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ECT ECT -- Escola de Ciências e TecnologiaEscola de Ciências e Tecnologia Estruturas de Concreto Armado IEstruturas de Concreto Armado I Prof. Marco Antônio marcoaman@unigranrio.edu.br Aula 0Aula 077 Detalhamento em lajes Detalhamento de Lajes Maciças - Espaçamento Máximo (smax) das armaduras (item 20.1 da NBR6118/2014) - Armadura Principal: menor valor entre (2.h e 20cm) - Armadura Secundária: 33cm - Diâmetro Máximo (φ ) das armaduras (item 20.1 da NBR6118/2014):- Diâmetro Máximo (φmax) das armaduras (item 20.1 da NBR6118/2014): - Altura mínima de laje maciça (item 13.2.4.1 da NBR6118/2014): - 7 cm para lajes de cobertura não em balanço ; - 8 cm para lajes de piso não em balanço; - 10 cm para lajes em balanço; 8 h max ≤φ 2 - 10 cm para lajes em balanço; - 10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 30 kN; - 12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kN. Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Taxa de Armadura Mínima (ρs) em Lajes (tabela 19.1 da NBR6118/2014) Detalhamento de Lajes Maciças novo 3 Já atendido: como taxa mín. de VIGA (ρmin). A ser atendido: como taxa mín. de LAJE (ρs). Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro - Comprimento de Ancoragem Básico (lb ) : Uma barra de aço imersa em uma massa de concreto, quando tensionada, precisa de um comprimento mínimo de ancoragem. Esse comprimento garante que a tensão normal atuante na barra de aço seja repassada ao contato aço-concreto em forma de tensão cisalhante, tendendo a romper a aderência neste contato. O comprimento de ancoragem básico é definido segundo o item 9.4.2.4 da Detalhamento de Lajes Maciças comprimento de ancoragem básico é definido segundo o item 9.4.2.4 da NBR6118/2014: barrabarracontatocontato Y .A.A 0VN 0F σ=τ =− =Σ Equação de equilíbrio: 4 ( ) yd 2 bdb f.4 . f... φπ=φπl isolando: bd yd b f f . 4 φ=l fyd = resistência característica do aço à tração; fbd = resistência de aderência entre o concreto e o aço; φ = diâmetro da barra de aço. φ≥ .25 Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro - Resistência de aderência (fbd) : Segundo o item 9.3.2.1 da NBR6118/2014, a resistência de aderência entre o concreto e a armadura passiva vale: ctd321bd f...f ηηη= fbd = resistência de aderência entre concreto e armadura passiva; fctd = resistência de cálculo dof.7,0f m,ct,infctk == Detalhamento de Lajes Maciças fctd = resistência de cálculo do concreto a tração; fctk,inf = resistência característica inferior do concreto a tração; fct,m = resistência média do concreto a tração. η = 1,00 para barras lisas (CA-25); 4,1 f.7,0f f m,ct c ,infctk ctd =γ = - Coeficientes η1 , η2 e η3 que transformam resistência de tração em aderência: 32 ckf.3,0= ( )ckf.11,01ln.12,2 += m,ctf Obs: fórmulas empíricas → entra MPa, sai MPa (C20-C50) (C55-C90) - Segundo o item 9.3.1.b da NBR6118 5 η1 = 1,00 para barras lisas (CA-25); η1 = 2,25 para barras de alta aderência (CA-50); η1 = 1,40 para barras entalhadas (CA-60). η2 = 1,00 para situações de boa aderência; η2 = 0,70 para situações de má aderência. η3 = 1,00 para φ<32mm; η3 = (132–φ)/100 para φ≥32mm. - Segundo o item 9.3.1.b da NBR6118 /2014, barras inclinadas com a horizontal por α<45°, em elementos com altura h<60cm, e localizada nos últimos 30cm da face inferior, estão localizadas em uma região de boa aderência. Assim, lajes com menos de 30cm de altura terá sempre η2 =1,00. Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro - Cobrimento Nominal: Segundo o item 7.4 da NBR6118/2014, peças em concreto armado devem ter o chamado “cobrimento”, ou seja, uma distância entre a face livre do concreto até a face da primeira barra mais próxima. O cobrimento garante a durabilidade da peça, protegendo a armadura contra corrosão e ação do fogo. A tabela 7.2 da NBR6118/2014 determina o cobrimento nominal (cnom) dos diferentes tipos de elementos em concreto armado, em função da Classe de Agressividade Ambiental (CAA), classificada na tabela 6.1 da mesma norma. O cobrimento nominal (c ) é a soma do cobrimento mínimo (c ) à Detalhamento de Lajes Maciças da mesma norma. O cobrimento nominal (cnom) é a soma do cobrimento mínimo (cmin) à variação de cobrimento (∆c), variação essa referente à tolerância de execução. Assim: cnom = cmin + ∆c . A norma considera uma variação de cobrimento (∆c) de 10mm, exceto situações que sejam garantidas controle rígido de medidas durante à execução, onde é permitindo a redução para ∆c = 5mm. Assim, os valores descritos na tabela 7.2 podem ser reduzidos de 5mm, se garantido controle rígido durante execução. 1ª Sentido: 2ª Sentido: 6 nomtransv,s long,s c 2 'd +φ+ φ = nom long,s c 2 'd + φ = Obs: Percebe-se que o valor de d’ muda em função do sentido e dos diâmetros adotados. O O processo de dimensionamento da armadura é iterativo, ou seja, deve ser refeito tantas vezes até o valor de d’ “chutado” inicialmente convergir com o adotado. Por praticidade, e de maneira conservativa, pode-se adotar a situação com maior valor de d’. Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Cobrimentos nominais (cnom) para ∆c=10mm (tabela 7.2 da NBR6118/2014) Detalhamento de Lajes Maciças 7Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Classes de agressividade ambiental - CAA (tabela 6.1 da NBR6118/2014) Detalhamento de Lajes Maciças 8Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Detalhamento de Lajes Maciças - Armadura Negativa: - Armadura Positiva: ( ) cm4.2ou yx += lll - Comprimento das barras: Se não houver uma análise rigorosa, com o traçado real das regiões cobertas pelos diagramas de momentos fletores, pode ser adotado: (item 20.1 da NBR6118/2014) - Armadura Negativa: - Bordos Engastados: - Bordos Apoiados: ganchobx.25,0 llll ++= ganchobx .2.25,0 llll ++= (item 3.3.2.7 da NBR6118/1980) Será visto em ECA2: Ganchos (barra dobrada)Nó de pórtico (barra curvada) 9 lx = comprimento do menor vão lb = comprimento de ancoragem lgancho = comprimento do gancho a 90° Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro - Comprimento das barras: - dos Ganchos Adotado ganchos dobrados a 90° e detalhado de maneira simplificada, ou seja, o comprimento curvo é considerado como reto. O detalhamento Detalhamento de Lajes Maciças 'd.2hgancho −≈lcurvo é considerado como reto. O detalhamento correto será visto em ECA2. - Quantitativo das