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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 Resolução: Determinação da tensão de aderência (fbd) ctdbd ff ⋅⋅⋅= 321 ηηη η1 é igual a 2,25, uma vez que a barra de 20mm 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 448,14,1 3021,021,0 3 23 2 =⋅=⋅= γ Então: MPa 258,3448,11125,2321 =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= ctdbd ff ηηη Determinação do comprimento de ancoragem básico (lb) cm f f bd yd b 678,66258,3 435 4 0,2 4 ≅=⋅=⋅= φl Determinação do comprimento de ancoragem necessário (lb,nec) Por se tratar de armadura tracionada, pode-se adotar 7,01 =α , caso seja garantido um cobrimento de 6 cm (3φ) medido normalmente ao plano do gancho. Como construtivamente é mais racional emendar as duas barras localizadas mais ao centro da seção, tal cobrimento será atendido (ver figura a seguir). Portanto: Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - comportamento conjunto dos materiais ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅=⋅ =⋅=⋅ >=⋅⋅=⋅⋅= cm 10 cm 200,21010 cm 20673,00,3 43 6,12 5,11677,0 b , , 1, φα l ll cm A A efs calcs bnecb Como será necessário emendar apenas duas das barras, as barras estarão dispostas em uma única camada, restando preservadas as prescrições relativas ao espaçamento mínimo horizontal; Figura 2.1 - Emendas por traspasse com gancho - seções transversais Até 100% das barras poderiam estar emendas na mesma seção, haja vista sua disposição em camada única. Porém, tem-se apenas duas das quatro barras emendadas, ou seja 50%. 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 75 43 1,8 0 =⋅=tl ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅= =⋅⋅=⋅⋅ ≥ cm 20 cm 30 2,0 15 15 cm 36 67 1,8 0,3 0,3 b0t mín0t, φ α l l cm 75 0t =∴l 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. Observando a proporcionalidade da resistência ao escoamento do aço da armadura longitudinal (CA 50) e da armadura transversal (CA 60), Ast pode ser calculado por: 22 cm 2,40 cm 3,15 12,6 11,5 60 50 =⋅⋅=stA Adotaremos 6 φ 5.0mm (1,2 cm²) em cada extremidade da emenda. Essa armadura transversal deve ser constituída por barras fechadas, pois a distância entre as duas barras mais próximas de duas emendas na mesma seção é menor que 20 cm (10φ). Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - comportamento conjunto dos materiais Figura 2.2 - Emendas por traspasse com gancho - Esquema longitudinal 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 (armadura negativa); Resolução: Determinação do diâmetro equivalente ( nφ ): mmnfn 3,28220 =×=⋅= φφ Como φn > 25 mm, a ancoragem deveria ser calculada para cada barra isolada, sendo necessária uma distância mínima de 1,2 vezes o comprimento de ancoragem de cada barra individual entre as extremidades das barras do feixe. No entanto, consideraremos que, por razões construtivas, não seja possível proceder dessa forma. Nessa hipótese a NBR 6118:2003 determina que a ancoragem seja calculada para o feixe, como se fosse uma barra única, com diâmetro equivalente φn, sendo necessário um cuidado adicional na determina- ção da armadura transversal de confinamento, como será visto adiante. Determinação da tensão de aderência (fbd): ctdbd ff ⋅⋅⋅= 321 ηηη η1 é igual a 2,25, uma vez que a barra de 20mm 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 3,28=φ . MPa f f c ck ctd 383,14,1 2821,021,0 3 23 2 =⋅=⋅= γ Então: MPa 178,2383,117,025,2 =⋅⋅⋅=bdf Determinação do comprimento de ancoragem básico (lb) cm f f bd ydn b 1413,141178,2 435 4 83,2 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). Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - comportamento conjunto dos materiais Portanto: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⋅ =⋅ >=⋅⋅= cm 10 cm 2883,210 cm 421410,3 129 2,25 0,231410,1, cmnecbl cm 129 necb, =∴l Armadura transversal de confinamento Na impossibilidade de adotar o comprimento de ancoragem para cada barra isolada respeitando o es- paçamento mínimo entre as extremidades das barras de um mesmo feixe, a armadura transversal adicional é obrigatória. 22 cm 1,44 )cm 15,3(2 25,2 23,00,25 =⋅⋅⋅=stA Essa armadura deve estar disposta ao longo do comprimento de ancoragem, ou seja, ao longo dos 129 cm. Portanto, pode-se adotar uma armadura transversal adicional de 5 φ6,3 mm, dispostos a cada 25 cm. Não devem ser consideradas as armaduras transversais existentes ao longo do comprimento de anco- ragem. 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 - comportamentoconjunto 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. ® Curso sobre a NBR 6118:2003 – Concreto Armado Aula 2 - comportamento conjunto dos materiais Exercícios propostos Exercício 1: Emendas por traspasse de barras isoladas com ga Exercício 2: Ancoragem de feixes de barras