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_____________________ *Acadêmicos do curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão – UEMASUL / Campus de Açailândia **Professor (Orientador) do curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão – UEMASUL / Campus de Açailândia DIMENSIONAMENTO COM ARMADURA DUPLA DIMENSIONING WITH DOUBLE ARMOR Clesio de Oliveira Rodrigues* Francisco Raphael Lima Duarte* Helde Costa Silva* Jaelson Araújo Rufino* Witor Carvalho Bomjardim* Marcos Eduardo* Jonathas Nascimento** RESUMO O estudo de elementos de concreto armado é, além de muito complexo, traz consigo variadas formas de analisarmos seu comportamento com a finalidade de despertar o senso crítico e técnico dos profissionais da engenharia. Nesse caso específico, o estudo focou em armaduras duplas e sua utilidade em determinadas situações e necessidades. Mostraremos meios de dimensionamentos que podem ser feitos como é o caso de uso de alguns softwares e a teoria com formulação para o bom entendimento, com isso abranger nossos horizontes para o cálculo de estruturas de concreto armado. Palavras-chave: Concreto armado; Dimensionamento; Software; Tabela. ABSTRACT The study of elements of reinforced concrete is, in addition to being very complex, brings with it several ways of analyzing its behavior in order to awaken the critical and technical sense of the engineering professionals. In this specific case, the study focused on double armor and its usefulness in certain situations and needs. We will show ways of sizing that can be done as is the case of using some softwares and the theory with formulation for the good understanding, with that to include our horizons for the calculation of structures of reinforced concrete. Keywords: Reinforced Concrete; Sizing; Software; Table. 1 INTRODUÇÃO Aplicações de estruturas em concreto armado são largamente utilizados em todos os continentes, tipos de edificações e planos orçamentais. Dessa forma, obtiveram ao longo das décadas um sucesso comercial dominante na construção civil. Isto é, possuem várias características positivas como sua adaptabilidade, resistência mecânica e durabilidade. Por tradição histórica, segundo Ana Zulmira (2009, p.14) a abundância de pozolana resultante de atividades vulcânicas do Vesúvio trouxe ao conhecimento do Império Romano suas aplicações como aglomerantes devido seu bom desempenho mecânico. Obras como Coliseu, Panteão e Aquedutos espelham sua durabilidade e eficiência positiva, como também a primeira associação de um metal à argamassa pozolânica. Já o cimento Portland, tal como hoje conhecido foi descoberto na Inglaterra por volta do ano de 1824, e a produção industrial iniciou-se após 1850. Considera-se também, que o concreto armado surgiu na França, no ano de 1849, com o primeiro objeto de material registrado pela História sendo um barco, do francês, Lambot, o qual foi apresentado oficialmente em 1855. O barco foi construído com telas de fios finos de ferro preenchidas com argamassa. É válido ressaltar que o Brasil foi responsável e um dos pioneiros das aplicações de estruturas em concreto armado. As realizações e recordes de Émile Henrique Baumgart enriqueceram a percepção indutiva do conhecimento