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COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL BRUNA RAMOS DA COSTA CARLOS AUGUSTO MOREIRA FURTADO JÔNATAS TRIUNFO DA SILVA NASCIMENTO ROGERIO SILVA DO CARMO RONNAN AMORIM BORGES MEMORIAL DE CALCULO DAS CARGAS PERMANENTES NA LONGARINA E ESFORÇOS PORTO VELHO 2020.2 1 COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL BRUNA RAMOS DA COSTA CARLOS AUGUSTO MOREIRA FURTADO JÔNATAS TRIUNFO DA SILVA NASCIMENTO ROGEGIO SILVA DO CARMO RONNAN AMORIM BORGES MEMORIAL DE CALCULO DAS CARGAS PERMANENTES NA LONGARINA E ESFORÇOS Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências Humanas, Exatas e Letras de Rondônia (FARO), para a disciplina do Prof.º Eng.º Helvio de Oliveira Pantoja PORTO VELHO 2020.2 2 1. Sumário 2. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 3 3. DESENVOLVIMENTO ................................................................................................................. 4 3.1 NORMAS BRASILEIRAS PERTINENTES ..................................................................................... 4 3.2 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DE UMA PONTE .............................................................................. 4 3.3 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS .................................................................... 5 3.3.1 Cálculo das Cargas Permanentes .............................................................................................6 Passo 1: Diagramas de cortante e momento fletor ............................................................................7 3.3.2 CALCULO DO CARREGAMENTO FORA DO VEICULO ..................................................1 3.3.3 CALCULO DAS CARGAS MOVEIS ....................................................................................3 3.3.4 LONGARINAS E LINHA DE INFLUENCIA ........................................................................6 3.3.5 CALCULO DOS COEFICIENTES ........................................................................................7 3.3.6 CALCULO DA ÁREA DE AÇO ............................................................................................8 4. CONCLUSÃO .............................................................................................................................. 53 5. REFERÊNCIAS ........................................................................................................................... 54 3 2. INTRODUÇÃO Este trabalho aborda os assuntos pertinentes aos estudos das pontes, em especifico sobre a estrutura ao longo da ponte, reforçando as aulas sobre pontes que foram ministradas através da plataforma do TEAMS pelo Prof.º Eng.º Civil Helvio de Oliveira Pantoja. A sugestão deste trabalho e estudar como atuam as cargas permanentes em uma estrutura de ponte permanente isostática de concreto armado com duas longarinas para um tráfego de natureza rodoviária. Toda sustentada por duas vigas de concreto armado, denominadas longarinas ou superestrutura. 4 3. DESENVOLVIMENTO 3.1 NORMAS BRASILEIRAS PERTINENTES NBR 7187: Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido; NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto; NBR 9062: Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado; NBR 7188: Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre; NBR 7189: Cargas móveis para projeto estrutural de obras ferroviárias; NBR 6122: Projeto e execução de fundações; NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações; NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas; NBR 7480: Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado; NBR 7482: Fios de aço para concreto protendido; NBR 7483: Cordoalhas de aço para concreto protendido. 