* = 0,117 A ?@ A $ m3/^,* = 0,117 A 20 &8 A 36,5 &8 �X;�kl = Z�, [# �� m3/ = 45,7 IJ A 1,4 �X; = �<, vZ �� �X; < �X;�kl �<, vZ �� < Z�, [# �� Logo será adotado o �X;�kl 27 Cálculo da armadura de cisalhamento Logo armadura de aço para o concreto C25 é: V3@ = 2,55 A m3/$ − 0,20 A ?@ Dados: m3/ = m3/^,* = 85,41 IJ $ = 36,5 &8 ?@ = 20 &8 V3@ = 2,55 A 85,41 IJ36,5 &8 − 0,20 A 20 &8 �Xq = #, v �� � � Como foi usado o m3/^,* , podemos considerar como armadura mínima. 3.3 - Se a seção é suficiente para resistir às ações simultâneas do cisalhamento e de torção, considerando estribos de 5 mm e barras longitudinais de 10 mm. m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 Dados: m3/ = 45,7 IJ A 1,4 �X; = �<, vZ �� mr/,B = 0,43 A ?@ A $ mr/,B = 0,43 A 20 &8 A 36,5 &8 �u;,� = <#<, v �� a]/ = 10,26 IJ8 A 1,4 wi; = #[, <� ��� ar/,B = 0,5 A xy A f&$ A V2 A ℎ2 A WRc (2 A z) 28 xy = 1 − 25 (C{N) 250 = 0,9 f&$ = 2,5 ( =J&8B) 1,4 Calcular a área da seção vazada V2 = (?@ − ℎ2) . (ℎ − ℎ2) Condição para o |} ℎ2 ≤ V~ V = ?@ A ℎ V = 20 &8 A 40 &8 � = Z�� ��� ~ = 2 A (?@ + ℎ) ~ = 2 A ( 20 &8 + 40 &8) ~ = 120 &8 ℎ2 ≤ 800 &8 B 120 |} ≤ �, � �� ℎ2 ≥ 2 . U U = '()*+,-./,*0(2 + '23-4,5) + & U = 1,0 &82 + 0,5 &8 + 2,5 &8 U = 3,5 &8 ℎ2 ≥ 2 . 3,5 |} ≥ , � �� V ~ ≥ ℎ2 ≥ 2. U 6,6 &8 ≥ ℎ2 ≥ 7,0 &8 → JãP NSRc$R 29 Nesse caso a NBR 6118 permite adotar a seguinte condição: ℎ2 = ® ≤ ?@ − 2 A U ℎ2 = 800120 ≤ 20 − 2 A 3,5 ℎ2 = 6,6 ≤ 13 → ¯=! Logo o valor de |} = �, � �� Nesse caso o cálculo da área será: V2 = (?@ − 2 A U) A (ℎ − 2 A U) V2 = (20 &8 − 2 A 3,5 &8) A (40 &8 − 2 A 3,5&8) V2 = (20 &8 − 7 &8) A (40 &8 − 7&8) V2 = (13) A (33) �} = [�v ��� Logo o perímetro é: e = 2 (?@ − 2 A U) + (ℎ − 2 A U) e = 2 (20 &8 − 2 A 3,5 &8) + (40 &8 − 2 A 3,5 &8) e = 2 (20 − 7) + (40 − 7) e = 2 (13) + (33) = v� �� Calcular o valor de wu;,� ar/,B = 0,5 . xy . f&$ . V2 . ℎ2 . WRc (2 A z) ar/,B = 0,5 A 0,9 A 2,5 IJ/&8 B 1,4 A 429 &8 B A 6,6 &8 A WRc (2 A 45°) wu;,� = ���, � ���� Verificação da ação simultânea do momento torsor e de cisalhamento m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 63,98 IJ 313,9 IJ + 1436 IJ8 2275,2 IJ&8 ≤ 1 0,20 + 0,63 = 0,83 ≤ 1 ! 30 4 - Armadura transversal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z a3/ ≤ VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh z Dados: a3/ = 14,36 IJ8 V2 = 429 &8B = 0,0429 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh 45 VW ≥ 14,36 IJ8 2 A 0,0429 8BA 50 IJ &8B1,15 A cos 45° WRc 45° VW ≥ <, Z ��� � 5 - Armadura longitudinal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z a3/ ≤ V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z 31 V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z Dados: a3/ = 14,36 IJ8 V2 = 429 &8B = 0,0429 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z V3(e ≥ 14,36 IJ8 2 A 0,0429 8B A 50 IJ &8B1,15 A Sh 45° �Xj ≥ <, Z ��� � 6 - O detalhamento da seção, através de um croqui que apresente toda a armação necessária ao projeto. Pilares P1 e P3 Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 1,07 &8B Torção: . A (?