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Estruturas Pré-moldadas de Concreto Professor Maurício P. Ferreira Engenheiro Civil, M.Sc., D.Sc. Universidade Federal do Pará Instituto de Tecnologia Faculdade de Engenharia Civil Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil �Prescrições para Det. Armaduras (�BR 6118, 2007) Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Recomendações para dimensionamento de um Console (ACI 318) �Consoles com relação a/d entre 1 e 2 devem ser dimensionados através de modelos de bielas e tirantes; �No caso de consoles com relação a/d menor que 1 o dimensionamento pode ser feito ou através de modelos de bielas e tirantes ou através de um modelo mais tradicional do ACI, que é parcialmente fundamentado no Método das Bielas e Tirantes e parcialmente fundamentado na teoria do atrito-cisalhamento (shear friction); �Consoles com relação a/d maior que 2 devem ser dimensionados como viga engastada e em balanço; Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: Dimensionar um console para suporte de uma viga pré-moldada de 300 mm de largura. Este console está ligado a um pilar de seção quadrada com lados de 400 mm e a reação característica da viga é de 260 kN de carga permanente e 170 kN de carga acidental. Considere um concreto com fc = 35 MPa e aço com fy = 420 MPa. 1. Definição do Carregamento de Cálculo ( ) ( ) ( ) 1, 4 1,4 260 364 kN min 1, 2 1,6 1, 2 260 1,6 170 584 kN d G d G Q d V V V V V V = ⋅ = ⋅ = = ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ ∴ = 2. Determinação das Dimensões do Aparelho de Apoio � Assumir que a largura do aparelho é igual à largura da viga (300 mm); � A máxima tensão na região de contato é: max max max 0,85 0,85 0,80 35 23,8 MPa 584000 81,8 mm 150 mm 300 23,8 n c d aa aa w aa f V L L b L σ β σ σ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = = ∴ = = ⇒ = ⋅ ⋅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 2. Determinação das Dimensões do Aparelho de Apoio � O ACI requer pelo menos 40 mm de cobrimento para as armaduras; � Admitindo-se uma placa de apoio de 300 mm por 150 mm por 25 mm de espessura; � Assumir que a viga se estende 200 mm em relação ao centro do aparelho de apoio e que a folga entre a face da viga e a face do pilar é de 20 mm. Por norma, a tolerância de montagem deve ser de 10 mm. Assim, a reação da viga pode ficar até 230 mm distante da face do pilar. 3. Estabelecer a Altura Útil do Console � Admitir que o consolo tem a mesma largura do pilar (400 mm); � O ACI limita a tensão cisalhante na interface com o pilar ao menor valor entre: max 0,2 7 MPa min 3,3 0,08 6,1 MPa 11 MPa c c f fτ ⋅ = = + ⋅ = max 584000 400 6,1 0,75 320 mm d w V d b d d φ τ⋅ = ∴ = ⋅ ⋅ ⋅ ≅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 3. Estabelecer a Altura Útil do Console � Tendo d = 320 mm, com um cobrimento c = 40 mm e tendo nos tirantes barras com um diâmetro máximo de 20 mm, a altura mínima do console seria de 380 mm; � A fim de reduzir o consumo de aço, adotar h = 500 mm, o que resulta em: d = 500 – 40 – (20/2) → d = 450 mm Logo, as dimensões do consolo são: bw = 400 mm, h = 500 mm, d = 450 mm e c = 40 mm. 4. Estabelecer modelo de Bielas e Tirantes � O ACI requer que consolos sejam dimensionados para uma carga horizontal (�d) mínima a fim de se considerar os efeitos provocados pela retração da viga; � O ACI recomenda que �d = 0,2· Vd. Logo, as cargas de projeto são: 584 kN 