3.2 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DE UMA PONTE A ponte é uma construção que permite interligar ao mesmo nível pontos não acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais. As pontes são construídas para permitirem a passagem sobre o obstáculo a transpor, de pessoas, automóveis, comboios, canalizações ou condutas de água (aquedutos). Imagem 1: Ponte com encontros Fonte: Google Imagens 5 Infraestrutura é a parte da ponte constituída por elementos que se destinam a apoiar no terreno (rocha ou solo) os esforços transmitidos da Superestrutura para a Mesoestrutura. A infraestrutura é constituída por blocos de estacas, sapatas, tubulões etc. Mesoestrutura é a parte da ponte constituída pelos pilares. É o elemento que recebe os esforços da superestrutura e os transmite à infraestrutura. Superestrutura é constituída de vigas e lajes, sendo o elemento de suporte do estrado por onde se trafega, entretanto, a parte útil da obra. 3.3 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS Segundo MARCHETTI as cargas permanentes podem ser referidas como a carga produzida pelo próprio peso da estrutura e por elementos que estão permanentemente fixos a estrutura, tais como guarda-corpo, guarda-rodas, defensas, passeio, pavimentação, postes de iluminação etc. As cargas permanentes podem ser divididas em concentradas e distribuídas. De acordo com a NBR 6120, cargas para o cálculo de estrutura de edificações, no caso das cargas permanentes distribuídas, usa-se o volume relativo ao comprimento unitário do elemento: Conhecidos o volume do elemento da ponte e o peso específico (ɣ) do material que a constitui, o peso próprio será: Carga permanente distribuída: q = ɣ. v (kN/m³) Carga permanente concentrada: G = ɣ. V (kN) Tabela 1: Peso especifico dos materiais Fonte: NBR 6120 6 3.3.1 Cálculo das Cargas Permanentes 𝐺𝑢𝑎𝑟𝑑 𝑅𝑎𝑖𝑙 = á𝑟𝑒𝑎 𝑥 ɣ concreto 𝐺𝑢𝑎𝑟𝑑 𝑅𝑎𝑖𝑙 = 0,23 𝑥 25 𝐺𝑢𝑎𝑟𝑑 𝑅𝑎𝑖𝑙 = 5,75 𝐾𝑁/𝑚 𝐴𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 = á𝑟𝑒𝑎 𝑥 ɣ asfalto 𝐴𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 = 0,35 𝑥 24 𝐴𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 = 8,4 𝐾𝑁/𝑚 𝐿𝑎𝑗𝑒 = á𝑟𝑒𝑎 𝑥 ɣ concreto 𝐿𝑎𝑗𝑒 = 1,96 𝑥 25 𝐿𝑎𝑗𝑒 = 49 𝐾𝑁/𝑚 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 = á𝑟𝑒𝑎 𝑥 ɣ concreto 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 = 0,48 𝑥 25 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 = 12 𝐾𝑁/𝑚 𝐶𝑎𝑙ç𝑎𝑑𝑎 = á𝑟𝑒𝑎 𝑥 ɣ concreto 𝐶𝑎𝑙ç𝑎𝑑𝑎 = 0,15 𝑥 25 𝐶𝑎𝑙ç𝑎𝑑𝑎 = 3,75 𝐾𝑁/𝑚 𝑔 = 𝐺𝑢𝑎𝑟𝑑 𝑅𝑎𝑖𝑙 + 𝐴𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜 + 𝐿𝑎𝑗𝑒 + 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 + 𝐶𝑎𝑙ç𝑎𝑑𝑎 𝑔 = 5,75 + 8,4 + 49 + 12 + 3,75 𝑔 = 78,90 𝐾𝑛/𝑚 Após a realização dos cálculos de cada parte da superestrutura temos as seguintes distribuições pelo software FTOOL. Desenhando a viga no FTOOL coloca-se as cargas previamente calculadas em seus locais de aplicação. Para o cálculo das forças aplicados as vigas não temos a necessidade de realizar esses cálculos separadamente por isso para os esforços seccionais utilizamos as cargas permanentes. Nas seções de cálculo cada vão é dividido 7 em 10 seções e ainda é conveniente o cálculo correspondente ao meio do balanço. Com o