estrutural em todos os países onde fez edificações. Obras como ponte Rio do Peixe, Edifício A Noite e outros o eternizou como um dos grandes percussores do concreto armado no mundo. Conforme a NBR 6118/03 os princípios para com o concreto armado, quando se trata de seu comportamento estrutural estará condicionado entre a aderência do concreto e armadura onde se comina as tensões direcionais na superfície de contato. Para tanto, enuncia-se também o conceito de armadura passiva quando as tensões e deformações nela aplicada se deve exclusivamente aos carregamentos tenazes nas peças onde está inserida. Logo, para total funcionalidade do concreto armado é fundamental que exista solidariedade entre ambos (concreto e aço), e cujo esforços sejam realizados de forma interativa. Este trabalho conjunto, por sua vez, torna-se bem caracterizado na análise de vigas de concreto simples (ausência de armadura), onde romperá bruscamente na primeira fissura, após a tensão de tracionamento superar a resistência do concreto à tensão normal por tração. No entanto, ao inserir uma armadura dimensionada no banjo das tensões de tração, eleva-se significativamente a capacidade resistente da viga. Assim, induz-se o concreto como um aglomerante que apresenta alta resistência às tensões normais por compressão, porém, detém baixa resistência à tração (cerca de 10% de sua resistência à compressão). À vista disso, levando em consideração características básicas como resistência e durabilidade, o concreto armado surge da necessidade de aliar qualidades da rocha em edificações primitivas (resistência a compressão e durabilidade) ao aço (resistência mecânica), inovando em benefícios de poder assumir qualquer forma, com praticidade e facilidade, além de proporcionar a necessária proteção do aço contra agentes corrosivos. No ponto de vista da segurança do concreto armado, não se acata peças estruturais que tendem a apresentar ruptura frágil, sem que exista indicativos prévios. Admite-se somente, quando uma estrutura estressada até sua ruína, esteja precedida de vestígios que proporcionem providências emergenciais necessárias. Por isto, se deve induzir de antemão uma condição de fissuração servindo como alerta. À vista disso, no dimensionamento de vigas de concreto armado o calculista tem de se prevenir em relação ao domínio (4), onde as armaduras tracionadas não entram em escoamento e seu limite último de serviço é dado pelo esmagamento do concreto comprimido. Logo, a seção com armadura dupla surge como solução ao dimensionamento antieconômico e contra a insegurança da ruptura frágil, sem aviso prévio proporcionado pelo domínio 4. Este domínio é evitado alterando-se a posição da linha neutra para o limite entre os domínios 3 e 4, isto é, a linha neutra encontrando-se no x3lim terá uma máxima seção comprimida. De acordo com Paulo Sérgio (2006, p.13) se entende como seção com armadura dupla a seção que, além da armadura resistente tracionada, contém também armadura longitudinal resistente na região comprimida, ali dimensionada para auxiliar o concreto na resistência às tensões de compressão. Bem como, as condições impostas pela NBR 6118 para localização da linha neutra, modo que se potencialize a ductilidade