AECA - NP2 aula ismael

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APLICAÇÕES EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO/EDIFÍCIOS – NP2
AULA 1 PROF. ISMAEL
· ESTÁDIOS DE DEFORMAÇÃO 
O procedimento para se caracterizar o desempenho de uma seção de concreto consiste em aplicar um carregamento, que se inicia do zero e vai até a ruptura. Às diversas fases pelas quais passa a seção de concreto, ao longo desse carregamento, dá-se o nome de estádios. Distinguem-se basicamente três fases distintas: estádio I, estádio II e estádio III.
I. Estádio: Esta fase corresponde ao início do carregamento. As tensões normais que surgem são de baixa magnitude e dessa forma o concreto consegue resistir às tensões de tração. Tem-se um diagrama linear de tensões, ao longo da seção transversal da peça. É no estádio I que é feito o cálculo do momento de fissuração, que separa o estádio I do estádio II. Conhecido o momento de fissuração, é possível calcular a armadura mínima, de modo que esta seja capaz de absorver, com adequada segurança, as tensões causadas por um momento fletor de mesma magnitude. Portanto, o estádio I termina quando a seção fissura.
II. Estádio: o concreto não mais resiste à tração e a seção se encontra fissurada na região de tração. A parte comprimida ainda mantém um diagrama linear de tensões. O estádio II serve para a verificação da peça em serviço. Com a evolução do carregamento, as fissuras caminham no sentido da borda comprimida, a linha neutra também e a tensão na armadura cresce, podendo atingir o escoamento ou não. O estádio II termina com o inicio da plastificação do concreto comprimido.
III. Estádio: a zona comprimida encontra-se plastificada e o concreto dessa região está na iminência da ruptura. Admite-se que o diagrama de tensões seja da forma parabólico-retangular, também conhecido como diagrama parábola-retângulo. É no estádio III que é feito o dimensionamento estrutural, situação que se denomina “cálculo na ruptura” ou “cálculo no estádio III”.
· DIAGRAMA PARÁBOLA-RETÂNGULO
O é formado por um trecho retangular, para deformação de compressão variando de 2 ‰ até 3,5 ‰, com tensão de compressão σcd = 0,85*fcd, e um trecho no qual a tensão varia segundo uma parábola do segundo grau. A Norma Brasileira permite, para efeito de cálculo, que se trabalhe com um diagrama retangular equivalente com altura do diagrama é igual a 0,8x.onde: bw = largura da seção; x = posição da linha neutra a partir da borda comprimida; fcd = resistência de cálculo do concreto à compressão; d = altura útil, que é a distância da borda mais comprimida ao centro de gravidade da armadura tracionada.
· DOMÍNIOS DE DEFORMAÇÃO PARA DIMENSIONAMENTO 
Em uma viga de concreto armado submetida a flexão simples, atuam esforços de compressão e tração: 
Ao analisarmos o diagrama tensão deformação da peça de concreto armado, podemos observar que o estado limite último de flexão no concreto armado é atingido quando:
· A deformação de encurtamento (compressão) do concreto (εcu) atinge 3,5 ‰, ou 0,35% ou 0,0035. Quando excede 3,5 ‰ a ruptura ocorre por esmagamento do concreto. 
· A deformação de alongamento (tração) do aço (εs) atinge 10 ‰ ou 1% ou 0,01. Quando excede 10 ‰ a ruptura ocorre por alongamento excessivo do aço.
As deformações nos materiais componentes das vigas e lajes de concreto armado submetidas à flexão simples encontram-se nos domínios de deformação 2, 3 ou 4.
A linha no ponto 0 representa a posição da linha neutra da seção, ou seja, quando traçada uma reta ligando a deformação do aço com a deformação do concreto, está ao cruzar a linha no ponto 0 indicará a posição da linha neutra na seção.
RUPTURA POR ALONGAMENTO PLÁSTICO EXCESSIVO DA ARMADURA DE TRAÇÃO
· RETA A: Tração uniforme, alongamento constante igual a 1%.
· DOMÍNIO 1: Tração não uniforme, sem compressão. O estado limite último é caracterizado pelo do aço (εs = 10‰).
Uma peça armada com estado limite último neste domínio, será antieconômica, pois deixa de utilizar a melhor característica do concreto, que é a resistência à compressão.
· DOMÍNIO 2: Flexão Simples ou Composta sem ruptura à compressão do concreto (εcu ≤ 3,5‰). O estado limite último é caracterizado pelo escoamento do aço (εs = 10‰). A linha neutra corta a seção.
Apresenta grandes deformações, pois o aço é exigido ao limite da tração. É recomendada sua utilização, pois a ruína na peça ocorre de maneira avisada, com o surgimento de grandes fissuras e deslocamentos antes do rompimento.
RUPTURA DO CONCRETO COMPRIMIDO (sem grandes deformações)
· DOMÍNIO 3: Flexão Simples ou Composta com ruptura à compressão do concreto (εcu = 3,5‰) e com escoamento do aço (εs ≥ εyd). A linha neutra corta a seção. O uso deste domínio é recomendado, porém limitado, por segurança, em relação à posição da linha neutra, em x/d ≤ 0,45 pela NBR 6118:2014, no item 14.6.4.3, para concretos com fck até 50 MPa, e x/d ≤ 0,35, para concretos de fck entre 50 e 90 MPa.
· DOMÍNIO 4: Flexão Simples ou Composta com ruptura à compressão do concreto (εcu = 3,5‰) e sem escoamento do aço (εs < εyd). A linha neutra corta a seção. A ruptura da peça ocorre de forma frágil sem aviso, pois o concreto rompe antes que a armadura tracionada se deforme excessivamente.
Sua utilização acarretaria em uma solução pouco econômica, com as armaduras longitudinais positivas não aproveitadas em sua principal característica, que é a resistência à tração.
Sua utilização não é mais permitida para a flexão, pois excede o limite de x/d imposto pela NBR 6118:2014.
· DOMÍNIO 4a: Flexão Composta com armaduras comprimidas e ruptura à compressão do concreto (εcu=3,5‰). A linha neutra corta a seção na região de cobrimento da armadura menos comprimida.
O rompimento da seção neste domínio se dá de forma frágil, sem que exista a formação de fissuras ou grandes deformações da peça, pois o rompimento do concreto se dá com o encurtamento da armadura.
· DOMÍNIO 5: Compressão não uniforme, sem tração. A linha neutra não corta a seção. Neste domínio, a deformação última do concreto é variável, sendo igual a εcu = 2‰ na compressão uniforme e εcu = 3,5‰ na flexo-compressão (linha neutra tangente à seção).
A ruptura ocorre de forma frágil, assim como no domínio 4, sem que ocorra um aviso prévio através do aparecimento de grandes fissuras ou deformação da peça.
· RETA B: Compressão uniforme, εcu = 2‰