estabelecimento dessas seções e com os cálculos das cargas a serem aplicadas conseguimos traçar os gráficos de esforço cortante e de momento fletor Passo 1: Diagramas de cortante e momento fletor CARGAS PERMANETES NA VIGA PRINCIPAL CARGAS PERMANENTES:DIAGRAMA DO ESFORÇO CORTANTE CARGAS PERMANENTES:DIAGRAMA DE MOMENTOS FLETORES 1 1 3.3.2 CALCULO DO CARREGAMENTO FORA DO VEICULO Valores de h2 ℎ2 1 = 11,40 8,5 ℎ2 = 11,40 8,5 ℎ2 = 1,3412 Valores de h3 ℎ3 1 = 10,40 8,5 h3 = 10,40 8,5 ℎ3 = 1,2235 2 Valores de h4 ℎ41 = 10,00 8,5 h4 = 10,00 8,5 ℎ4 = 1,1765 Valores de h5 ℎ5 1 = 1,5 8,5 h5 = 1,5 8,5 ℎ5 = 0,1765 Valores (P) 𝑝 = q x A + q x A 𝑝 = 3 x (1,3412 + 1,2235)𝑥1 2 + 5 x (1,18 + 1) 𝑥 1,50 2 + 5 x (1 + 0,17)𝑥7 2 + 5x (0,17𝑥1,50) 2 𝑝 = 3,8470 + 8,175 + 20,475 + 0,6375 𝑝 = 33,1345 KN/m 3 3.3.3 CALCULO DAS CARGAS MOVEIS Valores de h2 ℎ2 1 = 11,40 8,5 ℎ2 = 11,40 8,5 ℎ2 = 1,3412 4 Valores de h3 ℎ3 1 = 10,40 8,5 h3 = 10,40 8,5 ℎ3 = 1,2235 Valores de h4 ℎ4 1 = 10,00 8,5 h4 = 10,00 8,5 ℎ4 = 1,1765 Valores de h5 ℎ5 1 = 8,00 8,5 h5 = 8,00 8,5 ℎ5 = 0,9412 Valores de h6 ℎ6 1 = 7,5 8,5 h6 = 7,5 8,5 ℎ6 = 0,8823 Valores de h7 ℎ7 1 = 1,5 8,5 h7 = 1,5 8,5 ℎ7 = 0,1765 5 Valores Concentrada (P) 𝑝 = p x h 𝑝 = 75 x (1,1765 + 1,0 + 0,9412) 𝑝 = 233,8275 KN Valores Distribuídas (P) 𝑝 = q x A + q x A + q x A 𝑝 = 3 x (1,34 + 1,22) 𝑥 1,0 2 + 5 x (0,88 + 0,18) 𝑥 6 2 + 5 x 0,18 𝑥 1,50 2 𝑝 = 3,84 + 15,9 + 0,675 𝑝 = 20,415 KN/m Trem Tipo Homogeinizado 33,13 − 20,41 = 12,72 𝐾𝑁/𝑚 12,72 𝑥 6 = 76,32 𝐾𝑁 76,32/3 = 25,44 𝐾𝑁 233,83 − 25,44 = 208,39 𝐾𝑁 6 3.3.4 LONGARINAS E LINHA DE INFLUENCIA CARGAS MOVEIS: DIAGRAMA DE MOMENTO FLETOR CARGAS MÓVEIS:DIAGRAMA DE ESFORÇO CORTANTE 7 3.3.5 CALCULO DOS COEFICIENTES COEFICIENTE DE IMPACTO VERTICAL (BALANÇO) 𝐶𝐼𝑉 = 1 + 1,06 x ( 20 𝐿𝑖𝑣 + 50 ) 𝐶𝐼𝑉 = 1 + 1,06 x ( 20 5,40 + 50 ) 𝐶𝐼𝑉 = 1,38 COEFICIENTE DE IMPACTO VERTICAL (VÃO) 𝐶𝐼𝑉 = 1 + 1,06 x ( 20 𝐿𝑖𝑣 + 50 ) 𝐶𝐼𝑉 = 1 + 1,06 x ( 20 20,20 + 50 ) 𝐶𝐼𝑉 = 1,30 𝐶𝐼𝑉 = 1,30 + 1,38 2 𝐶𝐼𝑉 = 1,34 COEFICIENTE DE NÚMERO DE FAIXAS 𝐶𝑁𝐹 = 1 − 0,05 x (𝑛 − 2) 𝐶𝑁𝐹 = 1 − 0,05 x (2 − 2) 𝐶𝑁𝐹 = 1,00 COEFICIENTE DE IMPACTO ADICIONAL 𝐶𝐼𝐴 = 1,25 φ = 𝐶𝐼𝑉 𝑥 𝐶𝑁𝐹 𝑥 𝐶𝐼𝐴 φ = 1,34 𝑥 1,00 𝑥 1,25 φ = 1,675 8 3.3.6 CALCULO DA ÁREA DE AÇO SEÇÃO 0 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (0 + 1,67 𝑥 0) 𝑀𝑑 = 1,4 KN x m 𝑀𝑑 = 140 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 9 MOMENTO REDUZIDO μ = 140 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 140 1638000 μ = 0,000085 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒𝑠) LINHA NEUTRA 𝑊 = 1 − (1 − 2μ) 1 2 𝑊 = 1 − (1 − 2 x 0,000085) 1 2 𝑊 = 1 − (0,9998) 1 2 𝑊 = 0,0002 ÁREA DE AÇO As = 𝑊 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,0002 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 0,050 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 0,050 4,91 = 1 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎 Taxa de armadura 𝑝 = 𝐴𝑠 𝐴𝑐 𝑝 = 1 𝑥 4,91 40 𝑥 160 𝑝 = 0,00077 x 100 𝑝 = 0,077 𝑝 = 0,08% 10 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (0 + 1,67 x 208,4) Vd = 487,24 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 487,24 (40 𝑥 160) τwd = 487,24 6400 τwd = 0,076 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 0,76 𝑀𝑃𝑎 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² 11 TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (0,76 − 0,869) τd = −0,12 MPa τd = 0,012 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,012 43,48 Asw = 1,10 cm2/m ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 1,10 