barras As barras são distribuídas ao longo de toda a laje até a face da viga, pois não tem sentido introduzir barras longitudinais nas vigas. lfaces / s = n espaços inteiros 10 faces (n) espaços inteiros → (n+1) barras - Emendas: Utilizadas quando as barras ultrapassam o comprimento comercial de 12m. Será visto em ECA2. Obs: - Ancoragem: Aço / Concreto - Emenda: Aço / Aço Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro 1º Exercício: Considere o mesmo pano de lajes do 1º ex. da Aula 5, conforme abaixo. Dados: - medidas em planta - concreto classe C25 e d’=2cm - armaduras adotadas em aço CA-60 Determine: - A prancha de armaduras (detalhada) 11Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro a) Taxa mínima (ρs) de armaduras: a.1) Armaduras Positivas: - em 2 direções: ρs > 0,67ρmin Lajes L1, L2 e L4: já atendido, mas poderia diminuir! - em 1 direção: - Principal: ρ > ρ- Principal: ρs > ρmin Laje L3: já atendido! - Secundária: Laje L3: dados: As,princ. = φ6,3 c/27,5 e ρmin = 0,15% (C25) ²cm 9,0 A m ²cm 227,0 m275,0 ²cm312,0 .2,0 s A %20 s A s princ,ss > ==> maior 12 m ²cm 525,0 m1 cm7.cm100%.15,0.5,0 s h.b. s A .5,0 m ²cm 9,0 s A ss mins s ==ρ=→ρ>ρ > 5,32c3,6Acm7,34 88,2 cm100 s88,2 ²cm312,0 ²cm9,0 n adot,sbarras φ=→==→== maior Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro a) Taxa mínima (ρs) de armaduras: a.2) Armaduras Negativas: - em bordos engastados: ρs > ρmin Lajes L1-L2, L1-L3, L1-L4, L3-L4, L2-L4: já atendido! - em bordos apoiados: ρs > 0,67.ρmin a ser atendido: As = ρ .b.h = (0,67.ρ ).b.ha ser atendido: As = ρs.b.h = (0,67.ρmin).b.h L1: As > (0,67.0,15%).100cm.10cm = 1,01 cm² L2: As > (0,67.0,15%).100cm.11cm= 1,11 cm² L3: As > (0,67.0,15%.).100cm.7cm = 0,70 cm² L4: As > (0,67.0,15%).100cm.9cm = 0,90 cm² 56,3 ²cm312,0 ²cm11,1 nbarras == maior 13 5,27c3,6A cm1,28 56,3 cm100 s ²cm312,0 adot,s φ= == Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro b) Espaçamento máximo (smax): b.1) Armaduras Positivas: - Principais: Laje L1: menor (2.h,20cm) menor (2.10cm,20cm) = 20cm N1: φ6,3 c/20 → ok - Secundárias: L3: 33cm N8: φ6,3 c/32,5 → ok N1: φ6,3 c/20 → ok N2: φ6,3 c/20 → ok Laje L2: menor (2.h,20cm) menor (2.11cm,20cm) = 20cm N3: φ8 c/17,5 → ok N4: φ6,3 c/17,5 → ok Laje L3: menor (2.h,20cm) menor (2.7cm,20cm) = 14cm 14 menor (2.7cm,20cm) = 14cm N5: φ6,3 c/27,5 → c/12,5 Laje L4: menor (2.h,20cm) menor (2.9cm,20cm) = 18cm N6: φ6,3 c/22,5 → c/17,5 N7: φ6,3 c/22,5 → c/17,5 Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro b) Espaçamento máximo (smax): b.2) Armaduras Negativas: - Bordos engastados: L1/L2: menor (L1,L2) menor (20cm,20cm) = 20cm N9: φ12,5 c/20 → ok - Bordos apoiados: L1: menor (2.h,20cm) menor (2.10cm,20cm) = 20cm N14: φ6,3 c/27,5 → c/20N9: φ12,5 c/20 → ok L1/L3: menor (L1,L3) menor (20cm,14cm) = 14cm N10: φ8 c/15 → c/12,5 L1/L4: menor (L1,L4) menor (20cm,18cm) = 18cm N11: φ8 c/20 → c/17,5 N14: φ6,3 c/27,5 → c/20 L2: menor (2.h,20cm) menor (2.11cm,20cm) = 20cm N15: φ6,3 c/27,5 → c/20 L3: menor (2.h,20cm) menor (2.7cm,20cm) = 14cm N16: φ6,3 c/27,5 → c/12,5 15 L3/L4: menor (L3,L4) menor (14cm,18cm) = 14cm N12: φ6,3 c/12,5 → ok L2/L4: menor (L2,L4) menor (20cm,18cm) = 18cm N13: φ12,5 c/17,5 → ok L4: menor (2.h,20cm) menor (2.9cm,20cm) = 18cm N17: φ6,3 c/27,5 → c/17,5 Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro c) Diâmetro máximo (φmax): c.1) Armaduras Positivas: - Principais: Laje L1: h/8 = 100mm/8 = 12,5mm N1: φ6,3 c/20 → ok N2: φ6,3 c/20 → ok - Secundárias: Laje L3: h/8 = 70mm/8 = 8,75mm N8: φ6,3 c/32,5 → ok N2: φ6,3 c/20 → ok Laje L2: h/8 = 110mm/8 = 13,75mm N3: φ8 c/20 → ok N4: φ6,3 c/17,5 → ok Laje L3: h/8 = 70mm/8 = 8,75mm N5: φ6,3 c/12,5 → ok Laje L4: h/8 = 90mm/8 = 11,25 mm N6: φ6,3 c/17,5 → ok 16 N6: φ6,3 c/17,5 → ok N7: φ6,3 c/17,5 → ok Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro c) Diâmetro máximo (φmax): c.2) Armaduras Negativas: - Bordos Engastados: Lajes L1/L2: menor (12,5mm; 13,75mm) = 12,5mm N9: φ10 c/15 → ok - Bordos Apoiados: Laje L1: h/8 = 100mm/8 = 12,5mm N14: φ6,3 c/20 → ok Laje L2: h/8 = 110mm/8 = 13,75mmN9: φ10 c/15 → ok Lajes L1/L3: menor (12,5mm; 8,75mm)= 8,75mm N10: φ8 c/12,5 → ok Lajes L1/L4: menor (12,5mm; 11,25mm) = 11,25mm N11: φ8 c/17,5 → ok Lajes L3/L4: Laje L2: h/8 = 110mm/8 = 13,75mm N15: φ8 c/20 → ok Laje L3: h/8 = 70mm/8 = 8,75mm N16: φ6,3 c/12,5 → ok Laje L4: h/8 = 90mm/8 = 11,25 mm N17: φ6,3 c/17,5 → ok 17 Lajes L3/L4: menor (8,75mm; 11,75mm) = 8,75mm N12: φ6,3 c/12,5 → ok Lajes L2/L4: menor (13,75mm; 11,25mm) = 11,25mm N13: φ10 c/15 → ok Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro d) Comprimento das armaduras: d.1) Positivas: l = vão efetivo (lx ou ly) + 2.4cm Quantitativo: - Principais: lfaces /s = n esp.int. → (n+1) barras Laje L1: N1: φ6,3 c/20: l = 535 + 2.4 = 543cm 330/20 = 16,5 esp. → 18 barras N2: φ6,3 c/20: l = 350 + 2.4 = 358cm 520/20 = 26,0 esp. → 27 barrasN2: φ6,3 c/20: l = 350 + 2.4 = 358cm 520/20 = 26,0 esp. → 27 barras Laje L2: N3: φ8 c/17,5: l = 450 + 2.4 = 458cm 620/17,5 = 35,4 esp. → 37 barras N4: φ6,3 c/17,5: l = 640 + 2.4 = 648cm 430/17,5 = 24,6 esp. → 26 barras Laje L3: N5: φ6,3 c/12,5: l = 140 + 2.4 = 148cm 270/12,5 = 21,6 esp. → 23 barras Laje L4: 18 Laje L4: N6: φ6,3 c/17,5: l = 395 + 2.4 = 403cm 270/20 = 15,4 esp. → 17 barras N7: φ6,3 c/17,5: l = 290 + 2.4 = 298cm 380/20 = 21,7 esp. → 23 barras - Secundárias: Laje L3: N8: φ6,3 c/32,5: l = 290 + 2.4 = 298cm 125/27,5 = 3,8 esp. → 5 barras Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro d) Comprimento das armaduras: d.2) Armaduras Negativas: - Comprimento das ancoragens (lb) MPa282,125.15,0 4,1 f.3,0.7,0f.7,0f f 3 2 3 2 ck c m,ct c ,infctk ctd ===γ = γ = (resistência à tração do concreto de cálculo) ==ηηη= cm919,90cm25,1.7,727,72mm5,12 cm592,58cm80,0.7,727,72mm8 cm468,45cm63,0.7,727,72mm3,6 b b b ===φ=→=φ ===φ=→=φ ===φ=→=φ l l l (comprimento de ancoragem básico, função do diâmetro) (resistência de aderência de cálculo, concreto-aço) φ≥φ=φ=φ= 257,72 MPa795,1 15,1/MPa600 . 4f f . 