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Atividade Individual Avaliativa – A2 Aluno: Héricles de Carvalho Ferreira Matrícula: 20172103268 Estruturas de Concreto II – 2020.1 Assuntos 1) Propor um exercício para dimensionar a armadura de um pilar de extremidade. a) Esforços solicitantes Será adotada uma largura de 15 cm. Força normal: Para o pré dimensionamento não é necessário majorar a força normal com o coeficiente Considerando a propagação dos momentos fletores no pilar, conforme mostrado na figura , os momentos fletores totais, na base e no topo, são: Transformando em momentos fletores de cálculo, com γf = 1,4 e γn = 1,20, que deve ser considerado porque a largura do pilar é inferior a 19 cm: Os momentos fletores atuantes na base e no topo do pilar estão indicados na figura. A excentricidade de 1ª ordem na direção y é: Os momentos fletores atuantes no pilar estão indicados na figura. A força normal adimensional é: Armadura mínima: O diâmetro (t) e espaçamento máximo dos estribos: 2) Propor um exercício para dimensionar a armadura de um pilar de canto. Apresentar a solução para o exercício proposto. Dados: Nk = 130 kN ex = ey = 280 cm a) Esforços solicitantes O pilar P1 está na periferia da edificação e tem largura de 19 cm. O coeficiente de majoração da carga (n ) deve ser considerado apenas para larguras entre 18 e 14 cm. A força normal de cálculo é: Nd = f . Nk = 1,4 . 130 = 182 kN Pré-dimensionamento: Ac = 1,5Nd 0,5fck + 0,4 = 1,5 .182 0,53,0 + 0,4 = 144 cm2 A área mínima de um pilar deve ser de 360 cm2, e neste caso pode-se adotar um pilar quadrado 19 x 19 (361 cm2). No entanto, para melhor exemplicar os cálculos necessários a um pilar de canto, a seção será adotada com comprimentos diferentes para os lados, retangular 19 x 25 (475 cm2) b) Índice de esbeltez hx = 25 h y = 1 9 c) Excentricidades de 1a ordem O momento fletor solicitante na base e no topo do pilar será avaliado, sendo 497 cm Para o momento de engastamento perfeito da viga V1 no pilar P1 será adotada a carga total de 25 kN/m 25 kN/m P 1 P 2 O momento de engastamento perfeito no pilar P1 é: Meng = q 2 12 = 25 4,972 12 = 51,46 kN.m = 5.146 kN.cm Os momentos fletores na base e no topo do lance do pilar resultam: Mk,inf = Mk,sup = 5146 176,7 176,7 + 398,2 + 176,7 = 1.210 kN.cm Considerando a propagação dos momentos fletores no pilar, os momentos fletores de cálculo totais, na base e no topo, são: e1x = 2541 = 13,96 cm 182 Direção y: 480 cm Rigidez da viga V5, com seção transversal 19 x 50 cm e vão efetivo de 480 cm: Iviga = bw h 3 12 = 19 503 12 = 197.917 cm4 r = Iviga = 197917 = 412,3cm3 viga ef 480 Para o momento de engastamento perfeito da viga V5 no pilar P1 será adotada a carga total de 18 kN/m 18 kN/m P 4 P 1 Meng = q 2 12 = 18 4,82 12 = 34,56 kN.m = 3.456 kN.cm Mk,inf = Mk,sup = 3456 102,1 102,1 + 412,3 + 102,1 = 572,4 kN.cm Considerando a propagação dos momentos fletores no pilar, os momentos fletores de cálculo totais, na base e no topo, são: eiy = 1202 = 6,60 cm 182 d) Momento fletor mínimo M1d,mín = Nd (1,5 + 0,03 h), com h em cm. O momento fletor mínimo, em cada direção é: Dir. x: M1d,mín,x = 182 (1,5 + 0,03 . 25) = 409,5 kN.cm Dir. y: M1d,mín,y = 182 (1,5 + 0,03 . 19) = 376,7 kN.cm e) Esbeltez limite 25 + 12,5 e1 1 = h b , com 35 ≤ λ1 ≤ 90 Dir. x: A excentricidade de 1a ordem e1 na direção x é 13,96 cm. Os momentos fletores de 1 a ordem nesta direção são M1d,A,x = – M1d,B,x = 2.541 kN.cm, maiores que o momento fletor mínimo (M1d,mín,x = 409,5 kN.cm), o que leva ao cálculo de b . Assim: = 0,6 + 0,4 MB = 0,6 + 0,4 (− 2541) = 0,2 0,4 → b = 0,4 b MA 25 +12,5 13,96 2541 1,x = 25 = 80,0 35 → 1,x = 80,0 0,4 Dir. y: A excentricidade de 1a ordem e1 na direção y é 6,60 cm. Os momentos fletores de 1 a ordem nesta direção são M1d,A,y = – M1d,B,y = 1.202 kN.cm, maiores que o momento fletor mínimo (M1d,mín,y = 376,7 kN.cm), o que leva ao cálculo de b . Assim: Desse modo: x = 38,9 < 1,x → não são considerados os efeitos locais de 2ª ordem na direção x; y = 51,0 < 1,y → não são considerados os efeitos locais de 2ª ordem na direção y. f) Momento fletor total solicitante e cálculo da armadura to po y M1d,A, x 2.541 x ba se Como não existem excentricidades de 2a ordem o momento fletor total é igual ao máximo momento de 1a ordem, ou seja: Dir. x: Md,tot,x = M1d,A,x = 2.541 kN.cm M1d,mín,x = 409,5 kN.cm → ok! Dir. y: Md,tot,y = M1d,A,y = 1.202 kN.cm M1d,mín,y = 376,7 kN.cm → ok! Os momentos fletores atuantes no pilar estão indicados na Figura 97. A força normal adimensional é: = Nd Ac . fcd = 182 475 3,0 1,4 = 0,18 Dir. x M1d,mín,x M1d,A,x M1d,mín,y Dir. y M1d,A,y OU OU 409,5 2.541 376,7 1.202 e1x,mín = 2,25 e1A,x = 13,96 e1y,mín = 2,07 e1A,y = 6,60 Coeficientes adimensionais de flexão considerando a Flexão Composta Oblíqua: - para = 0,2 → = 0,18 - para = 0,18 → = 0,19 A armadura resulta: g) Detalhamento Armadura mínima: As,mín = 0,15 Nd 0,004 A fyd c → As,mín = 0,15 182 43,5 = 0,63 cm2 0,004 . 475 = 1,90 cm2 As = 4,45 cm 2 > As,mín = 1,90 cm 2 → 4 125 mm (5,00 cm2) , ver Figura 98. A taxa de armadura resulta: = As 100 = 5,00 100 = 1,05 % < máx = 4 % → ok! Ac 475 O diâmetro (t) e espaçamento máximo dos estribos são: Projeto de referência:
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