S = 142 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 12 SEÇÃO 1E 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (1150,4 + 1,67 𝑥 2921,3) 𝑀𝑑 = 8440,56 KN x m 𝑀𝑑 = 844.055,94 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 13 MOMENTO REDUZIDO μ = 844.055,94 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 844.055,94 1638000 μ = 0,5153 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,5153 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,2201 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 9,5699 40,567 W´ = 0,2359 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,2359 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 59,25 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 59,25 4,91 = 12 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 14 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,5153 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,2201 0,933 W´ = 0,6218 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,6218 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 156,165 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 156,165 4,91 = 32 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (426,1 + 1,67 x 937,3) Vd = 2.787,95 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 2787,95 (40 𝑥 160) τwd = 2787,95 6400 τwd = 0,44 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 4,4 𝑀𝑃𝑎 15 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (4,4 − 0,869) τd = 3,92 MPa τd = 0,39 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,39 43,48 Asw = 35,88 cm2/m 16 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 35,88 S = 4,35 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 17 SEÇÃO 1D 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (1150,4 + 1,67 𝑥 2921,3) 𝑀𝑑 = 8440,56 KN x m 𝑀𝑑 = 844.055,94 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 18 MOMENTO REDUZIDO μ = 844.055,94 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 844.055,94 1638000 μ = 0,5153 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,5153 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,2201 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 9,5699 40,567 W´ = 0,2359 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,2359 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 59,25 cm² Usando barras de 25 mm(As1=4,91cm²) 59,25 4,91 = 12 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 19 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,5153 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,2201 0,933 W´ = 0,6218 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,6218 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 156,165 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 156,165 4,91 = 32 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (796,9 + 1,67 x 937,3) Vd = 3.320,19 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 3320,19 (40 𝑥 160) τwd = 3320,19 6400 τwd = 0,52 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 5,2 𝑀𝑃𝑎 20 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (5,2 − 0,869) τd = 4,81 MPa τd = 0,48 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,49 43,48 Asw = 45,08 cm2/m 21 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 45,08 S = 3,46 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 22 SEÇÃO 2 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (298,4 + 1,67 𝑥 2677,5) 𝑀𝑑 = 6677,755 KN x m 𝑀𝑑 = 667775,5 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 23 