de vigas e lajes, serão também, razões para a utilização de armaduras dupla. Quando a posição da linha neutra excede os limites, ao invés de se aumentar a altura da seção, por exemplo, é comumente possível manter todos os danos iniciais acrescentando uma armadura na região comprimida da viga e assim possibilitar que a linha neutra não ultrapasse os limites normativos obrigatórios. A fim de dimensionamento, pode-se utilizar tabelas para flexão simples (𝑘𝑐, 𝑘𝑠), equações gerais e softwares para elementos estruturais fletidos. Portanto, ao se avaliar os custos e eficiência de uma obra, não se deve levar em consideração apenas seu dimensionamento, e sim todos os aspectos pertinentes ao processo construtivo, tais como: mão-de-obra, tempo de execução, recursos e materiais necessários. Haja vista que, na construção civil tende-se como problemática na execução de vigas uma uniformidade de alturas quando se trata de montagens de formas, variações de área do aço e a precificação de concreto armado com alto índice de resistência a compressão. Isto é, torna-se mais econômico o uso de armadura dupla ao invés de aumentar a resistência do concreto utilizado. Face ao exposto, o objetivo deste artigo é compreender a estrutura de concreto armado, os elementos estruturais fletidos, além de identificar a necessidade, os benefícios econômicos e estruturais do usoda armadura dupla em vigas. Relatando, assim, problemáticas que podem serem resolvidas sem alterar altura útil ou resistência do concreto. A metodologia elaborada apresenta-se através da verificação de literatura, em que é justificável avaliar o conhecimento fornecido em pesquisas prévias, ressaltando conceitos, esquemas, resultados, discussões e conclusões relevantes. Dessa forma, o coevo artigo fomentará o aprendizado e sua maturação na área de estudo. 2 SEÇÃO RETANGULAR COM ARMADURA DUPLA 2.1 Comportamento da Viga O momento (𝑀𝑑) em uma viga é preponderante para o estudo de uma estrutura, com o seu aumento, altera diretamente a profundidade da linha neutra (𝑋), e posteriormente a região comprimida do concreto e diminuição da deformação específica. Isso provoca que o 𝑀𝑑 alcance o 𝑀𝑑𝑙𝑖𝑚, este que é o limite entre os domínios 3 e 4, onde a viga deixa de ser subarmada para ser superarmada. Caso o 𝑀𝑑 atinja o domínio 4 impossibilitará o escoamento do aço, ocorrendo o que define por ruptura sem aviso prévio, por esse fator não é recomendado dimensionamento em domínios propensos (1 e 4). Caso caia nesse domínio o recomendável é fazer uma armadura dupla. 2.2 Vigas com Armadura Dupla Quando se fala em dimensionamento de vigas, tem-se a necessidade de calcular o quanto esta pode resistir a um determinado momento fletor, e isso pode ser feito com armadura simples, ou seja, ela necessitará de apenas uma amadura longitudinal resistente tracionada. Entretanto, em alguns casos isso não é possível, tendo que modificar suas dimensões, como por exemplo, aumentar sua altura, ou outros atributos. O problema é que, diante dos diversos projetos arquitetônicos e desafios do engenheiro, é que não se pode alterar as dimensões da viga em questão, e deve- se buscar novos meios para solucionar este problema. E segundo (BOTELHO, 2015), a solução é enriquecer a