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ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO II 2 – Detalhamento da armadura longitudinal ao longo da viga INTRODUÇÃO Uma vez detalhada a armadura longitudinal nas seções transversais mais solicitadas de uma viga de concreto armado, e conhecido o diagrama de momentos fletores, é possível obter o desenvolvimento da armadura ao longo de toda a viga. De nada adianta calcular com rigor a seção transversal da armadura e detalhá-la de maneira equivocada. QUANTIDADE DE ARMADURA LONGITUDINAL AO LONGO DA VIGA Seja a viga dada na figura a seguir, com o respectivo diagrama de momentos fletores, supondo que sejam necessárias sete barras de 12,5 mm para resistir ao momento atuante na seção do apoio B. Ao observar o diagrama, percebe-se que essas barras negativas seriam necessárias apenas no trecho B. Como os momentos decrescem, em módulo, à medida que se caminha do apoio central para qualquer um dos apoios laterais, deduz-se que em uma seção intermediária S a quantidade de aço necessária é inferior a essas sete barras. Dessa maneira, posso fazer cortes nas barras de modo a economizar a quantidade de aço na viga. Um segundo raciocício consiste em admitir que exista linearidade entre momento fletor e a armadura de aço requerida em uma determinada seção. A relação entre essas duas variáveis deve estar de acordo com a expressão para determinação da área de aço de uma peça submetida a flexão: Essa variação não é linear, pois o braço de alavanca z também varia com Md. Entretanto, a favor da segurança, essa relação pode ser tomada como linear, desde que sempre se fixe como referência o momento fletor maior. Há, também, questões práticas que devem ser consideradas, como a necessidade de que um número mínimo de barras seja levado até os apoios extremos para ancorar as bielas de concreto, e também a necessidade de empregar, pelo menos, quarto barras trabalhando como “porta estribos”. ANCORAGEM POR ADERÊNCIA DA ARMADURA LONGITUDINAL Ao definir os pontos de interrupção das barras, em função da distribuição dos momentos fletores solicitantes de cálculo, há necessidade de transferir para o concreto as tensões a que elas estão submetidas; Para isso, as barras devem ser providas de um comprimento adicional. A essa transferência dá-se o nome de ancoragem, e o comprimento adicional é chamado de comprimento de ancoragem reto ou básico (lb). Consideram-se dois tipos básicos de ancoragem: 1. Por aderência entre aço e concreto: quando os esforços são ancorados por meio de um comprimento reto ou com grande raio de curvatura, seguido ou não de gancho; 2. Por meio de dispositivos mecânicos: quando os esforços são transmitidos ao concreto por meio de dispositivos mecânicos acoplados à barra. Aderência entre concreto e aço Aderência é o fenômeno que permite o funcionamento do concreto armado como material estrutural. A aderência faz com que os dois materiais, concreto e aço, de resistências diferentes, tenham a mesma deformação e trabalhem juntos, de modo que os esforços resistidos por uma barra de aço sejam transmitidos para o concreto e vice-versa. De acordo com Leonhardt e Monning (1977), a aderência é composta de três parcelas: 1. Adesão: de natureza físico-química, com forças capilares na interface entre os dois materiais; o efeito é de uma colagem provocada pela nata de cimento na superfície do aço; 2. Atrito: é a força que ocorre na superfície de contato entre os dois materiais, e se manifesta quando há tendência ao deslocamento relativo entre as barras de aço e o concreto, impedindo-o; 3. Engrenamento: resistência mecânica ao arrancamento devida à conformação superficial das barras; Regiões favoráveis ou desfavoráveis quanto à aderência A NBR 6118:2014 considera em boa situação quanto à aderência os trechos das barras que estejam em uma das seguintes posições: a) Com inclinação maior que 45° sobre a horizontal; b) Horizontais ou com inclinação menor que 45° sobre a horizontal, desde que: • localizados no máximo 30 cm acima da face inferior do elemento ou da junta de concretagem mais próxima, para elementos estruturais com h < 60 cm; • localizados no mínimo 30 cm abaixo da face superior do elementos ou da junta de concretagem mais próxima, para elementos estruturais com h >= 60 cm. Os trechos das barras situados em outras posições devem ser considerados em má situação quanto à aderência, bem como quando forem utilizadas fôrmas deslizantes. Valores das resistências de aderência A resistência de aderência de cálculo (tensão última de aderência) entre armadura passive e o concreto deve ser determinada pela seguinte expressão: Ancoragem das barras As barras tracionadas podem ser ancoradas com um comprimento retilíneo ou com grande raio de curvatura em sua extremidade. A ancoragem deve se dar: a) obrigatoriamente com gancho para barras lisas; b) sem grancho nas que tenham alternância de solicitação (tração e compressão); c) com ou sem gancho nos demais casos, não sendo recomendado o gancho para barras com Φ > 32 mm ou para feixes de barras. As barras comprimidas só poderão ser ancoradas sem grancho. Comprimento básico de ancoragem (lb) A norma define como comprimento reto de ancoragem básico (lb) aquele necessário para ancorar a força limite As.fyd em uma barra de diâmetro Φ, da armadura passiva, admitindo, ao longo desse comprimento, tensão de aderência uniforme e igual a fbd. Esse comprimento básico de ancoragem (lb), de acordo com a norma, deve ser maior que 25 Φ (Φ é o diâmetro da barra). Comprimento necessário de ancoragem (lb,nec) Em situações em que a armadura existente (detalhada) em um determinado elemento é maior que a necessária calculada, o comprimento de ancoragem necessário (lb,nec) pode ser reduzido, sendo calculado por:
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