MOMENTO REDUZIDO μ = 667775,5 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 667775,5 1638000 μ = 0,4077 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,4077 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,1125 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 4,8915 40,567 W´ = 0,1206 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,1206 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 30,29 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 30,29 4,91 = 7 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 24 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,4077 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,1125 0,933 W´ = 0,5064 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,5064 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 127,18 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 127,18 4,91 = 26 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (637,5 + 1,67 x 811,2) Vd = 2.789,09 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 2789,09 (40 𝑥 160) τwd = 2789,09 6400 τwd = 0,44 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 4,36 𝑀𝑃𝑎 25 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (4,36 − 0,869) τd = 3,88 MPa τd = 0,39 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,39 43,48 Asw = 35,88 cm2/m 26 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 35,88 S = 4,35 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 27 SEÇÃO 3 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (1425,2 + 1,67 𝑥 2914,3) 𝑀𝑑 = 8808,91 KN x m 𝑀𝑑 = 880.891,34 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 28 MOMENTO REDUZIDO μ = 880.891,34 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 880.891,34 1638000 μ = 0,5378 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,5378 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,2426 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 10,548 40,567 W´ = 0,2600 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,2600 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 65,30 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 65,30 4,91 = 14 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 29 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,5378 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,2426 0,933 W´ = 0,6459 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,6459 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 162,22 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 162,22 4,91 = 34 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (478,1 + 1,67 x 691,8) Vd = 2.286,77 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 2286,77 (40 𝑥 160) τwd = 2286,77 6400 τwd = 0,35 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 3,57 𝑀𝑃𝑎 30 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (3,57 − 0,869) τd = 2,99 MPa τd = 0,29 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,29 43,48 Asw = 26,68 cm2/m 31 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 26,68 S = 5,85 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 32 SEÇÃO 4 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (2230 + 1,67 𝑥 3789,9) 𝑀𝑑 = 11.982,79 KN x m 𝑀𝑑 = 1.198.278,62 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 33 MOMENTO REDUZIDO μ = 1.198.278,62 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 1.198.278,62 1638000 μ = 0,7315 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,7315 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,4363 