@ − 2 A U) = 3,8 >^ ^ A (0,20 8 − 0,07 8) = 0,5 &8B V3(,-)- = VW\ + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 1,07 &8B + 0,5 &8B �Xj, = #, � ��� → � ∅ #� �� 32 - Longitudinal face inferior Flexão: VWY = ? &8B WRQá eWN$P N NQ8N$eQN $R Nc&PQNhR8 Torção: . A (?@ − 2 A U) = 3,8 >^ ^ A (0,20 8 − 0,07 8) = 0,5 &8B V3(,-)- = VWY + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = ? &8B + 0,5 &8B �Xj, =? ��� → ? ∅ ? �� - Longitudinal face lateral Flexão: . = 3,8 >^ ^ Torção: . A (ℎ − ℎ2) V3(,-)- = 3,8 &8 B 8 A (0,4 8 − 0,07 8) �Xj, = #, < ��� → � ∅ #� �� Pilar P2 (Intermediário) Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 3,0 &8B Torção: . A (?@ − 2 A U) = 3,8 >^ ^ A (0,20 8 − 0,07 8) = 0,5 &8B V3(,-)- = VW\ + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 3,0 &8B + 0,5 &8B �Xj, = <, � ��� → � ∅ #� �� - Longitudinal face inferiorFlexão: VWY = ? &8B WRQá eWN$P N NQ8N$eQN $R Nc&PQNhR8 Torção: . A (?@ − 2 A U) = 3,8 >^ ^ A (0,20 8 − 0,07 8) = 0,5 &8B 33 V3(,-)- = VWY + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = ? &8B + 0,5 &8B �Xj, =? ��� → ? ∅ ? �� - Longitudinal face lateral Flexão: . = 3,8 >^ ^ Torção: . A (ℎ − ℎ2) V3(,-)- = 3,8 &8 B 8 A (0,4 8 − 0,07 8) �Xj, = #, < ��� → � ∅ #� �� - Armadura Transversal (Estribos) A armadura para a força cortante resultou apenas a parcela da porção, de 3,8 ���� , ao longo de toda a viga, não é necessária a armadura de cisalhamento, logo a armadura transversal é: V3W = V3, W �v�X ww� = <, Z ��� � → ∅ � �� / � �� ;} }X�ç��}l. - Espaçamento dos estribos m]/ ≤ 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8m]/ > 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,3 A $ ≤ 20 &8 m]/ = 63,98 IJ 0,67 A mr/,B = 0,67 A 313,9 IJ = 210 IJ 63,98 IJ ≤ 210 IJ 34 ¡^ᣠ= 0,6 A $ &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 0,6 A 36,5 &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 22 &8 ≤ 30 &8 Logo o valor do espaçamento é: i�ᥠ= �� �� - Fazer o croqui com o detalhamento da seção Pilares 1 e 3 Pilares 2 (Intermediário) � ∅ #� �� � ∅ #� �� ∅ � �� / � �� ? ∅ ? �� � ∅ #� �� � ∅ #� �� ∅ � �� / � �� � ∅ #� �� � ∅ #� �� ? ∅ ? �� 35 Questão (cód. 215473) Para resolver essa questão o aluno poderá consultar tabelas de dimensionamento à flexão, de bitolas de armadura e formulário. Detalhar a armação completa para a viga V1, considerando os efeitos de flexão, cisalhamento e torção. Considere que as armações longitudinais e transversais serão mantidas constantes por toda a viga. Considere fck=25 Mpa e cobrimento de 2,5 cm. 1 - Determine a armação devida à flexão (positiva e negativa), incluindo a necessidade mínima. 2 - Determine a armação ao cisalhamento, incluindo a necessidade mínima. 3 - Verifique a condição de ação simultânea de torção e cisalhamento. 4 - Determine a armadura longitudinal de torção 5 - Determine a armadura transversal de torção 6 - Apresente o croqui do detalhamento da seção transversal. 