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EXTENSÃO DA BEIRA FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL BETÃO II Renivaldo Panganane Lunabo Mafundisse Cod. 04.1412.2016 Teste 1 1. O que entende por betão pré- esforçado? O betão pré-esforçado é uma organização resistente na qual o betão deve suportar essencialmente esforços de compressão, como resultado da sobreposição do sistema de tensões elásticas determinado pelas forças externas com um estado de interacção mantido pelos esforços de tracção das armaduras. O betão pré-esforçado ou concreto protendido é um tipo de betão armado mais resistente. Começou a ser desenvolvido no século XVIII, porém só obteve sucesso quando o francês Eugène Freyssinet, em 1928, desenvolveu um método de ultrapassar a fraca resistência à tração que o betão possui. 2. Quais são as vantagens do pré- esforço? Maiores vãos das estruturas Maiores esbeltezas dos elementos estruturais Diminuição do peso próprio Melhoria do comportamento em serviço e a longo prazo Menores deformações Utilização racional dos betões e aços de alta resistência 3. Onde podemos aplicar o pré- esforço? Pavimentos Lajes Fungiformes Pos-tensionadas Lajes Pré-Fabricadas Lajes Vigadas Fundações Ensoleiramento Geral Maciços de Encabeçamento de Estacas Vigas de Fundação Ancoragens de Paredes de Caves Paredes de Cave (controlo das fendilhações) Coberturas Asnas Pré-Fabricadas 4. Quais são os tipos de pré-esforço? Pré-esforço aderente/não aderente Pré-esforço interior/exterior: Pré-esforço por pré-tensão Pré-esforço por pós-tensão 5. Qual é a classe mínima do betão recomendável para elementos pré- esforçados? As classes de resistência mínima para betão pré-esforçado são C25/30 para elementos pós tensionados e C30/37 para elementos pré-tensionados. 6. Num elemento pré- esforçado só dispõe-se as armaduras pré- esforçadas? Argumente. NAO, existem também outros elementos, tais como Ancoragens de pré-esforço, bainha de pré- esforço. As armaduras de pré-esforço são usualmente de aço de alta resistência, embora existam também armaduras em FRP, geralmente em CFRP. 7. Pretende-se construir um viaduto com vigas pré-esforçadas no cruzamento da munhava para aliviar o tráfego como iria ajudar a materializar o projecto? Para poder ajudar a materializar o materializar devemos primeiro fazer um estudo da área, criar um projecto, dimensionar e verificar os coeficientes de segurança. O dimensionamento e o material vai ser utilizada ao nível do tabuleiro, dos pilares e travessas, e, eventualmente das fundações, havendo então que estabelecer, em obra, as necessárias ligações. 8. Explica o dimensionamento duma escada de betão armado. Para o dimensionamento de uma escada de betão armado, primeiro devemos escolher o tipo de escada. Independentemente da tipologia, o projeto precisa ser elaborado de acordo com as normas. Na etapa de dimensionamento, são determinadas as armaduras. A especificação está diretamente relacionada com o tipo de sistema estrutural utilizado. Já a resistência do betão à compressão é calculada em função da classe de agressividade ambiental da região onde será realizada a obra. O mesmo valor é usado para estabelecer a relação água/cimento e o comprimento do cobrimento nominal das barras de aço. 9. Onde se podem aplicar as consolas curtas? fachadas de edifícios, em estruturas de reservatórios como caixas de água e silos em estruturas de centrais nucleares, como blocos de coroamento de estacas, em tetos de transição (suportando cargas) e elementos de contenção em subsolos. 10. Onde se podem aplicar as viga-parede? fachadas de edifícios, em estruturas de reservatórios como caixas de água e silos em estruturas de centrais nucleares, como blocos de coroamento de estacas, em tetos de transição (suportando cargas) e elementos de contenção em subsolos. 