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 18,970 40,567 W´ = 0,4676 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑As = 0,4676 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 117,44 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 117,44 4,91 = 24 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 34 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,7315 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,4363 0,933 W´ = 0,8535 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,8535 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 214,36 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 214,36 4,91 = 44 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (318,8 + 1,67 x 579,1) Vd = 1.800,3 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 1800,3 (40 𝑥 160) τwd = 1800,3 6400 τwd = 0,28 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 2,81 𝑀𝑃𝑎 35 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (2,81 − 0,869) τd = 2,15 MPa τd = 0,22 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,22 43,48 Asw = 20,24 cm2/m 36 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 20,24 S = 7,72 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 37 SEÇÃO 5 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (2713 + 1,67 𝑥 4340,3) 𝑀𝑑 = 13.945,82 KN x m 𝑀𝑑 = 1.394.582,14 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 38 MOMENTO REDUZIDO μ = 1.394.582,14 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 1.394.582,14 1638000 μ = 0,8514 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,8514 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,5562 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 24,184 40,567 W´ = 0,5961 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,5961 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 149,71 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 149,71 4,91 = 31 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 39 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,8514 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,5562 0,933 W´ = 0,9820 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,9820 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 246,63 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 246,63 4,91 = 51 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (159,4 + 1,67 x 473,1) Vd = 1.392,27 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 1329,27 (40 𝑥 160) τwd = 1329,27 6400 τwd = 0,21 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 2,07 𝑀𝑃𝑎 40 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (2,07 − 0,869) τd = 1,33 MPa τd = 0,13 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,13 43,48 Asw = 11,96 cm2/m 41 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 11,96 S = 13,04 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 42 SEÇÃO 6 𝑀𝑑 = 1,4 x (𝑀𝑔 + 𝐶𝑜𝑒𝑓 𝑥 𝑀𝑞) 𝑀𝑑 = 1,4 x (2873,9 + 1,67 𝑥 4534,1) 𝑀𝑑 = 14.624,19 KN x m 𝑀𝑑 = 1.462.418,58 KN x cm Adotando 𝑑´ = 10 cm Temos 𝑑 = ℎ − 𝑑´ 𝑑 = 160 − 10 𝑑 = 150 𝑐𝑚 𝐵𝑤 = 40 𝑐𝑚 σcd = 0,85 x 𝑓𝑐𝑘 γc σcd = 0,85 x 30 1,4 σcd = 18,21 MPa σcd = 1,82 KN/cm² 43 MOMENTO REDUZIDO μ = 1.462.418,58 40 𝑥 1502𝑥 1,82 μ = 1.462.418,58 1638000 μ = 0,8928 < 0,2952 (𝑎𝑟𝑚𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑢𝑝𝑙𝑎) δ = 𝑑´ 𝑑 δ = 10 150 δ = 0,067 σ´sd = 43,48 KN/cm² CALCULO DA ARMADURA COMPRIMIDA W = (μ − μlim) 𝑥 𝐹𝑦𝑑 (1 − 𝛿) 𝑥 σ´sd W = (0,8928 − 0,2952) 𝑥 43,48 (1 − 0,067) 𝑥 43,48 W = 0,5976 𝑥 43,48 0,933 𝑥 