viga com um material mais nobre e resistente que o concreto, em que, consiste em colocar em cima e embaixo uma armadura de aço. Ou seja, além de uma armadura resistente e tracionada na parte inferior, tem-se uma armadura longitudinal na região comprimida, auxiliando o concreto na resistência à compressão. Logo, será de fundamental importância para dimensionar sessões, que porventura, sua deformação se encontra no domínio quatro, sem ter que alterar suas dimensões pré-estabelecidas. Esse domínio pode ser evitado, deslocando a linha neutra para o domínio três através da armadura dupla, por outro lado, a NBR 6118 também impõe limites a respeito da utilização do domínio três de forma a não o utilizar por completo, tornando- se mais uma razão para a utilização desse método. Na prática, a necessidade deste método, é mais evidente em casos onde o momento fletor é negativo, ou seja, nos apoios intermediários de vigas contínuas, pois geralmente são maiores que os momentos fletores positivos nos vãos, gerando a necessidade de seções transversais maiores. Sobretudo, ficaria inviável estipular tamanhos para todos os seus tramos em razão de seus momentos fletores. Em que, a solução mais viável, seria colocar armadura dupla nos apoios e armadura simples nos vãos. 2.3 Dimensionamento com armadura dupla com equações As fórmulas desenvolvidas neste artigo são para vigas de concreto armado que são fabricadas com o que a NBR 6118:2014 denomina de concreto do Grupo I (fck≤50Mpa). Os esforços resistentes das vigas aqui estudadas seguem as hipóteses básicas estabelecidas pela NBR 6118 no item 17.2.2. Estes esforços resistentes de uma seção transversal retangular de uma viga são concebidos através das equações de equilíbrio da estática, onde o somatório das forças normais é igual a zero e o somatório dos momentos fletores também é igual a zero. ∑ 𝑁 = 0 ∑ 𝑀 = 0 As forças normais de compressão e tração serão calculadas através da equação da Resistência dos Materiais de tensão 𝜎 = 𝐹 𝐴 . Na viga o concreto e aço ao serem solicitados terão tensões de tração e compressão. No entanto, conforme a NBR 6118:2014 no item 17.2.2 d), as tenções de tração do concreto serão desprezadas para fins de cálculo. Ainda no mesmo item no tópico e) da mesma norma temos que a distribuição de tensões no concreto é representada no diagrama parábola-retângulo (Figura 1), onde a tensão máxima é 0,85 𝑓𝑐𝑑 devido ao efeito Rüsch. No entanto, esse diagrama pode ser substituído por um retangular de profundidade 𝑦 = 0,8𝑥, onde x é a altura da linha neutra da viga. 2.3.1 Dedução das fórmulas de dimensionamento de armadura dupla em seção retangular Seja uma viga com armadura dupla e de seção transversal retangular, solicitada por momento fletor positivo e sob flexão simples. Na mesma foi feito um corte, conforme ilustra a Figura 3. Onde: bw= Base; h= Altura; x= Altura da Linha Neutra; d= Altura útil da armadura tracionada (distância entre topo da viga e o cg da As); d '̂= Altura útil da armadura comprimida (distância entre topo da viga e o cg da A's); A '̂ c= Área de concreto comprimida; As= Área de aço tracionada; A's= Área de aço comprimida. Nesta viga temos forças resultantes internas, ou seja, haverá uma força resultante 𝑅𝑐𝑐 oriunda da compressão do concreto, uma força 𝑅𝑠𝑐 oriunda da compressão de aço e uma força 𝑅𝑠𝑡 oriunda da tração do aço. Pelo somatório de forças normais temos que 𝑅𝑠𝑡 = 𝑅𝑐𝑐 + 𝑅𝑠𝑐. Estas forças resultantes podem ser relacionadas com a tensão e a área dos materiais da viga através da fórmula da Resistência dos Materiais, 𝜎 = 𝑅 𝐴 ⇒ 𝑅 = 𝜎. 