4 bd yd bl MPa795,1MPa282,1.00,1.00,1.40,1f...f ctd321bd ==ηηη= 19 - Comprimento dos ganchos (lgancho) à 90°: cm52.29d2hcm9h cm32.27d2hcm7h cm72.211d2hcm11h cm62.210d2hcm10h gancho gancho gancho gancho =−=′−≈→= =−=′−≈→= =−=′−≈→= =−=′−≈→= l l l l cm919,90cm25,1.7,727,72mm5,12 b ===φ=→=φ l Laje L1: Laje L2: Laje L3: Laje L4: Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro d) Comprimento das armaduras: d.2) Armaduras Negativas: - em bordos engastados: l = 0,25.lx + lb + lgancho (cada laje) Quantitativo: Lajes L1/L2: N9: φ12,5 c/20 l/s = n esp.int → (n+1)barras l = 0,25.lx,L1 + lb,12.5 + lgancho,L1 + 0,25.lx,L2 + lb,12.5 + lgancho,L2 = 0,25.350 + 91 + 6 + 0,25.450 + 91 +7 = 396cm 330/20=16,5 → 18 barras= 0,25.350 + 91 + 6 + 0,25.450 + 91 +7 = 396cm 330/20=16,5 → 18 barras Lajes L1/L3: N10: φ8 c/12,5 l = 0,25.lx,L1 + lb,8 + lgancho,L1 + 0,25.lx,L3 + lb,8 + lgancho,L3 = 0,25.350 + 59 + 6 + 0,25.140 + 59 + 3 = 250cm 125/12,5=10,0 → 11 barras Lajes L1/L4: N11: φ8 c/17,5 l = 0,25.lx,L1 + lb,8 + lgancho,L1 + 0,25.lx,L4 + lb,8 + lgancho,L4 = 0,25.350 + 59 + 6 + 0,25.290 + 59 + 5 = 290cm 380/17,5=21,7 → 23 barras Lajes L3/L4: N12: φ6,3 c/12,5 20 Lajes L3/L4: N12: φ6,3 c/12,5 l = 0,25.lx,L3 + lb,6.3 + lgancho,L3 + 0,25.lx,4 + lb,6.3 + lgancho,L4 = 0,25.140 + 46 + 3 + 0,25.290 + 46 + 5 = 208cm 270/12,5=21,6 → 23 barras Lajes L4/L2: N13: φ12,5 c/17,5 l = 0,25.lx,L4 + lb,12.5 + lgancho,L4 + 0,25.lx,L2 + lb,12.5 + lgancho,L2 = 0,25.290 + 91 + 5 + 0,25.450 + 91 + 7 = 380cm 270/17,5=15,4 → 17 barras Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro d) Comprimento das armaduras: d.2) Armaduras Negativas: Quantitativo: - em bordos apoiados: l = 0,25.lx + 2.lb + lgancho lfaces /s = n esp. int. → (n+1) barras Laje L1: N14: φ6,3 c/20 l = 0,25lx,L1 + 2.lb,6.3 + lgancho,L1 330/20 = 16,5 esp. → 18 barras = 0,25.350 + 2.46 + 6 = 186cm 520/20 = 26,0 esp. → 27 barras= 0,25.350 + 2.46 + 6 = 186cm 520/20 = 26,0 esp. → 27 barras total: 18 + 27 = 45 barras Laje L2: N15: φ6,3 c/20 l = 0,25lx,L2 + lb,6.3 + lgancho,L2 430/20 = 21,5 esp. → 23 barras = 0,25.450 + 2.46 + 7 = 212cm 620/20 = 31,0 esp. → 32 barras total: 23 + 32 + 23 = 78 barras Laje L3: N16: φ6,3 c/12,5 l = 0,25lx,L3 + lb,6.3 + lgancho,L3 270/12,5 = 21,6 esp. → 23 barras = 0,25.140 + 2.46 + 3 = 130cm 125/12,5 = 10,0 esp. → 11 barras 21 = 0,25.140 + 2.46 + 3 = 130cm 125/12,5 = 10,0 esp. → 11 barras total: 23 + 11 = 34 barras Laje L4: N17: φ6,3 c/17,5 l = 0,25lx,L4 + lb,6.3 + lgancho,L4 380/17,5 = 21,7 esp. → 23 barras = 0,25.290 + 2.46 + 5 = 170cm total: 23 barras Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Prancha de Armaduras (sem detalhamento) 22Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Prancha de Armaduras (detalhada) 23Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Planta de Armaduras (sem detalhamento) : 24Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Planta de Armaduras (detalhada): 25Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Cortes AA e BB (sem detalhamento): 26Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Cortes AA e BB (detalhados): 27Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Cortes CC, DD e EE (sem detalhamento): 28Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro Cortes CC, DD e EE (detalhados): 29Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro .lin.vol .A 1 .A m V m γ===γ l Obs: Densidade volumétrica e linear: para o aço: 30 A..vol.lin γ=γ para o aço: 3.vol m kg 7850=γ assim: 4 . .7850 2φπ= Prof. Marco Antônio Amancio Ribeiro
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