43,48 W = 25,984 40,567 W´ = 0,6405 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,6405 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 160,86 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 160,86 4,91 = 33 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 44 CALCULO DA ARMADURA DE TRAÇÃO W´ = 𝜆 𝑥 𝜀𝑙𝑖𝑚 + (μ − μlim) (1 − 𝛿) W´ = 0,8 𝑥 0,45 + (0,8928 − 0,2952) (1 − 0,067) W´ = 0,36 + 0,5976 0,933 W´ = 1,0264 ÁREA DE AÇO As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 1,0264 𝑥 40 𝑥 150 𝑥 1,82 43,48 As = 257,78 cm² Usando barras de 25 mm (As1=4,91cm²) 257,78 4,91 = 52 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 25𝑚𝑚 ESFORÇO CORTANTE Vd = 1,4 x (Vg + Coef x Vq) Vd = 1,4 x (0 + 1,67 x 373,7) Vd = 873,71 KN TENSÃO DE CISALHAMENTO τwd = 𝑉𝑑 (𝐵𝑤 𝑥 𝑑) τwd = 873,71 (40 𝑥 160) τwd = 873,71 6400 τwd = 0,14 𝐾𝑁/𝑐𝑚² τwd = 1,36 𝑀𝑃𝑎 45 VALOR DE REFERÊNCIA τwv = 0,27 x (1 − 𝐹𝑐𝑘 250 ) x Fck τwv = 0,27 x (1 − 30 250 ) x 30 1,4 τwv = 5,09 MPa τwv = 0,51KN/cm² CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO τc = Ψ x (𝐹𝑐𝑘)2/3 τc = 0,09 x (30)2/3 τc = 0,869 MPa τc = 0,087 KN/cm² TENSÃO DE CISALHAMENTO τd = 1,11 x (τwd − τc) τd = 1,11 x (1,36 − 0,869) τd = 0,54 MPa τd = 0,054 KN/cm² CALCULO DA ÁREA DE AÇO POR METRO DE COMPRIMENTO DE VIGA (CM²/m) Asw = 100 x bw x 𝜏𝑑 𝐹𝑦𝑑 Asw = 100 x 40 x 0,054 43,48 Asw = 4,97 cm2/m 46 ESPAÇAMENTO DA ARMADURA PARA ESTRIBOS DE 2 RAMOS S = 200 𝑥 𝐴𝑠1 𝐴𝑠𝑤 Adotando barras de 10 mm (As1=0,78cm²) S = 200 𝑥 0,78 4,97 S = 31,39 𝑐𝑚 VERIFICAÇÃO DA ÁREA MINIMA Asmin = ρ min 𝑥 𝐴𝑐 Asmin = ( 0,12 100 ) 𝑥 (30 𝑥 100) Asmin = 3,6 cm² TAMANHO DO ESTRIBO I = 2 x (a + b) + 𝛥𝑐 I = 2 x (17,75 + 154) + 17 I = 360,5 47 CÁLCULO DO ESFORÇO ATUANTE NO ESTRIBO LIMITE SERVIÇO EM VIGAS DE PONTE Fser=Fgk+ý1*Fqk Mser=Mg+0,5*rq Mser=2873,9+(0,5*1,32*4534,1) Mser=586641 kn.cm CÁLCULO DA ARMADURA=AS (ÁREA DE AÇO) Fck=30Mpa d’=7cm d=200-7 d=193cm µ= 𝑀𝑑 𝑏∗𝑑2∗ƥ𝑐𝑑 µ= 1,4∗(2873,9+1,32∗4534,1) (40∗1932∗1,82) *100 µ= 1240247,68 2711727,2 µ=0,3029>0,2952 ARMADURA DUPLA £=1,25*[1-√1 − 2 ∗ 0,4574 £=0,89 W´ = £ ∗ μ W’=0,8*0,4574 W’=0,41 As = 𝑊´ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑥 σcd 𝐹𝑦𝑑 As = 0,41 𝑥 40 𝑥 193 𝑥 1,82 43,48 As=132,49cm² N° de barras= 25 barras de 25mm 48 MOMENTO DE FISSURAÇÃO NBR-6118 Mr ∞∗Ic∗fct 𝑦𝑡 Mr1,5* (𝑏∗ ℎ3 12 )∗𝑓𝑐𝑡 ℎ² Fct=1,4*√30/10 3 Fct=2,02Mpa=0,20kn/cm²Logo: Mr= 𝑏∗ℎ2∗𝑓𝑐𝑡 4 40 ∗ 2002 ∗ 0,20 4 Mr=80000kn.cm ou 800kn. MOMENTO DE INÉRCIA SEÇÃO DE CONCRETO (IC) Ic= 𝑏∗ℎ³ 12 Ic= 40∗200³ 12 Ic=2666666,66cm ou 0,2667 m MÓDULO DE ELASTICIDADE DO CONCRETO(Ecs) NBR-6118 Ecs=0,85*5620*√𝑓𝑐𝑘 Ecs=0,85*5600*√30 Ecs=26071,59Mpa Ecs=2607kn/cm² CÁLCULO DA RELAÇÃO DOS MÓDULOS DE ELASTICIDADE DO AÇO E DO CONCRETO ES/EC Es=210GPa ou 21,10 kn/cm² M= 21000000 2607 M=8 49 CÁLCULO DA TAXA DE ARMADURA TRACIONADA (Ƥ) Ƥ= 𝐴𝑆 𝐴𝐶 Ƥ= 132,49 40∗193 Ƥ=1,72% ou 0,0172 Ƥ=0, pois na parte comprimida usa-se barras só para amarrar os estribos Tabela k2, cálculo de rigidez no estágio2, para ɋ= 0,10 Mq=8,06*0,0172 Mq= 0,14 Por tabela k2=0,072 CÁLCULO MOMENTO DE INÉRCIA (I2) I2= k2.b.h³ I2= 0,072*40*193³ I2=20704484,16 cm ou 0,2070 m CÁLCULO DA RELAÇÃO ENTRE A ÁREA EQUIVALENTE DE CONCRETO SUBSTITUINDO O AÇO AC*EC=Es*As; como 𝐸𝑠 𝐸𝑐 = M AC= As*m AC= 8,06*132,49 AC= 1067,87cm² ýCG*AT=£yi*Ai ýCG= (1067,87+40*200) ýCG=1067,87*7+(40*200) *100 ýCG*9067,87=807475,09 ýCG= 807475,09 9067,87 ýCG=89,05 cm 50 para a borda superior, a distância é 110,95 cm CÁLCULO DA INÉRCIA I2=£AI*YI2 I2=1067,87*82,05²+110,95 * 