36 RESOLUÇÃO: 1° Passo: Verificar os dados - Seção da viga - Tipo de concreto: ��� ��� = �� � - Tipo de aço: �� − �� ��� = ��� � - Valor máximo de torção: Tk = 39,15 kNm - Valor máximo de cisalhamento: �� = <�, �v �� - Valor do momento fletor negativo: Mk- = 9,35 kNm - Valor do momento fletor positivo: Mk+= 29,11 kNm - Cobrimento: � = �, � �� '()*+,-./,*0( = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 10 88 = 1,0 &8 '23-4,5) = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 5 88 = 0,5 &8 2º Passo: Calcular a altura útil $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) Dados: ℎ = 50 &8 & = 2,5 &8 '()*+,-./,*0( = 1,0 &8 '23-4,5) = 0,5 &8 $ = 50 &8 − 2,5 &8 − 1,0 &82 − 0,5 &8 ; = [�, � �� bw = 35 cm h = 5 0 c m 37 3° Passo: Resolver o que é pedido na questão 3.1 - Armadura de flexão, incluindo a mínima necessária. Armadura de flexão para o momento positivo Mk+= 29,11 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 35 &8 A (46,5 &8) B 2911 IJ&8 A 1,4 => = 18,57 → =3 = 0,023 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,023 A 2911 IJ&8 A 1,446,5 &8 �XY = �, �� ��� Armadura de flexão para o momento negativo Mk-= 9,35 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 35 &8 A (46,5 &8) B 935 IJ&8 A 1,4 => = 57,8 → =3 = 0,023 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,023 A 935 IJ&8 A 1,446,5 &8 �X\ = �, �� ��� Armadura mínima para o concreto de acordo com a NBR 6118 V](^,* = _(^,*100 A ?@ A ℎ 38 Dados: _(^,* = 0,15 (aNAN 8ícd8N $R NQ8N$eQN $R fORAãP TNQNW MdhNW) ?@ = 35 &8 ℎ = 50 &8 V](^,* = 0,15100 A 35 A 50 �ij�kl = �, �< ��� 3.2 - Armadura de cisalhamento, incluindo a mínima necessária. m3/^,* = 0,117 A ?@ A $ m3/^,* = 0,117 A 35 &8 A 46,5 &8 �X;�kl = #v�, [ �� m3/ = 35,09 IJ A 1,4 �X; = [v, # �� �X; < �X;�kl Logo será adotado o �X;�kl Cálculo da armadura de cisalhamento Logo armadura de aço para o concreto C25 é: V3@ = 2,55 A m3/$ − 0,20 A ?@ Dados: m3/ = m3/^,* = 190,4 IJ $ = 46,5 &8 ?@ = 35 &8 V3@ = 2,55 A 190,4 IJ46,5 &8 − 0,20 A 35 &8 �Xq = <, [[ �� � � Como foi usado o m3/^,* , podemos considerar como armadura mínima. 39 3.3 - Se a seção é suficiente para resistir às ações simultâneas do cisalhamento e de torção, considerando estribos de 5 mm e barras longitudinais de 10 mm. m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 Dados: m3/ = 35,09 IJ A 1,4 �X; = [v, # �� mr/,B = 0,43 A ?@ A $ mr/,B = 0,43 A 35 &8 A 46,5 &8 �u;,� = �vv, Z �� a]/ = 39,15 IJ8 A 1,4 wi; = �[, Z# ��� ar/,B = 0,5 A xy A f&$ A V2 A ℎ2 A WRc (2 A z) xy = 1 − 25 (C{N) 250 = 0,9 f&$ = 2,5 ( =J&8B) 1,4 Calcular a área da seção vazada V2 = (?@ − ℎ2) . (ℎ − ℎ2) Condição para o |} ℎ2 ≤ V~ V = ?@ A ℎ V = 35 &8 A 50 &8 � = #�� ��� ~ = 2 A (?@ + ℎ) ~ = 2 A ( 35 &8 + 50 &8) 40 ~ = 170 &8 ℎ2 ≤ 1750 &8 B 170 |} ≤ #�, �v �� ℎ2 ≥ 2 . U U = '()*+,-./,*0(2 + '23-4,5) + & U = 1,0 &82 + 0,5 &8 + 2,5 &8 U = 3,5 &8 ℎ2 ≥ 2 . 3,5 |} ≥ , � �� V ~ ≥ ℎ2 ≥ 2. U 10,29 &8 ≥ ℎ2 ≥ 7,0 &8 Logo o valor de |} = Z �� Logo a área vazada é: V2 = (35 &8 − 8 &8) A (50 &8 − 8 &8) �} = ##<[ ��� Logo o perímetro é: e = 2 (?