𝐴, onde 𝑅 é a força resultante, 𝜎 é a tensão do material e 𝐴 é a área. Para facilitar os cálculos pode-se repartir a viga da Figura 3 em duas vigas conforme ilustra a Figura 4. VIGA 0 VIGA 1 VIGA 2 A viga número 1 representa a parte do aço tracionado da viga 0 que resiste a compressão do concreto, e a viga número 2 representa a parte do aço tracionado da viga 0 que resiste a compressão do aço. Sendo assim o que era 𝐴𝑠 na viga 0, agora é a soma de 𝐴𝑠1 da viga 1 e 𝐴𝑠2 da viga 2. a) Somatório das forças normais (∑ 𝑵 = 𝟎) Pela formula de tensão temos que as forças na viga 1 são: 𝑅𝑐𝑐 = 𝜎𝑐𝑐 . 𝐴 ′𝑐 ⇒ 𝑅𝑐𝑐 = 0,85𝑓𝑐𝑑. 𝑏𝑤. 0,8𝑥 ⟹ 𝑅𝑐𝑐 = 0,68𝑓𝑐𝑑. 𝑏𝑤. 𝑥 Eq.1 Onde: 𝑅𝑐𝑐 = Força resultante de compressão; 𝜎𝑐𝑐 = Tensão de compressão do concreto; 𝐴′𝑐 = Área de concreto comprimido; 𝑓𝑐𝑑 = Tensão de cálculo do concreto; 𝑏𝑤 = base da viga; 𝑥 = altura da linha neutra. 𝑅𝑠𝑡1 = 𝜎𝑠𝑑 . 𝐴𝑠1 Eq. 2 Onde: 𝑅𝑠𝑡1 = Força resultante de tração que resiste a 𝑅𝑐𝑐 ; 𝜎𝑠𝑑 = Tensão de cálculo do aço da armadura tracionada; 𝐴𝑠1 = Área de aço tracionada que se opõe a 𝐴′𝑐. Pela formula de tensão temos que as forças na viga 2 são: 𝑅𝑠𝑐 = 𝜎′𝑠𝑑 . 𝐴′𝑠 Eq. 3 Onde: 𝑅𝑠𝑐 = Força de compressão da armadura comprimida; 𝜎′𝑠𝑑 = Tensão de cálculo do aço da armadura comprimida; 𝐴′𝑠 = Área de aço comprimida. 𝑅𝑠𝑡2 = 𝜎𝑠𝑑 . 𝐴𝑠2 Eq. 4 Onde: 𝑅𝑠𝑡2 = Força resultante de tração que resiste a 𝑅𝑠𝑐; 𝜎𝑠𝑑 = Tensão de cálculo do aço da armadura tracionada; 𝐴𝑠2 = Área de aço tracionada que se opõe a 𝐴′𝑠. b) Somatório de momentos fletores (∑ 𝑴 = 𝟎) Da mesma forma que as forças internas têm que se equilibrar pelo somatório de forças normais, o momento fletor solicitante 𝑀𝑠𝑜𝑙𝑖𝑐 e resistente 𝑀𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡 entre essas forças também tem que se equilibrar pelo somatório de momentos igual a zero. Além deles se equilibrarem, eles têm que ser igual ao momento fletor de cálculo ou projeto 𝑀𝑑. Ou seja, 𝑀𝑠𝑜𝑙𝑖𝑐 = 𝑀𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡 = 𝑀𝑑 = 𝑀𝑘. 1,4. E como a viga 0 foi fracionada em duas outras vigas chamaremos de 𝑀𝑑1 o momento da viga 1 e 𝑀𝑑2 o momento da viga 2. Ou seja, 𝑀𝑑 = 𝑀𝑑1 + 𝑀𝑑2 Eq. 5 Ao fazer o cálculo de momento fletor na viga 1 olhando pela armadura tracionada temosque: 𝑀𝑑1 = 𝑅𝑐𝑐. 𝑍𝑐𝑐 Eq. 6 Onde: 𝑅𝑐𝑐 = Força resultante de compressão; 𝑍𝑐𝑐 = Distancia entre 𝑅𝑐𝑐 e 𝑅𝑠𝑡1. E pela Eq.1 temos: 𝑀𝑑1 = 0,68𝑓𝑐𝑑. 𝑏𝑤. 𝑥. 𝑍𝑐𝑐 ⇒ 𝑀𝑑1 = 0,68𝑓𝑐𝑑. 𝑏𝑤. 𝑥. (𝑑 − 0,4𝑥) Eq. 7 Ao fazer o cálculo de momento fletor na viga 1 olhando pelo concreto temos que: 𝑀𝑑1 = 𝑅𝑠𝑡1. 𝑍𝑐𝑐 Eq. 8 E pela Eq. 2 temos: 𝑀𝑑1 = 𝜎𝑠𝑑. 𝐴𝑠1 . (𝑑 − 0,4𝑥) ⟹ 𝐴𝑠1 = 𝑀𝑑1 𝜎𝑠𝑑 .(𝑑−0,4𝑥) Eq. 9 Ao fazer o equilíbrio de momento fletor na viga 2 olhando pela armadura tracionada temos que: 𝑀𝑑2 = 𝑅𝑠𝑐. 𝑍𝑠𝑐 Eq. 10 Onde: 𝑅𝑠𝑐 = Força de compressão da armadura comprimida; 𝑍𝑠𝑐 = Distância entre 𝑅𝑠𝑐 e 𝑅𝑠𝑡2. E pela Eq. 3 temos: 𝑀𝑑2 = 𝜎′𝑠𝑑 . 𝐴 ′𝑠. (𝑑 − 𝑑′) ⇒ 𝐴′𝑠 = 𝑀𝑑2 𝜎′𝑠𝑑 .