40* (110,95/2) ² I2=7189117,08+13657836,82 I2=20846953,9 cm ou 0,2085m CÁLCULO DO MOMENTO DE INÉRCIA EQUIVALENTE PELA EQUAÇÃO DE BRANSON IEq=( 𝑀𝑟 𝑀 )³*Ic+[1-( 𝑀𝑟 𝑀 )³]*I2<IC IEq= ( 80000 586641 )³*26666666666,66+ [1- ( 80000 586641 )³] IEq=67637,21+20846953,9 IEq=20861712,81cm ou 0,2086 m CÁLCULO DA FLECHA PELAS EQUAÇÕES DE TEORIA DAS ESTRUTURAS Carga distribuída W= 𝑆𝑃𝐿 384 𝐸𝑆 + 3𝑃𝐿³ 48𝐸𝑆 W= 5∗(40+0,5∗20,2)∗20,2 384∗26071∗0,2086 + 3∗(0,5∗208,4)∗20,2³ 48∗26071590∗0,2086 W=0,020+0,0033 W=0,023m ou 2,3cm CÁLCULO DO ACRÉSCIMO DA FLECHA PELA FLUÊNCIA NBR-6118 ∞f= ∆E ∆E=Et-E(to) E(t)=0,68*(0,996) ¹*t^0,32 para t<70 meses E(t)=2 para T>70 meses Para 1 mês desforma E (1) = 0,68 Como’=0 ∆w=[E9to>70) -E (1)] *W ∆w=1,32*2,3 51 ∆w=3,04m FLECHA TOTAL WOO=W+∆W Woo=2,3+3,04 Woo=5,34 Logo: Vão/Woo= 2020/5,34 378 ou seja passa, pois, a norma diz que é> L/250 Cálculo da armadura de tração no ELU Md=1,4(Mg+coef.Mq) d=193 Fck=30Mpa Ơcd=1,82kn/cm² Md=1,4(2873,9+1,32*4534,1) Md=12402,48 Kn.m ou 1240247,68 kn.cm µ= 1240247,68 40∗1932∗1,82 µ=0,4574>0,2952 E=1,25*[1-(√(1 − 2 ∗ μ)] E=1,25[1-√1 − 2 ∗ 0,4574)] E=0,89 w=µ*E W=0,4574*0,89 W=0,41 As= 𝑤∗𝑏∗𝑑∗µ𝑐𝑑 𝑓𝑦𝑑 As= 0,41∗40∗193∗1,82 43,48 As=132,49cm² Nº de barras 25 barras de 25 mm CÁLCULO DA ÁREA DE CONCRETO QUE ENVOLVE A ARMADURA (ACE) Ace=40*(4,75+15+18,75) Ace=132,40cm² 52 Pse= 𝐴𝑠 𝐴𝐶𝑒 Pse= 132,49 1540 Pse=0,086 E por tabela profundida da linha neutra no estágio 2 puro E=0,407 ou 40,7%; ou seja do total da seção da peça somente 73,13 cm será comprimido, e 120,87 cm só serve para envolver a armadura. Cálculo da tensão no aço Ƃs= 𝑚(1−𝐸)𝑚 𝑘2∗𝑏∗𝑑² Ƃs= 8,06∗(1−0,41)∗1240247,68 0,072∗40∗200² Ƃs=5,12 kn/cm² CÁLCULO DA ABERTURA DA FISSURA Equação 1 Wk= Ø𝑖 12,5𝑛1 + ƥ𝑖 𝐸𝑠𝑖 + 3ƥ𝑖 𝑓𝑐𝑡𝑚 Wk= 25∗5,12∗3∗5,12 12,5∗2,25∗21000∗0,29 Wk=0,012mm Equação 2 Wk= Ø𝑖 12,5𝑛1 * ƥ𝑖 𝐸𝑠𝑖 *( 4+45 𝑝𝑟𝑖 ) Wk= 25∗5,12∗( 4 0,086 )+45 12,5∗2,25∗21000 Wk= 11713,49 590625 Wk=0,020 mm Está ok, pois a menor fissura calculada foi de 0,012mm,onde a norma estabelece valores entre; o,2 a 0,4 mm, para todas as classes de agressividade. 53 4. CONCLUSÃO Este trabalho apresentou uma pequena parcela de estudos sobre pontes, numa gama de estudos e normas, cujo intuito é proporcionar um maior aprendizado e maior importância para o estudo das cargas em pontes. Pode-se observar constantemente a crescente aumento de demandas de estradas e consequentemente as pontes são alternativas passar determinado obstáculos como os rios. 54 5. REFERÊNCIAS TIMERMAN, Júlio; BEIER, Martin. CONSIDERAÇÕES SOBRE A REVISÃO DA ABNT NBR 7188: carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas. Carga Móvel Rodoviária e de Pedestres em Pontes, Viadutos, Passarelas e outras Estruturas. 2012. Disponível em: http://www.deecc.ufc.br/Download/TB803_Pontes%20I/Nova%20NBR7188.pdf. Acesso em: 29 de setembro de 2020. DESCONHECIDO. INTRODUÇÃO A ENGENHARIA DE PONTES. Disponível em: https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2015/02/pontes-cap-1-2-e- 3.pdf. Acesso em: 30 set. 2020. 2. INTRODUÇÃO 3. DESENVOLVIMENTO 3.1 NORMAS BRASILEIRAS PERTINENTES 3.2 PRINCIPAIS ESTRUTURAS DE UMA PONTE 3.3 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS 3.3.1 Cálculo das Cargas Permanentes Passo 1: Diagramas de cortante e momento fletor 3.3.2 CALCULO DO CARREGAMENTO FORA DO VEICULO 3.3.3 CALCULO DAS CARGAS MOVEIS 3.3.4 LONGARINAS E LINHA DE INFLUENCIA 3.3.5 CALCULO DOS COEFICIENTES 3.3.6 CALCULO DA ÁREA DE AÇO 4. CONCLUSÃO 5. REFERÊNCIAS
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