@ − ℎ2) + (ℎ − ℎ2) e = 2 (35 &8 − 8 &8) + (50 &8 − 8 &8) = #<Z �� Calcular o valor de wu;,� ar/,B = 0,5 . xy . f&$ . V2 . ℎ2 . WRc (2 A z) ar/,B = 0,5 A 0,9 A 2,5 IJ/&8 B 1,4 A 1134 &8 B A 8 &8 A WRc (2 A 45°) wu;,� = �v� ���� 41 Verificação da ação simultânea do momento torsor e de cisalhamento m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 49,1 IJ 699,8 IJ + 5481 IJ&8 7290 IJ&8 ≤ 1 0,07 + 0,75 = 0,82 ≤ 1 ! 4 - Armadura transversal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z a3/ ≤ VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh z Dados: a3/ = 54,81 IJ8 V2 = 1134 &8B = 0,1134 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh 45 VW ≥ 54,81 IJ8 2 A 0,1134 8BA 50 IJ &8B1,15 A cos 45° WRc 45° VW ≥ �, �� ��� � 42 5 - Armadura longitudinal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z a3/ ≤ V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z Dados: a3/ = 54,81 IJ8 V2 = 1134 &8B = 0,1134 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z V3(e ≥ 54,81 IJ8 2 A 0,1134 8B A 50 IJ &8B1,15 A Sh 45° �Xj ≥ �, �� ��� � 6 - O detalhamento da seção, através de um croqui que apresente toda a armação necessária ao projeto. Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 0,65 &8B 43 Torção: . A (?@ − ℎ2) = 5,56 >^ ^ A (0,35 8 − 0,08 8) = 1,5 &8B V3(,-)- = VW + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 0,65 &8B + 1,5 &8B V3(,-)- = 2,15 &8B → NQ8N$eQN dcfRQdPQ N 8ícd8N &NO&eON$N. Nesse caso será adotado a armadura mínima.�Xj, = �, �< ��� → [ ∅ #� �� - Longitudinal face inferior Flexão: VWY = 2,02 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 5,56 >^ ^ A (0,35 8 − 0,08 8) = 1,5 &8B V3(,-)- = VW + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 2,02 &8B + 1,5 &8B �Xj, = <, �� ��� → � ∅ #� �� - Longitudinal face lateral Flexão: . = 5,56 >^ ^ Torção: . A (ℎ − ℎ2) V3(,-)- = 5,56 &8 B 8 A (0,5 8 − 0,08 8) �Xj, = �, <[ ��� → < ∅ #� �� - Armadura Transversal (Estribos) A armadura para a força cortante resultou apenas a parcela da porção, de 5,56 ���� , ao longo de toda a viga, não é necessária a armadura de cisalhamento, logo a armadura transversal é: V3W = V3, W 44 �v�X ww� = �, �� ��� � → ∅ Z �� / v �� ;} }X�ç��}l. - Espaçamento dos estribos m]/ ≤ 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8m]/ > 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,3 A $ ≤ 20 &8 m]/ = 49,13 IJ 0,67 A mr/,B = 0,67 A 699,8 IJ = 468,9 IJ 49,13 IJ ≤ 468,9 IJ ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 0,6 A 46,5 &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 27,9 &8 ≤ 30 &8 Logo o valor do espaçamento é: i�ᥠ= �� �� - Fazer o croqui com o detalhamento da seção < ∅ #� �� [ ∅ #� �� ∅ Z �� / v �� � ∅ #� �� < ∅ #� �� 45 Questão (cód. 215473) Para resolver essa questão o aluno poderá consultar tabelas de dimensionamento à flexão, de bitolas de armadura e formulário. Detalhar a armação completa para a viga V1, considerando os efeitos de flexão, cisalhamento e torção. Considere que as armações longitudinais e transversais serão mantidas constantes por toda a viga. Considere fck=25 Mpa e cobrimento de 3 cm. 1 - Determine a armação devida à flexão (positiva e negativa), incluindo a necessidade mínima. 