(𝑑−𝑑 ′) Eq. 11 Ao fazer o equilíbrio de momento fletor na viga 2 olhando pela armadura comprimida temos que: 𝑀𝑑2 = 𝑅𝑠𝑡2. 𝑍𝑠𝑐 Eq. 12 Onde: 𝑅𝑠𝑡2 = Força resultante de tração que resiste a 𝑅𝑠𝑐 ; 𝑍𝑠𝑐 = Distância entre 𝑅𝑠𝑐 e 𝑅𝑠𝑡2. Pela Eq. 4 temos: 𝑀𝑑2 = 𝜎𝑠𝑑. 𝐴𝑠2 . (d − d ′) ⟹ As2 = 𝑀𝑑2 𝜎𝑠𝑑 .(d−d ′) Eq. 13 2.3.2 Exemplo de aplicação Dimensionar a área da armadura longitudinal de flexão para o momento fletor positivo na viga bi apoiada, considerando os dados a seguir: 𝑏𝑤 = 20 𝑐𝑚 ℎ = 50 𝑐𝑚. 𝑀𝑘 = 15700 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 Concreto C25 Aço CA-50 𝑐 = 2,0 𝑐𝑚 𝜙 = 6,3 𝑚𝑚 Brita 1 𝑑 = 45 𝑐𝑚 𝑑′ = 3 𝑐𝑚 O primeiro passo é calcular o momento de cálculo ou projeto 𝑀𝑑 = 15700.1,4 = 21980 𝐾𝑁. 𝑐𝑚. O segundo passo é estipular o 𝑥2𝑙𝑖𝑚, 𝑥3𝑙𝑖𝑚 e 𝑥 para saber em que domínio a viga se encontra: 𝑥2𝑙𝑖𝑚 = 0,26𝑑 ⟹ 0,26.45 = 11,7 𝑐𝑚 𝑥3𝑙𝑖𝑚 = 0,63𝑑 ⇒ 0,63.45 = 28,4 𝑐𝑚 Pela equação de momento de armadura simples encontramos o valor de 𝑥: 𝑀𝑑 = 0,68𝑓𝑐𝑑. 𝑏𝑤. 𝑥. (𝑑 − 0,4𝑥) 21980 = 0,68. 2,5 1,4 . 20. 𝑥. (45 − 0,4𝑥) ⇒ 𝑥 = 26,2 𝑐𝑚 Ou seja, como 𝑥2𝑙𝑖𝑚 < 𝑥 < 𝑥3𝑙𝑖𝑚 a viga se encontra do domínio 3 de deformação. O terceiro passo é verificar se a viga satisfaz a condição estabelecida pela NBR 6118 de que 𝛽𝑥 = 𝑥 𝑑 ≤ 0,45, caso contrário a mesma terá que ser dimensionada com armadura dupla. 𝛽𝑥 = 26,2 45 = 0,58 𝑀𝑘 = 15700 𝑘𝑁. 𝑐𝑚 A viga com 𝛽𝑥 = 0,58 não poderá ser dimensionada com armadura simples para as condições estabelecidas, sendo assim vamos dimensioná-la para armadura dupla. O quarto passo é descobrir que valor de 𝑥 o 𝛽𝑥 = 0,45. 𝑥 = 0,45𝑑 = 0,45.45 = 20,25 𝑐𝑚. Com o valor de 𝑥 determinado o quito passo é determinar 𝑀𝑑1. Pela Eq. 7 temos: 𝑀𝑑1 = 0,68𝑓𝑐𝑑. 𝑏𝑤. 𝑥. (𝑑 − 0,4𝑥) 𝑀𝑑1 = 0,68. 2,5 1,4 . 20.20,25. (45 − 0,4.20,25) = 18147 𝐾𝑁. 𝑐𝑚. O sexto passo é aplicar o valor de 𝑀𝑑1 na Eq. 5 e encontrar o valor de 𝑀𝑑2. 𝑀𝑑 = 𝑀𝑑1 + 𝑀𝑑2 ⇒ 21980 = 18147 + 𝑀𝑑2 ⇒ 𝑀𝑑2 = 3833 𝐾𝑁. 𝑐𝑚. O sétimo passo é aplicar o valor de 𝑀𝑑2 na Eq. 11. 𝐴′𝑠 = 𝑀𝑑2 𝜎′𝑠𝑑 .(𝑑−𝑑 ′) ⇒ 𝐴′𝑠 = 3833 50 1,15 .(45−3) = 2,10𝑐𝑚². O oitavo passo é encontrar as áreas de aço As1 pela Eq. 9 e As2 pela Eq. 13. 𝐴𝑠1 = 𝑀𝑑1 𝜎𝑠𝑑 .(𝑑−0,4𝑥) = 18147 50 1,15 .(45−0,4.20,25) = 11,31 𝑐𝑚². As2 = 𝑀𝑑2 𝜎𝑠𝑑 .(d−d ′) = 3833 50 1,15 .(45−3) = 2,10 𝑐𝑚². O nono passo é encontrar a área de aço tracionada somando As1 e As2 As = As1 + As2 ⇒ 11,31 + 2,10 = 13,41 cm². 2.4 Dimensionamento de armadura dupla com auxílio de tabelas Assim como na armadura simples, a armadura dupla também nos permite dimensionar as vigas com a utilização de tabelas com coeficientes K, para as diferentes posições da linha neutra βx, e são tabelados com os coeficientes Kc e Ks , relativos à resistência do concreto e à deformação da armadura de aço tracionada, mostrados na tabela A1. Considera-se a variável βx como a posição da linha neutra em relação a altura útil da viga, definido pela expressão βx = 𝑥 𝑑 , e representa em qual domínio de deformação a armadura está definida e, como fator de segurança, vale ressaltar que a NBR 6118 apresenta os limites de βx ≤ 0,45 para concretos do Grupo I com fck ≤ 50 MPa e de βx ≤ 0,35 para concretos do Grupo II com 50 < fck ≤ 90 MPa, (no presente artigo utilizaremos apenas o primeiro grupo). Como princípio deve-se definir qual será a profundidade da linha neutra na seção transversal, BASTOS (2015) sugere posicionar a linha neutra com a profundidade máxima possível, no limite estabelecido na NBR 6118 com a variável em função da classe do concreto. Uma vez conhecido o limite da linha neutra, calcula-se a resistência do concreto através da fórmula 𝑘𝑐 = 𝑏𝑤.