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FACULDADE ANHANGUERA BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 2021/1 PROF.: ANA KAROLINY FERRARI ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGAS DE SEÇÃO RETANGULAR VIGA No estudo das estruturas de concreto armado, os principais elementos estruturais de uma edificação são as vigas, as lajes e os pilares. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA Segundo a NBR-6118, itens 14.4.1.1 e 14.4.1 respectivamente, as vigas são elementos lineares em que a flexão é preponderante e os elementos lineares são aqueles em que o comprimento longitudinal supera em pelo menos três vezes a maior dimensão da seção transversal (ABNT, 2014). ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA Normalmente a largura da viga (bw) é definida em função da espessura da parede por onde ela passará. O lançamento do concreto e a vibração devem sempre atender a norma NBR 14931 (ABNT, 2004), independente da espessura da viga. A altura da viga (h), depende de vários fatores, como o comprimento do vão, as cargas atuantes e a resistência do concreto. O cálculo inicial de uma viga é feito por meio de um pré-dimensionamento da sua altura. Normalmente para prédios residenciais e de escritórios, utiliza-se a altura das vigas como 1/12 do vão (L). Cuidados também devem ser tomados com relação às aberturas (janelas, portas) e com a posição das vigas invertidas (para cima da laje). Para vigas em contato com o solo (vigas baldrame), sugere-se que a largura das mesmas não seja menor que 15 cm. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA Normalmente a largura da viga (bw) é definida em função da espessura da parede por onde ela passará. O lançamento do concreto e a vibração devem sempre atender a norma NBR 14931 (ABNT, 2004), independente da espessura da viga. A altura da viga (h), depende de vários fatores, como o comprimento do vão, as cargas atuantes e a resistência do concreto. O cálculo inicial de uma viga é feito por meio de um pré-dimensionamento da sua altura. Normalmente para prédios residenciais e de escritórios, utiliza-se a altura das vigas como 1/12 do vão (L). ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA Aconselha-se usar valores de alturas múltiplas de 5 cm, com um mínimo usual de 25 cm. Esta altura mínima induz a utilização de vãos maior es ou iguais a 2,5 m. Em geral, não devem ser utilizados vãos superiores a 6m, face aos valor es usuais de pé direito (em torno de 2,8 m) que permitem espaço disponível, para a altura da viga, em torno de 60 cm ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I AÇÕES EM VIGAS Com relação às ações que ocorrem nas vigas, pode-se e citar o peso próprio, as reações de apoio das lajes, as ações permanentes de alvenarias que eventualmente nelas se apóiam, todas consideradas como sendo uniformemente distribuídas. Em alguns casos, quando ocorrer viga apoiada em viga ou pilar nascendo em viga, deve-se considerar uma carga concentrada. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA Quando o concreto resiste aos esforços de compressão, diz-se que a viga apresenta armadura simples (somente armadura longitudinal de tração As), mas quando esta compressão é excessiva e o concreto não resiste sozinho, deve-se usar uma armadura longitudinal suplementar de compressão (As’) e para este caso tem- se armadura dupla. A armadura longitudinal que se encontra na parte tracionada da viga é a responsável por absorver os esforços de tração na flexão. Após o cálculo da armadura longitudinal principal de uma viga, precisamos transformar a área de aço calculada em barras de aço, que serão dispostas dentro da seção transversal da viga. A disposição da armadura na seção transversal, deve ser tal que, permita que o concreto entre pela forma e envolva todas as barras, para isso devemos atender aos espaçamentos mínimos entre as faces das barras. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA A disposição da armadura na seção transversal, deve ser tal que, permita que o concreto entre pela forma e envolva todas as barras, para isso devemos atender aos espaçamentos mínimos entre as faces das barras. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA Como a princípio não se tem o valor da armadura longitudinal de tração, e consequentemente sua posição dentro da viga, sugere-se que para o dimensionamento sejam considerados os seguintes valores, baseados basicamente na classe de agressividade ambiental(considerando estribo de 5,0 mm): ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXEMPLO Para uma viga de 20 cm de largura (bw), obteve-se no cálculo da armadura longitudinal principal 3 barras de 16 mm de diâmetro. Sabe-se que o cobrimento das armaduras (c) é de 3,5 cm; os estribos são de 6,3 mm de diâmetro; e a brita tem diâmetro de 2 cm. É possível colocar as 3 barras de 16 mm em apenas uma camada? ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ARMADURA MÍNIMA Quando calculamos uma viga, precisamos verificar se a área de aço obtida no cálculo é maior ou igual a armadura mínima estabelecida pela norma. Caso seja menor, devemos utilizar a armadura mínima ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO Qual será a armadura longitudinal mínima para uma viga de seção 30x60 cm e fck = 30 MPa? ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ARMADURA DE PELE A armadura de pele ou costela é aquela colocada na lateral das vigas e é utilizada para prevenir a fissuração nessa região. A norma brasileira NBR-6118, item 17.3.5.2.3, estabelece que armadura de pele seja utilizada em vigas com altura maiores que 60 cm (ABNT, 2014). A armadura mínima de pele deve ser 0,10% da área de concreto da seção transversal ( Ac ) em cada face (lateral) da viga. As barras de aço devem ser CA-50 ou CA-60 e o espaçamento (e) entre as barras não devem ser maiores que 20 cm. Cálculo da armadura de pele: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO Qual deverá ser a armadura de pele para uma viga de 20x80cm ? ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I AÇO O aço é uma liga metálica composta principalmente de ferro e de pequenas quantidades de carbono, podendo ser acrescido de outros mate riais, apresentando boa resistência e ductilidade. A principal diferença entre aço e ferro diz respeito ao teor de carbono: o aço possui um teor inferior a 2,04% e o ferro, possui um teor entre 2,04% e 6,7%. O aço estrutural utilizado na construção civil possui teores de carbono da ordem de 0,08% a 0, 5%. A armadura que é colocada dentro do concreto livre de tensão (sem ser previamente alongada) é chamada de armadura passiva e o concreto neste caso é chamado de concreto armado. Esta armadura é constituída de fios e barras (vide NBR 7480/2007), e na sua designação é usado o prefixo CA (concreto armado). Para estruturas de concreto protendido, o aço é denominado CP. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I AÇO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO Deve-se analisar o detalhamento da viga V4 a seguir. Além desse detalhamente, existe outra configuração possível? Cobrimento das armaduras de 3cm, brita de 19 mm, concreto classe C25 e aço CA-50. Viga de 20x40 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO Deve-se analisar o detalhamento da viga V4 a seguir. Além desse detalhamente, existe outra configuração possível? Cobrimento das armaduras de 3cm, brita de 19 mm, concreto classe C25 e aço CA-50. Viga de 20x40 ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO Deve-se analisar uma seção de viga de 30x70, armada com 3 barras de 20 mm na face inferior; 3 barras de 8 mm na face superior; estribos de 6,3 mm; e cobrimento das armaduras de 3,5 cm. Qual a área de armadura de pele necessária para essa viga e o seu detalhamento? Desenhar a seção e as armaduras. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO Deve-se analisar uma seção de viga de 30x70, armada com 3 barras de 20 mm na face inferior; 3 barras de 8 mm na face superior; estribos de 6,3 mm; e cobrimento das armaduras de 3,5 cm. Qual a área de armadura de pele necessária para essa viga e o seu detalhamento? Desenhar a seção e as armaduras. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO As = 9,12 m² adotado 3f20mm;bw = 20 cm e h= 50 cm; cobrimento das armaduras c = 2,0 cm; brita 1 = 19 mm; aço CA- 50; estribos: f 5mm e armadura construtiva de 2 f 8mm . ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I PARA RELEMBRAR Calcular momento máximo ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO – 5OO PONTOS – ENTREGA 22/03 ATÉ MEIO DIA – ANA.FERRARI@ANHANGUERA.COM Deve-se analisar uma seção de viga de 30x65, armada com 3 barras de 16 mm na face inferior; 3 barras de 10 mm na face superior; estribos de 6,3 mm; e cobrimento das armaduras de 3,0 cm. Verificar armadura mínima inferior. Qual a área de armadura de pele necessária para essa viga e o seu detalhamento? Desenhar a seção e as armaduras. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I
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