2 - Determine a armação ao cisalhamento, incluindo a necessidade mínima. 3 - Verifique a condição de ação simultânea de torção e cisalhamento. 4 - Determine a armadura longitudinal de torção 5 - Determine a armadura transversal de torção 6 - Apresente o croqui do detalhamento da seção transversal. 46 RESOLUÇÃO: 1° Passo: Verificar os dados - Seção da viga - Tipo de concreto: ��� ��� = �� � - Tipo de aço: �� − �� ��� = ��� � - Valor máximo de torção: Tk = 39,15 kNm - Valor máximo de cisalhamento: �� = <�, �v �� - Valor do momento fletor negativo: Mk- = 9,35 kNm - Valor do momento fletor positivo: Mk+= 29,11 kNm - Cobrimento: � = <, � �� '()*+,-./,*0( = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 10 88 = 1,0 &8 '23-4,5) = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 5 88 = 0,5 &8 2º Passo: Calcular a altura útil $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) Dados: ℎ = 50 &8 & = 3 &8 '()*+,-./,*0( = 1,0 &8 '23-4,5) = 0,5 &8 $ = 50 &8 − 3 &8 − 1,0 &82 − 0,5 &8 ; = [� �� bw = 35 cm h = 5 0 c m 47 3° Passo: Resolver o que é pedido na questão 3.1 - Armadura de flexão, incluindo a mínima necessária. Armadura de flexão para o momento positivo Mk+= 29,11 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 35 &8 A (46 &8) B 2911 IJ&8 A 1,4 => = 18,2 → =3 = 0,023 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,023 A 2911 IJ&8 A 1,446 &8 �XY = �, �[ ��� Armadura de flexão para o momento negativo Mk-= 9,35 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 35 &8 A (46 &8) B 935 IJ&8 A 1,4 => = 56,6 → =3 = 0,023 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,023 A 935 IJ&8 A 1,446 &8 �X\ = �, �� ��� Armadura mínima para o concreto de acordo com a NBR 6118 V](^,* = _(^,*100 A ?@ A ℎ 48 Dados: _(^,* = 0,15 (aNAN 8ícd8N $R NQ8N$eQN $R fORAãP TNQNW MdhNW) ?@ = 35 &8 ℎ = 50 &8 V](^,* = 0,15100 A 35 A 50 �ij�kl = �, �< ��� 3.2 - Armadura de cisalhamento, incluindo a mínima necessária. m3/^,* = 0,117 A ?@ A $ m3/^,* = 0,117 A 35 &8 A 46 &8 �X;�kl = #ZZ, [ �� m3/ = 35,09 IJ A 1,4 �X; = [v, # �� �X; < �X;�kl Logo será adotado o �X;�kl Cálculo da armadura de cisalhamento Logo armadura de aço para o concreto C25 é: V3@ = 2,55 A m3/$ − 0,20 A ?@ Dados: m3/ = m3/^,* = 188,4 IJ $ = 46 &8 ?@ = 35 &8 V3@ = 2,55 A 188,4 IJ46 &8 − 0,20 A 35 &8 �Xq = <, [[ �� � � Como foi usado o m3/^,* , podemos considerar como armadura mínima. 49 3.3 - Se a seção é suficiente para resistir às ações simultâneas do cisalhamento e de torção, considerando estribos de 5 mm e barras longitudinais de 10 mm. m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 Dados: m3/ = 35,09 IJ A 1,4 �X; = [v, # �� mr/,B = 0,43 A ?@ A $ mr/,B = 0,43 A 35 &8 A 46 &8 �u;,� = �v�, < �� a]/ = 39,15 IJ8 A 1,4 wi; = �[, Z# ��� ar/,B = 0,5 A xy A f&$ A V2 A ℎ2 A WRc (2 A z) xy = 1 − 25 (C{N) 250 = 0,9 f&$ = 2,5 ( =J&8B) 1,4 Calcular a área da seção vazada V2 = (?@ − ℎ2) . (ℎ − ℎ2) Condição para o |} ℎ2 ≤ V~ V = ?@ A ℎ V = 35 &8 A 50 &8 � = #�� ��� ~ = 2 A (?@ + ℎ) ~ = 2 A ( 35 &8 + 50 &8) 50 ~ = 170 &8 ℎ2 ≤ 1750 &8 B 170 |} ≤ #�, �v �� ℎ2 ≥ 2 . U U = '()*+,-./,*0(2 + '23-4,5) + & U = 1,0 &82 + 0,5 &8 + 2,5 &8 U = 3,5 &8 ℎ2 ≥ 2 . 