𝑑 2 𝑀𝑑 , afim de identificar se este se enquadra dentro do limite máximo permitido (βx ≤ 0,45), comparando os valores calculados com os da tabela A1 para 𝑘𝑐𝑙𝑖𝑚 e 𝑘𝑠𝑙𝑖𝑚, que serão os limites máximos permitidos pela NBR 6118 para a resistência do concreto à compressão e de deformação da armadura de aço tracionada, respectivamente. Caso 𝑘𝑐 esteja fora do limite estipulado pela norma, será definido um valor 𝑘𝑐𝑙𝑖𝑚 através da tabela A1, afim de identificar 𝑀1𝑑 (momento fletor 1) suportado para tais características, através da fórmula 𝑀1𝑑 = 𝑏𝑤.𝑑 2 𝑘𝑐𝑙𝑖𝑚 , e a parcela 𝑀2𝑑 do momento total também será definida por 𝑀2𝑑 = 𝑀𝑑 − 𝑀1𝑑. O valor da deformação da armadura de aço poderá ser encontrado pela fórmula 𝑘𝑠 = 𝐴𝑠.𝑑 𝑀𝑑 , porém, mais facilmente é localizado na tabela A1 utilizando o valor de βx ≤ 0,45 para as respectivas classes de aço. Sendo assim, a área total de armadura tracionada (𝐴𝑠) fica determinada por: 𝐴𝑠 = 𝐾𝑠 𝑙𝑖𝑚 𝑀1𝑑 𝑑 + 𝑀2𝑑 𝑓𝑦𝑑 (𝑑 − 𝑑′) E finalmente, a área da armadura comprimida será dada por: 𝐴′𝑠 = 𝐾 ′ 𝑠. 𝑀2𝑑 𝑑 − 𝑑′ Onde 𝐴′𝑠 será a área de aço da armadura comprimida e o coeficiente 𝐾 ′ 𝑠 mostrado na tabela A2 será o inverso da tensão na armadura comprimida, podendo assumir valores em função da relação de d’/d (altura da armadura de aço comprimida no banzo superior pela altura útil) Tabela A-1 – Valores de Kc e Ks para os aços CA-25, CA-50 e CA-60 (para concretos do Grupo I de resistência – fck ≤ 50 MPa, c = 1,4, γs = 1,15). 2.5 Dimensionamento de armadura dupla com auxílio de software Para praticidade e eficiência, estamos rodeados de softwares para nos atender. Não diferente na engenharia civil e especificamente falando, na disciplina de resistência dos materiais, desde computadores a celulares podemos obter vários artifícios, muitas vezes até gratuitamente. Softwares como MDSolids, ftool, TQS, Eberick, Cypecad, Autodesk Forceeffect, proporcionam resultados importantes para um bom desempenho em projeções e dimensionamentos. MDSolids; é uma ferramenta que se destaca nos cálculos de momentos fletores, torção em colunas, estruturas axiais, estruturas estáticas indeterminadas, treliças, análise do círculo de Mohr e transformações de tensões. Ftool; para montagem de uma estrutura, essa ferramenta proporciona simulações de estruturas, desde apoios até cargas distribuídas ou lineares. Através dessas informações ela proporciona resultados de momentos, esforços fletores e diagramas, entre outras funções em seu vasto repertório. TQS; software capaz de desenhar e detalhar estruturas de concreto armado, protendido e pré-moldado. Utilizados para edifícios de concreto armado, esforços atuantes nas lajes, esforços horizontais, criação de barras de pilares e vigas automáticas, deixando na responsabilidade do engenheiro somente as cargas atuantes. AltoQi Eberick V10 é um software para o projeto estrutural em concreto armado moldado in-loco e pré-moldado, que engloba as etapas de lançamento, análise da estrutura, dimensionamento e o detalhamento