11. Qual é o roteiro para dimensionamento dum muro de contenção de betão armado? Devemos dimensionar o muro com o garantir a estabilidade externa e interna destes, utilizando análises de equivalência dos esforços que serão empregados com a resistência dos materiais presentes. É realizado um pré-dimensionamento e realizam-se as análises necessárias e verifica-se se as dimensões definidas atendem a segurança estabelecida em projeto. Na análise de estabilidade externa são analizadas o Deslizamento na base); Tombamento; Ruptura do solo de fundação; e Ruptura global. A análise da estabilidade interna objetiva a não ocorrência de ruptura por esmagamento do muro de contenção em si. 12. Os aspectos a serem tomados em consideração no dimensionamento de reservatórios de betão armado são os mesmos para um depósito de plástico? Argumente. Não, A construção de um reservatório pode ser feita em betão armado, betão armado pré- esforçado, ou em aço. 13. O que entende por lajes fungiformes? Explique o seu funcionamento, desvantagens e vantagens. O que entende por método dos pórticos equivalentes? As lajes fungiformes são lajes contínuas em duas direcções ortogonais, as quais apoiam directamente nos pilares, podendo ser maciças ou aligeiradas e não possuem vigas aparentes. A estrutura é isostática e a carga propaga-se primeiro numa direcção e depois na outra, até chegar aos apoios. Vantagens e desvantagens Menor espessura, o que leva a uma altura menor do edifício; Tetos planos, conduzindo a facilidade nas instalações de condutas; Flexibilidade para a colocação de divisórias; Facilidade de execução, dado que as vigas são embebidas na própria laje; Os pilares podem ser distribuídos de acordo com as necessidades do projecto de arquitectura, sem necessidade de estarem alinhados. No entanto, a utilização deste tipo de lajes conduz a determinados problemas, os quais se devem muitas vezes à reduzida dimensão dos apoios, sendo estes: Concentração de esforços como flexão e punçoamento nos apoios; Comportamento sísmico; Deformação. O método dos pórticos equivalentes é um método simplificado de determinação de esforços em lajes fungiformes que pode ser usado sempre que os pilares se apresentem em malha ortogonal regular. Permite o recurso aos programas de cálculo existentes para estruturas porticadas. As ações verticais e ações horizontais podem ser combinadas, sendo a análise efetuada para cada uma das direções ortogonais. 14. Como pode-se vencer o esforço de punçoamento? À utilização de capitéis e vãos compreendidos entre os 6 a 10 m. Colocar armadura transversal. 15. Calcule a armadura duma laje com h=15cm, B20, Msd= 30 KNm, recobrimento 3 cm. Dados h = 15 cm = 0,15 m 𝐵20 (𝑓𝑐𝑑 = 10,7 𝑀𝑝𝑎 = 10,7 ∙ 10 3 𝐾𝑁/𝑚2 ) 𝑀𝑠𝑑 = 30 𝐾𝑁.𝑚 𝐴400 (𝑓𝑠𝑦𝑑 = 348 𝑀𝑃𝑎 = 348 ∙ 𝐾𝑁/𝑚2) 𝑎 = 3 𝑐𝑚 = 0,03 𝑚 𝑏 = 0,4 ∙ 𝑑 𝑏 = 0,4 .𝑑 𝑏 =0,4 ∙ 12 𝑑 = ℎ = 𝑎 𝑏 = 0,4 .12 𝑑 = 15 – 3 𝑏 = 4,8 𝑐𝑚 = 0,048𝑚 𝑑 = 12 𝑐𝑚 = 0,12 𝑚 𝜇 = 𝑀𝑟𝑑 𝑏 .𝑑2. 𝑓𝑐𝑑 = 30 𝐾𝑁.𝑚 0,048 ∙ 0,122 ∙ 10,7 ∙ 103 = 30 7,39 = 4,06 Logo, 𝜇 > 0,31 – A laje é duplamente Armada 𝜔′ = 𝜇−0,31 1− 𝑎 𝑏 𝜔 = 𝜔′ + 0,41 𝜔′ = 4,06 −0,31 1− 0,03 0,12 𝜔 = 5 + 0,41 𝜔′ = 3,75 0,75 = 5 𝜔 = 5,41 𝐴𝑠 = 𝜔 .𝑏. 𝑑. 𝑓𝑐𝑑 𝑓𝑠𝑦𝑑 = 5,41 ∙ 0,048 ∙ 0,12 ∙ 10,7 348 = 9,58 𝑐𝑚2 = 5∅16 𝑚𝑚 16. Estime o número de varões, atendendo que no mercado só tem Ø8mm. 𝜂 = 𝐴𝑠 𝐴𝑒𝑠𝑐𝑜𝑙ℎ𝑖𝑑𝑎 = 9,58 0,50 = 19,6 ≈ 20∅8 𝑚𝑚 17. Quanto custaria a mesma tendo em planta 4 x 5 m, o preço do mercado está 10.000 MT/m3 Adoptando S = 15 cm Cvarão = 5,8 m Qvarão = 𝐶 𝑆 1 varão ------------- 10,000 MT/m3 Qvarão = 5 0,15 = 33,33 46 varões ------------- x 𝑄𝑇 = 33,33 ∙𝐿 𝐶𝑣𝑎𝑟ã𝑜 = 33,33 ∙4 5,8 = 22,98 ≈ 23 𝑣𝑎𝑟õ𝑒𝑠 𝑥 = 46 𝑣𝑎𝑟õ𝑒𝑠∙10,000𝑀𝑇 /𝑚3 1 𝑣𝑎𝑟ã𝑜 Em, x = 23 varões + y = 23 varões 𝑥 = 460,000 𝑀𝑇/𝑚3 Total = 46 varões A = 4 x 5 A = 20m2
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