3,5 |} ≥ , � �� V ~ ≥ ℎ2 ≥ 2. U 10,29 &8 ≥ ℎ2 ≥ 7,0 &8 Logo o valor de |} = Z �� Logo a área vazada é: V2 = (35 &8 − 8 &8) A (50 &8 − 8 &8) �} = ##<[ ��� Logo o perímetro é: e = 2 (?@ − ℎ2) + (ℎ − ℎ2) e = 2 (35 &8 − 8 &8) + (50 &8 − 8 &8) = #<Z �� Calcular o valor de wu;,� ar/,B = 0,5 . xy . f&$ . V2 . ℎ2 . WRc (2 A z) ar/,B = 0,5 A 0,9 A 2,5 IJ/&8 B 1,4 A 1134 &8 B A 8 &8 A WRc (2 A 45°) wu;,� = �v� ���� 51 Verificação da ação simultânea do momento torsor e de cisalhamento m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 49,1 IJ 692,3 IJ + 5481 IJ&8 7290 IJ&8 ≤ 1 0,07 + 0,75 = 0,82 ≤ 1 ! 4 - Armadura transversal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z a3/ ≤ VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh z Dados: a3/ = 54,81 IJ8 V2 = 1134 &8B = 0,1134 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh 45 VW ≥ 54,81 IJ8 2 A 0,1134 8BA 50 IJ &8B1,15 A cos 45° WRc 45° VW ≥ �, �� ��� � 52 5 - Armadura longitudinal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z a3/ ≤ V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z Dados: a3/ = 54,81 IJ8 V2 = 1134 &8B = 0,1134 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z V3(e ≥ 54,81 IJ8 2 A 0,1134 8B A 50 IJ &8B1,15 A Sh 45° �Xj ≥ �, �� ��� � 6 - O detalhamento da seção, através de um croqui que apresente toda a armação necessária ao projeto. Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 0,65 &8B 53 Torção: . A (?@ − ℎ2) = 5,56 >^ ^ A (0,35 8 − 0,08 8) = 1,5 &8B V3(,-)- = VW + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 0,65 &8B + 1,5 &8B V3(,-)- = 2,15 &8B → NQ8N$eQN dcfRQdPQ N 8ícd8N &NO&eON$N. Nesse caso será adotado a armadura mínima. �Xj, = �, �< ��� → [ ∅ #� �� - Longitudinal face inferior Flexão: VWY = 2,04 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 5,56 >^ ^ A (0,358 − 0,08 8) = 1,5 &8B V3(,-)- = VW + . A (?@ − ℎ2) V3(,-)- = 2,04 &8B + 1,5 &8B �Xj, = <, �[ ��� → � ∅ #� �� - Longitudinal face lateral Flexão: . = 5,56 >^ ^ Torção: . A (ℎ − ℎ2) V3(,-)- = 5,56 &8 B 8 A (0,5 8 − 0,08 8) �Xj, = �, <[ ��� → < ∅ #� �� - Armadura Transversal (Estribos) A armadura para a força cortante resultou apenas a parcela da porção, de 5,56 ���� , ao longo de toda a viga, não é necessária a armadura de cisalhamento, logo a armadura transversal é: V3W = V3, W 54 �v�X ww� = �, �� ��� � → ∅ Z �� / v �� ;} }X�ç��}l. - Espaçamento dos estribos m]/ ≤ 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8m]/ > 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,3 A $ ≤ 20 &8 m]/ = 49,13 IJ 0,67 A mr/,B = 0,67 A 699,8 IJ = 468,9 IJ 49,13 IJ ≤ 468,9 IJ ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 0,6 A 46 &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 27,6 &8 ≤ 30 &8 Logo o valor do espaçamento é: i�ᥠ= �� �� - Fazer o croqui com o detalhamento da seção < ∅ #� �� [ ∅ #� �� ∅ Z �� / v �� � ∅ #� �� < ∅ #� �� 55 Questão (cód. 215492) Para resolver essa questão o aluno poderá consultar tabelas de dimensionamento à flexão, de bitolas de armadura e formulário. Detalhar a armação completa para a viga V1, considerando os efeitos de flexão, cisalhamento e torção. Considere que as armações longitudinais e transversais serão mantidas constantes por toda a viga. Considere fck=25 MPa e cobrimento de 2,5 cm. 1 - Determine a armação devida à flexão, incluindo a necessidade mínima. 