final dos elementos. Possui opção de exportação de extensão .IFC a fim de construir modelos BIM integrados, de acordo com o “Open BIM”. O CYPECAD é um programa para projeto estrutural emconcreto armado, pré-moldado, protendido e misto de concreto e aço que engloba as etapas de lançamento do projeto, análise e cálculo estrutural, dimensionamento e detalhamento final dos elementos. Autodesck forceeffect; Software mobile disponível para android e IOS, que permite os cálculos e projeções de um projeto na palma da sua mão. Quanto as funcionalidades, proporcionam análises de corpos livres, cria juntas (soldadas e fixas) e suportes (fixo, aterrado e deslizando), fornece cargas e momentos, faz dimensionamento de objetos e relatórios com imagens, resultados e equações. 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Quando em um procedimento de dimensionando de uma viga de concreto a mesma apresentasse uma profundidade de linha neutra superior aos limites estabelecidos por norma, uma possível solução seria aumentar a altura da viga, de modo a ter mais folga nos domínios 3 e 2, o que com frequência, não é viável. Porem se essa alternativa, devido a limites arquitetônicos, por exemplo, não for viável à situação apresentada, uma alternativa é calcular a viga com a utilização de armadura dupla, ou seja, uma armadura adicional na região comprimida da viga. Denominam-se seções com armadura dupla aquelas que possuem armaduras tanto no lado comprimido como no lado tracionado. A solução com armadura dupla é adotada quando no cálculo de uma seção com armadura simples resultar βx>βx,lim. Atender aos itens 14.6.4.3 e 17.2.3 da NRB- 6118/2014. Os cálculos são feitos de duas formas mostradas, o dimensionamento pelo emprego direto das equações de equilíbrio e o cálculo com o uso das tabelas de kc e ks, respeitando os limites e as orientações da norma em vigor. Mesmo assim existem limites para o emprego de armadura dupla, apesar de a NBR 6118/14 não limitar diretamente o emprego de armadura dupla, é razoável adotar algum tipo de restrição, para evitar peças com altura muito reduzida e pouca ductilidade. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, NBR 6118. Rio de Janeiro, ABNT, 2003, 221p. BASTOS, P.S.S. Fundamentos do Concreto Armado - Estruturas de concreto I. São Paulo, UNESP, 2006. BEZERRA, Matheus Almeida. Objeto de aprendizado para o cálculo de forças em vigas. Botelho, Manoel Henrique Campos. Concreto armado eu te amo: volume I. – 9. ed. – São Paulo: Blucher, 2018. Estruturas de Concreto Armado. Fundamentos de Projeto, Dimensionamento e Verificação ;(Autor) João Carlos Teatini de Souza – 31 dez 2007 MARTHA, Luiz Fernando Campos Ramos. FTOOL: um programa gráfico-interativo para ensino de comportamento em estruturas. Disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/124/124_PRINCIPAL.HTM SALSA, Tatiane Oliveira. Aplicativo didático de dimensionamento de armaduras em estruturas de concreto armado. Disponível em: http://creaprw16.crea- pr.org.br/revista/sistema/index.php/revista/article/view/317 VASCONCELOS, A.C. O concreto no Brasil – Recordes, Realizações, História. São Paulo, Ed. Pini, 2° ed., v.1, 1985, 277p. ZULMIRA, A.G.C. A cal na construção. Guimarães, 2009. Portugal.