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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 CRONOGRAMA Dia 07/maio - Aulas práticas 1 e 2 Softwares autocad e TQS Dia 14/maio – atividade valendo nota ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ANCORAGEM DE BARRAS TRACIONADAS A ancoragem das armaduras é necessária para que seja feita a transferência de esforços para o concreto, e assim seja possível a interrupção da armadura em um determinado ponto da peça estrutural. O comprimento é definido como lb e é o comprimento mínimo necessário para que a barra não seja “retirada” da peça do concreto, ou seja, para ancorar a barra. Sendo fbd – força de aderência ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ARMADURA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ARMADURA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ANCORAGEM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Quando da escolha da armadura a ser utilizada em função das bitolas disponíveis no mercado, utiliza-se normalmente uma quantidade de armadura diferente (na maior parte dos casos, uma armadura ligeiramente superior) àquela efetivamente calculada. Desta forma há um a diminuição da tensão nas barras, e o comprimento de ancoragem básico pode ser modificado usando-se o comprimento d e ancoragem necessário , dado pela expressão: ANCORAGEM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I ANCORAGEM DE BARRAS COMPRIMIDAS A ancoragem d e barras comprimidas acontece b asicamente no c aso de existir armadura dupla em v ias ou no caso de pilares. As barras de armadura que estão exclusivamente compridas ou que tenham alternância de solicitações (tração e compressão) devem ser ancoradas em trecho reto, sem gancho, conforme figura abaixo: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I As = 6cm² Cálculo para armadura comprimida e ancoragem do vão EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I As, calculada = 1,93cm² As, escolhida: 2,0cm² Cálculo nos apoios com gancho GANCHOS A ancoragem por aderência acontece por meio de um comprimento reto ou com grande raio d e curvatura, seguido ou não d e gancho. O gancho é obrigatório no caso d e barras lisa s, as no caso de existir em barras que estejam comprimidas ou que tenham alternância de esforços (tração e compressão) o uso de g anchos não deve existir. Não se recomenda o uso de ganchos para barras com diâmetro superior a 32 mm, e no caso de barras lisas os g anchos devem ser semi- circulares. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I GANCHOS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I GANCHOS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I GANCHOS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I GANCHOS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EMENDAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EMENDAS No caso de se remendar barras que tenham somente funções construtivas, ou seja, que estejam fora de regiões de tração ou de compressão, ou seja, um a armadura que não esteja em serviço, pode-se adotar: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I NUMEROS DE BARRAS POR CAMADA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA T Para os casos em que não é possível considerar automaticamente essa interação entre vigas e lajes, podemos utilizar o que chamamos de seção T, e dessa forma ficarmos mais próximos do modelo ideal. Esse nome é dado quando existem lajes em ambos os lados de uma viga, formando uma geometria em forma de letra T. Quando existe laje em apenas um dos lados, dizemos que se trata de viga L. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA T Vigas com seção T, em estruturas de concreto armado convencional, são aquelas que contam com a contribuição da laje no dimensionamento da viga, ou seja, a laje colabora com a viga ajudando a resistir às tensões de compressão atuantes nela. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I No início de um projeto, você define se o cálculo das vigas será com seção retangular ou seção T. Atualmente, com o advento dos softwares de cálculos estruturais, existe a possibilidade de se configurar para que, seja ou não, utilizada a contribuição da laje no cálculo das vigas. VIGA T Existem dois casos em que podemos contar com a laje no cálculo das vigas. Um deles é quando a LN (linha neutra) está localizada na mesa, nesse caso, dizemos que há compressão parcial da mesao outro caso, é quando a LN está localizada na alma da viga, dizemos que há compressão total da mesa. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I VIGA L O conceito de vigas com seção L é o mesmo que para vigas com seção T, sendo que há diferença apenas na parcela de contribuição da laje ( bf ), que para seção L é menor. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I CONTRIBUIÇÃO DA LAJE Colaboração da laje nos momentos positivos (viga padrão) e negativos (viga invertida) Uma viga contínua (com mais de um vão), apresenta momentos positivos e negativos. Lembramos que, para os momentos positivos, a armadura tracionada está na região inferior da viga, logo, a região superior é a região comprimida e está no mesmo nível da laje, podendo (a laje) colaborar no dimensionamento da armadura tracionada dessa viga. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I CONTRIBUIÇÃO DA LAJE No caso de vigas invertidas, haverá contribuição da laje apenas nos trechos de momentos negativos, na qual a região comprimida (inferior) da viga coincide com o nível da laje. Perceba que o diagrama de momentos fletores é o mesmo para viga padrão e para viga invertida, o que muda é o nível das lajes (pode estar nivelada por cima ou por baixo da viga). ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I CÁLCULO DA LARGURA COLABORANTE De maneira geral, a largura colaborante bf resulta da soma da largura bw da viga, com b1 ou b3. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I O valor de a é a distância entre os momentos iguais a zero no diagrama, e pode ser determinado em função da condição de apoio da viga CÁLCULO DA LARGURA COLABORANTE Vão efetivo, representado na Figura 3.11, é o vão utilizado no cálculo das vigas. Corresponde à distância entre as faces dos apoios, acrescida de um valor mínimo que garanta a ligação entre os elementos estruturais. O item 14.6.2.4, da norma NBR-6118 (ABNT, 2014) fornece a expressão para encontrar o valor do vão de cálculo ou efetivo: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I CÁLCULO DA LARGURA COLABORANTE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Dada uma viga bi engastada ,com vão efetivo ( lef ) de 4 m; dimensões de 25 x50 cm; espessura da laje 12 cm; distância entre as faces das vigas b2 = 2m e b3=4m . Qual o valor da largura colaborante ( bf ) da laje que contribuirá para o cálculo da armadura positiva dessa viga? Sabe-se que a laje está nivelada pela face superior da viga (viga padrão). EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Dada uma viga bi engastada ,com vão efetivo ( lef ) de 4 m; dimensões de 25 x50 cm; espessura da laje 12 cm; distância entre as faces das vigas b2 = 2m e b3=b4 . Qual o valor da largura colaborante ( bf ) da laje que contribuirá para o cálculo da armadura positiva dessa viga? Sabe-se que a laje está nivelada pela face superior da viga (viga padrão). EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Dada uma viga bi engastada ,com vão efetivo ( lef ) de 4 m; dimensões de 25 x50 cm; espessura da laje 12 cm; distância entre as faces das vigas b2 = 2m e b3=b4 . Qual o valor da largura colaborante ( bf ) da laje que contribuirá para o cálculo da armadura positiva dessa viga? Sabe-se que a laje está nivelada pela face superior da viga (viga padrão). Viga biengastada – tabela 3.5 alef = 0,6×lef Para b1, temos tabela 3.1, sendo b2 a distância entre as faces EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Dada uma viga bi engastada ,com vão efetivo ( lef ) de 4 m; dimensões de 25 x50 cm; espessura da laje 12 cm; distância entre as faces das vigas b2 = 2m e b3=b4 . Qual o valor da largura colaborante ( bf ) da laje que contribuirá para o cálculo da armadura positiva dessa viga? Sabe-se que a laje está nivelada pela face superior da viga (viga padrão). Parab3, temos tabela 3.2 EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Verifica- se que a viga V3 recebe carga de apenas uma laje, que está nivelada com ela pela face superior. Sabemos que se trata de uma viga bi apoiada e que o vão efetivo é de 400 cm. A distância entre a face da viga V3 e a face da viga mais próxima é de 380 cm. EXERCÍCIO ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Verifica- se que a viga V3 recebe carga de apenas uma laje, que está nivelada com ela pela face superior. Sabemos que se trata de uma viga bi apoiada e que o vão efetivo é de 400 cm. A distância entre a face da viga V3 e a face da viga mais próxima é de 380 cm. LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I A novidade para seção T com armadura simples é que a LN pode estar localizada na mesa ou na alma da viga. Critério para dimensionamento com compressão parcial da mesa Sabemos que a área comprimida de concreto de uma viga, resultada da largura multiplicada pela altura da região comprimida da viga, que corresponde à altura (y), do diagrama retangular simplificado de tensões é LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I EXERCÍCIO - LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Calcular a área de armadura longitudinal tracionada necessária para a viga com seção T. São dados: aço CA-50; concreto C30; cobrimento das armaduras c=3cm; Brita 19 mm; estribos de 5 mm; e momento característico 14000 kN. LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Calcular a área de armadura longitudinal tracionada necessária para a viga com seção T. ão dados: aço CA-50; concreto C30; cobrimento das armaduras c=3cm; Brita 19 mm; estribos de 5 mm; e momento característico 14000 kN. LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Calcular a área de armadura longitudinal tracionada necessária para a viga com seção T. São dados: aço CA-50; concreto C30; cobrimento das armaduras c=3cm; Brita 19 mm; estribos de 5 mm; e momento característico 14000 kN. EXERCÍCIO - LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Viga V4 20x40, Md = 14500 kN, C30, CA 50, cobrimento das armaduras das vigas de 4 cm; estribos de 6,3 mm de diâmetro; largura colaborante BF = 100cm, d = 35cm, espessura da laje 10cm. EXERCÍCIO - LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Viga V4 20x40, Md = 14500 kN, C30, CA 50, cobrimento das armaduras das vigas de 4 cm; estribos de 6,3 mm de diâmetro; largura colaborante BF = 100cm, d = 35cm, espessura da laje 10cm. EXERCÍCIO - LOCALIZAÇÃO DA LN ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Viga V4 20x40, Md = 14500 kN, C30, CA 50, cobrimento das armaduras das vigas de 4 cm; estribos de 6,3 mm de diâmetro; largura colaborante BF = 100cm, d = 35cm, espessura da laje 10cm. A mesma viga foi calculada com armadura dupla e resultou em: V4 = 14,12cm2