2 - Determine a armação ao cisalhamento, incluindo a necessidade mínima. 3 - Verifique a condição de ação simultânea de torção e cisalhamento. 4 - Determine a armadura longitudinal de torção 5 - Determine a armadura transversal de torção 6 - Apresente o croqui do detalhamento da seção transversal. 56 RESOLUÇÃO: 1° Passo: Verificar os dados - Seção da viga - Tipo de concreto: ��� ��� = �� � - Tipo de aço: �� − �� ��� = ��� � - Valor máximo de torção: Tk = 4863 kNcm - Valor máximo de cisalhamento: �� = �v, � �� - Valor do momento fletor negativo: Mk- = 9237 kNcm - Cobrimento: � = �, � �� '()*+,-./,*0( = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 10 88 = 1,0 &8 '23-4,5) = mNOPQ cãP fPQcR&d$P, WRQá &PcWd$RQN$P 5 88 = 0,5 &8 2º Passo: Calcular a altura útil $ = ℎ − & − '()*+,-./,*0(2 − '23-4,5) Dados: ℎ = 50 &8 & = 2,5 &8 '()*+,-./,*0( = 1,0 &8 '23-4,5) = 0,5 &8 $ = 50 &8 − 2,5 &8 − 1,0 &82 − 0,5 &8 ; = [�, � �� bw = 35 cm h = 5 0 c m 57 3° Passo: Resolver o que é pedido na questão 3.1 - Armadura de flexão, incluindo a mínima necessária. Armadura de flexão para o momento negativo Mk-= 9237 kNm => = ?@ A $ B CD A 1,4 => = 35 &8 A (46,5 &8) B 9237 IJ&8 A 1,4 => = 5,9 → =3 = 0,024 (MNOPQ $R SN?RON TNQN U25 R UV − 50) Logo a área de aço é: VW = =3 A CD A 1,4$ VW = 0,024 A 9237 IJ&8 A 1,446,5 &8 �X\ = �, � ��� Armadura mínima para o concreto de acordo com a NBR 6118 V](^,* = _(^,*100 A ?@ A ℎ Dados: _(^,* = 0,15 (aNAN 8ícd8N $R NQ8N$eQN $R fORAãP TNQNW MdhNW) ?@ = 35 &8 ℎ = 50 &8 V](^,* = 0,15100 A 35 A 50 �ij�kl = �, �< ��� 3.2 - Armadura de cisalhamento, incluindo a mínima necessária. m3/^,* = 0,117 A ?@ A $ m3/^,* = 0,117 A 35 &8 A 46,5 &8 �X;�kl = #v�, [ �� 58 m3/ = 59,6 IJ A 1,4 �X; = Z<, [[ �� �X; < �X;�kl Logo será adotado o �X;�kl Cálculo da armadura de cisalhamento Logo armadura de aço para o concreto C25 é: V3@ = 2,55 A m3/$ − 0,20 A ?@ Dados: m3/ = m3/^,* = 190,4 IJ $ = 46,5 &8 ?@ = 35 &8 V3@ = 2,55 A 190,4 IJ46,5 &8 − 0,20 A 35 &8 �Xq = <, [[ �� � � Como foi usado o m3/^,* , podemos considerar como armadura mínima. 3.3 - Se a seção é suficiente para resistir às ações simultâneas do cisalhamento e de torção, considerando estribos de 5 mm e barras longitudinais de 10 mm. m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 Dados: m3/ = 59,6 IJ A 1,4 �X; = Z<, [[ �� mr/,B = 0,43 A ?@ A $ mr/,B = 0,43 A 35 &8 A 46,5 &8 �u;,� = �vv, Z �� a]/ = 4863 IJ&8 A 1,4 59 wi; = �Z�Z, � ���� ar/,B = 0,5 A xy A f&$ A V2 A ℎ2 A WRc (2 A z) xy = 1 − 25 (C{N) 250 = 0,9 f&$ = 2,5 ( =J&8B) 1,4 Calcular a área da seção vazada V2 = (?@ − ℎ2) . (ℎ − ℎ2) Condição para o |} ℎ2 ≤ V~ V = ?@ A ℎ V = 35 &8 A 50 &8 � = #�� ��� ~ = 2 A (?@ + ℎ) ~ = 2 A ( 35 &8 + 50 &8) ~ = 170 &8 ℎ2 ≤ 1750 &8 B 170 |} ≤ #�, �v �� ℎ2 ≥ 2 . U U = '()*+,-./,*0(2 + '23-4,5) + & U = 1,0 &82 + 0,5 &8 + 2,5 &8 U = 3,5 &8 ℎ2 ≥ 2 . 3,5 |} ≥ , � �� V ~ ≥ ℎ2 ≥ 2. U 60 10,29 &8 ≥ ℎ2 ≥ 7,0 &8 Logo o valor de |} = #� �� Logo a área vazada é: V2 = (35 &8 − 10 &8) A (50 &8 − 10 &8) �} = #��� ��� Logo o perímetro é: e = 2 (?@ − ℎ2) + (ℎ − ℎ2) e = 2 (35 &8 − 10 &8) + (50 &8 − 10 &8) = #<� �� Calcular o valor de wu;,� ar/,B = 0,5 . xy . f&$ . V2 . ℎ2 . WRc (2 A z) ar/,B = 0,5 A 0,9 A 2,5 IJ/&8 B 1,4 A 1000 &8 B A 10 &8 A WRc (2 A 45°) wu;,� = Z�<�, ���� Verificação da ação simultânea do momento torsor e de cisalhamento m]/ mr/,B + a]/ ar/,B ≤ 1 83,44 IJ 699,8 IJ + 6808,2 IJ&8 8035,7 IJ&8 ≤ 1 0,12 + 0,85 = 0,97 ≤ 1 ! 4 - Armadura transversal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z a3/ ≤ VW A 2 A V2 A f$ 1,15 A &PSh z 61 VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh z Dados: a3/ = 68,08 IJ8 V2 = 1000 &8B = 0,1000 8B f$ = 50 IJ&8B z = 45° VW ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A &PSh 45 VW ≥ 68,08 IJ8 2 A 0,1 8BA 50 IJ &8B1,15 A cos 45° WRc 45° VW ≥ , Z< ��� � 5 - Armadura longitudinal de torção a3/ ≤ ar/, a3/ = MNOPQ &NO&eON$P cN MRQdfd&NçãP $N ?dRON &P8TQd8d$N ar/, = V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z a3/ ≤ V3(e A 2 A V2 A f$ 1,15 A Sh z V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z Dados: a3/ = 68,08 IJ8 V2 = 1000 &8B = 0,1 8B 62 f$ = 50 IJ&8B z = 45° V3(e ≥ a3/ 2 A V2A f$1,15 A Sh z V3(e ≥ 68,08 IJ8 2 A 0,1 8B A 50 IJ &8B1,15 A Sh 45° �Xj ≥ , Z< ��� � 6 - O detalhamento da seção, através de um croqui que apresente toda a armação necessária ao projeto. Detalhamento - Longitudinal face superior Flexão: VW\ = 6,67 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 7,83 A (0,35 8 − 0,10 8) = 1,96 &8B V3(,-)- = 6,67 &8B + 1,96 &8B �Xj, = Z, �< ��� → � ∅ #� �� - Longitudinal face inferior Flexão: VWY = 0 &8B Torção: . A (?@ − ℎ2) = 7,83 A (0,35 8 − 0,10 8) = 1,96 &8B V3(,-)- = 0 &8B + 1,96 &8B V3(,-)- = 1,96 &8B → NQ8N$eQN dcfRQdPQ N 8ícd8N &NO&eON$N. Nesse caso será adotado a armadura mínima. �Xj, = �, �< ��� → [ ∅ #� �� 63 - Longitudinal face lateral Flexão: . = 7,83 >^ ^ Torção: . A (ℎ − ℎ2) V3(,-)- = 7,83 &8 B 8 A (0,5 8 − 0,1 8) �Xj, = <, #< ��� → [ ∅ #� �� - Armadura Transversal (Estribos) A armadura para a força cortante resultou apenas a parcela da porção, de 7,83 ���� , ao longo de toda a viga, não é necessária a armadura de cisalhamento, logoa armadura transversal é: V3W = V3, W �v�X ww� = , Z< ��� � → ∅ Z �� / � �� ;} }X�ç��}l. - Espaçamento dos estribos m]/ ≤ 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8m]/ > 0,67 A mr/,B → ¡^ᣠ= 0,3 A $ ≤ 20 &8 m]/ = 83,44 IJ 0,67 A mr/,B = 0,67 A 699,8 IJ = 468,9 IJ 83,44 IJ ≤ 468,9 IJ ¡^ᣠ= 0,6 A $ ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 0,6 A 46,5 &8 ≤ 30 &8 ¡^ᣠ= 27,9 &8 ≤ 30 &8 Logo o valor do espaçamento é: i�ᥠ= �� �� 64 - Fazer o croqui com o detalhamento da seção [ ∅ #� �� � ∅ #� �� ∅ Z �� / � �� [ ∅ #� �� [ ∅ #� ��
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