117 kN d d V � = = Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 4. Estabelecer modelo de Bielas e Tirantes Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 4. Estabelecer modelo de Bielas e Tirantes – Locar nó C ( ) ( ) ( ) ' ' ' ' ' ' 0 584000 595 117000 450 350 2 400130000 350 1 2 0,85 0,75 0,85 0,80 35 400 0,00014 (2) 1.769,3 kN 248 mm D CC CC n c w CC CC CC CC M a � a � f b a � � a a � � a φ β = ⋅ + ⋅ = ⋅ − = ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ = = ∑ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 4. Estabelecer modelo de Bielas e Tirantes – Locar nó C � Logo, o Nó C estaria a 124 mm da face esquerda do pilar; � O comprimento C-D (braço de alavanca z do pilar) seria de 226 mm; � Neste caso verifica-se que a = 0,7·d; � Essa é uma relação a/d elevada; � Para vigas, por exemplo, espera-se que o tamanho do bloco de compressão (a) seja de 0,2·d (NB1) a 0,3·d (ACI); � Isso indica que o pilar está pequeno; � Redimensionar o pilar para 450 mm e reavaliar o tamanho do bloco de compressão através da imposição do equilíbrio de momentos em torno de D. Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 4. Estabelecer modelo de Bielas e Tirantes – Relocar nó C ( ) ( ) ( ) ' ' ' ' 0 584000 645 117000 450 350 2 429330000 400 1 2 0,00014 (2) 1.432,4 kN 200 mm D CC CC CC CC M a � a � a � � a = ⋅ + ⋅ = ⋅ − = ⋅ − = ⋅ = = ∑ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 5. Determinar as forças nas Bielas e Tirantes 450 arctan 52,5 345 450 arctan 56,3 300 α α β β = ∴ = = ∴ = � � Equilíbrio Nó A NAC NAB 584 k� 117 k� sin 584 736 kN cos 117 565 kN AC AC AB AC AB � � � � � α α ⋅ = ∴ = = ⋅ + ∴ = Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 5. Determinar as forças nas Bielas e Tirantes 52,5 56,3α β= =� � Equilíbrio Nó B cos 1.019 kN sin 848 kN cos cos 117 kN BC AB BC BD BC BD CD BC AC CD � � � � � � � � � � β β β α ⋅ = ∴ = = ⋅ ∴ = = ⋅ − ⋅ ∴ = NBD NAB NBC Equilíbrio Nó C NCC’ NBCNAC NCD Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: Tirante A-B 565000 1794 mm² 0,75 420 5 20.0 ( = 314 mm² ; = 650 mm) 4 25.0 ( = 491 mm² ; = 800 mm) s gancho gancho A A lb A lb φ φ φ φ = = ⋅ 6. Armaduras dos Tirantes Tirante B-D { 848000 2692 mm² 0,75 420 9 20.0 (deve ser somada pilar - Anal. Est.) 6 25.0 (deve ser somada pilar - Anal. Est.) s s s A A A φ φ = = ⋅ Tirante C-D 117000 372 mm² 0,75 420 8 8.0 (usar 2 estribos duplos fechados) sA φ = = ⋅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 7. Dimensões das Bielas Elemento Força Axial (kN) fcs (MPa) fcn (MPa) Ws (mm) A-C em A 736 0,85 · 0,75 · 35 = 22,3 0,85 · 0,8 · 35 = 23,8 110 A-C em C 736 22,3 23,8 83 B-C em B 1019 22,3 0,85 · 0,60 · 35 = 17,9 143 B-C em C 1019 22,3 23,8 115 C-C’ em C 1432 0,85 · 35 = 29,8 23,8 151 Largura do Aparelho de Apoio (Nó A) = 300 mm Largura do Consolo = 400 mm Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 8. Armadura Mínima das Bielas sin 0,003si i s i A b s γ⋅ ≥ ⋅∑ 4 50,3 sin 54,6 0,003 400 100 0,004 0,003 ok! ⋅ ⋅ ≥ ⋅ > ⇒ � • Admitindo-se estribos duplos Ø 8.0 c/ 10, tem-se: 9. Detalhamento • A altura do consolo abaixo da projeção do aparelho de apoio deve ser no mínimo igual a 0,5 h na face do pilar (evitar ruptura a); • A Armadura do Tirante deve estar devidamente ancorada no ponto A (evitar ruptura b) Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: Admitindo-se estribos duplos Ø 8.0 c/ 10, tem-se: 9. Detalhamento • Nesse caso lb abaixo do aparelho de apoio aproximadamente igual a 400 mm; • Possivelmente seria insuficiente para ancorar a armadura em A. Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 1: 9. Detalhamento Universidade Federal doPará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: Dimensionar a viga de transição da figura abaixo considerando, assumindo que: o coeficiente de redução da resistência ϕ = 0,75; na carga concentrada já encontra-se embutido o peso próprio da viga; que os apoios funcionam como uma combinação de pino e rolete; que a largura dos pilares e da viga é igual a bw = 500 mm; fc = 30 MPa e fy = 420 MPa. 1.350 mm 1 .5 0 0 m m 400 mm 400 mm RA RB2.650 mm 500 mm 2.850 kN dv Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: • O dimensionamento de uma viga parede pelo MBT requer o estabelecimento: (1) Do caminho de cargas ao longo da viga; (2) De um modelo de treliça capaz de transmitir estas cargas aos apoios; • Estabelecido um modelo de treliça, os elementos (bielas e tirantes) e os nós devem ser dimensionados de modo a resistir as tensões solicitantes; • O estágio inicial consiste em determinar as reações de apoio e com isso avaliar a intensidade dos momentos e esforços cortantes. • Para o caso do esforço cortante, o ACI limita a tensão solicitante em: max 0,83 c wV f b dφ φ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: Uma viga como a deste exemplo pode atingir seu limite de resistência (ruptura) por um dos seguintes fatores: (1) A armadura do tirante pode escoar; (2) Uma das bielas pode esmagar se a tensão solicitante for superior à fcs; (3) Um dos nós pode romper se as tensões solicitantes forem superiores a fcn, o que envolveria uma ruptura localizada normalmente ou nos apoios ou no ponto de aplicação de carga; (4) A ancoragem das armaduras do tirante pode ser insuficiente, provocando uma falha localizada. A ruptura por tração das armaduras de flexão seria mais dúctil do que as demais. Assim, o dimensionamento da viga poderia ser feito de modo a afastar os modos de ruptura mais bruscos. Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: • Para o lado esquerdo da viga, como a relação a/d é pequena (≈ 1), apenas uma biela é usada no modelo; • Do lado direito da viga, se apenas uma biela for usada, ela pode estar em uma inclinação próxima ou inferior ao limite de 25º (26,6º); • Por esse motivo, mais elementos foram utilizados do lado direito; • No caso do nó 2 é importante dividí-lo em 2 partes a fim de permitir a análise do lado esquerdo e do lado direio de forma independente. Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 1.350 mm 1 .5 0 0 m m 400 mm 400 mm RA RB2.650 mm 500 mm 2.850 kN dv 1. Verificação do Número de Bielas entre no trecho entre P e apoio A 1500 arctan 48 26,6 ok! 1350 α α= ∴ = > ∴� � α1 α2 α2 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 0 4 2850 1,35 A B M R = = ⋅ ∑+ 962 kNBR = 2850A BR R+ = 1888 kNAR = Esforço Cortante Máximo = 1888 kN 3. Verificação do Cisalhamento max 0,83 c wV f b dφ φ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ Assumindo que 0,9d h≈ ⋅ max 0,75 0,83 30 500 0,9 1500V = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ max 2301 kN > 1888 kN ok!V = ∴ 2. Cálculo das Reações de Apoio Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: a c 1.888 kN dv α1 α2 α2 962 kN 1.888 kN 962 kN b 1 2 3 4 5 4. Determinação de b 2850 500 1888 330 mm x x = ≅ 500 mm 1.888 kN 962 kN x = 330 170 330 170 2 2 250 mm b b = + = Como determinar dv? Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil Leonhardt & Mönning, 1978 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil MacGregor & Wight, 2009 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil NBR 6118, 2007 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: a c 1.888 kN dv α1 α2 α2 962 kN 1.888 kN 962 kN b 1 2 3 4 5 5. Determinação de dv 6. Determinação de α1 ( )1 1 1100 arctan 1265 41 α α ° = = 3 0,8 3 2,1 0, 47 0, 47 2 0,76 0,76 0,95 1.100 mmv a d a d d z d z d h z d = ⋅ ⋅ + = ⋅ ⋅ = − = ⋅ = ⋅ ⋅ = ≅ ( )0,9 a 0,95 0,8 2 c c s d h aa d e z d ε ε ε = ⋅ = ⋅ ⋅ = − + Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 1.265 2.485 1.888 kN 1. 10 0 41º α2 α2 962 kN 1.888 kN 962 kN 250 1 2 3 4 5 7. Equilíbrio Nó 1 F12 F14 RA 12 1 12 0 sin 2.877,3 kN y AF R F F α= ∴ = ⋅ = ∑ 14 12 1 14 0 cos 2.171,2 kN xF F F F α= ∴ = ⋅ = ∑ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 8. Determinação das Dimensões do Nó 1 ' (1) (1) (1) 0,75 0,85 0,80 0,51 30 15,3 MPa cn c cn cn f f f f ϕ ϕ ϕ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = (1) 1 (1) 1.888.000 N 500 mm 400 mm 9,4 MPa < 15,3 MPa ok! A b w b b R f b l f = = ⋅ ⋅ = ∴ 14 14 (1) 14 2.171.200 N 500 mm 15,3 MPa 283,8 mm 285 mm w cn F w b f w ϕ = = ⋅ ⋅ ⋅ = ≅ W14 lb1 α1 90-α1 • Verificação das Tensões no Apoio Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 9. Verificação da Biela 1-2 W14 lb1 ( ) ( ) ,12 14 1 1 1 ,12 ,12 cos sin 285 cos 41 400 sin 41 478 mm s b s s w w l w w α α= ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ = (1 2) (1 2) 0,75 0,85 0,75 30 14,4 MPa cs cs f f ϕ ϕ − − ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = , (1 2) (1 2) 12 , (1 2) , (1 2) 12 14,4 478 500 3.441,6 kN > 2.877,3 kN ok! R S cs w R S R S F f w b F F F ϕ− − − − = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = = ∴ • Determinação da Largura da Biela • Verificação da Resistência da Biela Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 10. Verificação do Nó 2 (parte esquerda)2 14 22 (2) 22 2.171.200 19,1 500 227,4 mm 250 mm cn w F w f b w ϕ = = ⋅ ⋅ ⋅ = ⇒ (2) (2) (2) 0,85 0,75 0,85 1 30 19,1 MPa cn n c cn cn f f f f ϕ ϕ β ϕ ϕ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = w22 1.888 kN 962 kN 330 mm 170 mm α1 ( ) ( ) ,21 1 23 1 ,21 ,21 330 sin cos 330 sin 41 250 cos 41 405 mm s s s w w w w α α= ⋅ + ⋅ = ⋅ + ⋅ = 1.888 kN 2.877,3 kN 2.171,2 kN Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 10. Verificação do Nó 2 (parte esquerda)2 ( top) (2) (top) 1.888.000 500 330 11,4 MPa < 19,1 MPa ok! cnf f f ϕ= ≤ ⋅ ⋅ = 1.888 kN 2.877,3 kN 2.171,2 kN 250 mm 1.888 kN 962 kN 330 mm 170 mm α1 (v.face) (2) (v.face) 2.171.200 500 250 17, 4 MPa < 19,1 MPa ok! cnf f f ϕ= ≤ ⋅ ⋅ = , (2 1) , (2 1) 0,75 19,1 405 500 2.900,8 kN > 2.877,3 kN ok! R S R S F F − − = ⋅ ⋅ ⋅ = • Verificação da Resistência da Biela • Verificação das Tensões no Nó Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 11. Determinação das Armaduras de Flexão Tirante 1-4 14 (1 4) 2.171.200 N 6.893 mm² 0,75 420 N/mm²s yd F A fϕ− = = = ⋅ ⋅ ( 25.0) 491 mm² 6.895 25.0 14,1 15 25.0 mm 491 sA n φ φ φ = = = = Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 12. Verificação da Ancoragem no Nó 1 ( ) , , 1 ,min , 2 3 1 2 3 0,3 10 4 100 mm sendo: 0,15 b yd s calc b nec b bd s ef bd c lf A l l f A f f φ α φ η η η ⋅⋅ = ⋅ ⋅ ≥ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ η1 = 1,0 para barras lisas; η1 = 1,4 para barras entalhadas; η1 = 2,25 para barras nervuradas; η2 = 1,0 para situações de boa aderência; η2 = 0,7 para situações de má aderência; η3 = 1,0 para ϕ < 32 mm; η3 = (132-ϕ)/100, para ϕ > 32 mm; α1 = 1,0 para barras retas; α1 = 0,7 para barras com gancho. Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo2: 12. Verificação da Ancoragem no Nó 1 lb1 la α1 Tirante 1-4 Seção Crítica 142,5 , 1 , , 142,5 164 mm tan 41 400 164 40 524 mm > ok! a a b total b a b total b nec l l l l l c l l = ∴ ≅ = + − = + − = ∴ � ( )2 3 , , 2,25 1 1 0,15 30 3,26 MPa 182 mm25 0,75 420 6.893 0,7 250 mm 4 3,26 7.363 100 mm 396 mm bd bd b nec b nec f f l l = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ≥ ⋅ ≅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 12. Verificação da Ancoragem no Nó 1 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 13. Armadura Mínima Biela 1-2 • É permitido adotar armaduras de acordo com a equação abaixo ao invés das armaduras mínimas Av e Avh. Essa taxa é necessária para justificar o uso de βs = 0,75; • A área de armadura de cisalhamento perpendicular às armaduras de flexão, Av, não deve ser inferior a: sin 0,003si i s i A b s γ⋅ ≥ ⋅∑ 5 0,0025 , com min 300 mmv w d A b s s ≥ ⋅ ⋅ = • A área de armadura de cisalhamento paralela às armaduras de flexão, Avh, não deve ser inferior a: 2 2 5 0,0015 , com min 300 mmvh w d A b s s ≥ ⋅ ⋅ = Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 13. Armadura Mínima Biela 1-2 • Nos casos de vigas com h maior que 900 mm é necessário usar armadura de pele em ambas as faces laterais, com estas armaduras distribuídas ao longo de uma distância h/2 da face tracionada. O ACI não apresenta como determinar esta armadura. Nos comentários, afirma apenas que na prática costuma-se usar barras de 10.0 mm a 16.0 mm e que o espaçamento s é mais importante de modo a controlar a fissuração.280 380 2,5 2 sendo: e é a menor distância entre a superfície da barra e a face tracionada. 3 c s s y c s c f f f c = ⋅ − ⋅ = ⋅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 13. Armadura Mínima Biela 1-2 • Armadura Vertical • Armadura Horizontal 1 1 (armaduras vertical) 90 41 49 adimitindo estribos de 10.0 mm com 4 pernas, espaçados a cada 200 mm (d/5 = 260 mm), tem-se: 4 78,5 0,0031 0,0025 500 200 sin 0,0031 sin 49 0,0024 v v γ ρ ρ γ = − = ⋅ = = ≥ ⋅ ⋅ = ⋅ = � � � 2 adimitindo barras de 10.0 mm a cada 200 mm, tem-se: 2 78,5 0,0016 0,0015 500 200 sin 0,0016 sin 41 0,0010 h h ρ ρ γ ⋅ = = ≥ ⋅ ⋅ = ⋅ = sin 0,0034 0,003 ok!si i s i A b s γ⋅ = ≥ ∴ ⋅∑ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: ( )2 2 1100 arctan 41,5 1242,5 α α °= ∴ = 24 2 24 0 962 sin 1.451,3 kN yF F F α= ∴ = ⋅ = ∑ 23 22 24 2 23 0 cos 1.085,3 kN xF F F F F α= ∴ = − ⋅ = ∑ 14. Verificação do Nó 2 (parte direita)2 F23 F24 962 kN F22 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 14. Verificação do Nó 2 (parte direita)2 330 mm 170 mm w23 1.888 kN 962 kN 962 kN 1.451,3 kN 1.085,3 kN1.085,3 kN 1.085,9 kN (2 3) (2 3) 0,75 0,85 1 30 19,1 MPa cs cs f f ϕ ϕ − − ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = 23 23 (2 3) 23 1.085.300 19,1 500 113,6 mm 120 mm cs w F w f b w ϕ − = = ⋅ ⋅ ⋅ = ⇒ ( ) ( )2 224 24 170 250 120 215 mm w w = + − ≅ • Verificação das Bielas 2-3 e 2-4 , (2 4) (2 4) 24 , (2 4) , (2 4) 24 0,75 19,1 215 500 1.539,9 kN > 1.451,3 kN ok! R S cs w R S R S F f w b F F F ϕ− − − − = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = = ∴ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 15. Determinação das Armaduras do Tirante 3-4 , (3 4) (3 4) (3 4) (3 4) 962 kN 962.000 0,75 420 3.054 mm² adimitindo estribos de 12.5 mm com 4 pernas: 3.054 mm² 6,2 7 12.5 4 123 R T s y s s F A f A A n ϕ φ φ − − − − = ⋅ ⋅ ≥ ≥ ⋅ ≥ = = ⇒ ⋅ adimitindos estribos de 12.5 mm com 4 pernas a cada 200 mm em toda o lado direito da viga para também controlar a abertura de fissuras. Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 16. Verificação do Nó 2 4 ( ) ( ) 14 24 2 14 14 14 cos 0,75 0,85 2.171,2 1.451,3 cos 41,5 0,75 0,85 0,60 30 500 189 mm 285 mm ok! n c w F F w f b w w α β − ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = < ∴ • Verificação das Bielas 2-3 e 2-4 962 kN F45 1.451,3 kN 2.171,2 kN w14 w34 34 checar a tensão no lado horizontal do nó 4 é desnecessário uma vez que a tensão provocada pela força nos estribos será muito baixa já que = 6 200 1200 mmw ⋅ = Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 17. Confirmar que as Armaduras Verticais e Horizontais Atendem ACI • Armadura Vertical • Armadura Horizontal 2 1 (armaduras vertical) 90 41,5 48,5 adimitindo estribos de 12.5 mm com 4 pernas, espaçados a cada 200 mm (d/5 = 260 mm), tem-se: 4 123 0,0049 0,0025 500 200 sin 0,0049 sin 48,5 0,0037 v v γ ρ ρ γ = − = ⋅ = = ≥ ⋅ ⋅ = ⋅ = � � � � 2 adimitindo barras de 10.0 mm a cada 200 mm, tem-se: 2 78,5 0,0016 0,0015 500 200 sin 0,0016 sin 41,5 0,0011 h h ρ ρ γ ⋅ = = ≥ ⋅ ⋅ = ⋅ =� sin 0,0048 0,003 ok!si i s i A b s γ⋅ = ≥ ∴ ⋅∑ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 18. Determinação das Armaduras de Flexão Tirante 4-5 ( ) 45 (4 5) (4 5) 2.171, 2 1.451,3 cos 41,5 0,75 420 3.443 mm² s yd s F A f A ϕ− − − ⋅ = = ⋅ ⋅ = � ( 25.0) 491 mm² 3.443 25.0 7,02 11 25.0 mm 491 sA n φ φ φ = = = = y1 = 18,2 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 19. Verificação do Nó 5 lb2la2 α2 Tirante 4-5 Seção Crítica 84 168 2 , 2 2 , , 84 95 mm tan 41,5 400 95 40 495 mm > ok! a a b total b a b total b nec l l l l l c l l = ∴ ≅ = + − = + − = ∴ � , , 3,26 MPa 182 mm25 0,75 420 3.443 0,7 250 mm 4 3, 26 5.400 100 mm 270 mm bd b nec b nec f l l = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ≥ ⋅ ≅ Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 19. Verificação do Nó 168 400 α2 90-α2 ' (5) (5) (5) 0,75 0,85 0,80 0,51 30 15,3 MPa cn c cn cn f f f f ϕ ϕ ϕ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = (5) 2 (5) 962.000 N 500 mm 400 mm 4,8 MPa < 15,3 MPa ok! B b w b b R f b l f = = ⋅ ⋅ = ∴ • Verificação das Tensões no Apoio ( ) (v.face) (v.face) 2.171,2 1.451,3 cos 41,5 0,75 0,85 0,8 30 168 500 12,9 MPa 15,3 MPa ok! f f − ⋅ = ≤ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ≤ ∴ � 5 Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 19. Verificação da Biela 3-5 168 400 α2 90-α2 ( ) ( ),35 ,35 168 cos 41,5 400 sin 41,5 391 mm s s w w = ⋅ + ⋅ = � � (3 5) (3 5) 0,75 0,85 0,75 30 14,4 MPa cs cs f f ϕ ϕ − − ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = , (3 5) (3 5) ,35 , (3 5) , (3 5) 35 14,4 391 500 2.814,3 kN > 1.451,3 kN ok! R S cs s w R S R S F f w b F F F ϕ− − − − = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = = ∴ • Determinação da Largura da Biela • Verificação da Resistência da Biela Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 20. Configuração Final do Modelo Garrafa Leque Leque Prisma Universidade Federal do Pará - Instituto de Tecnologia - Faculdade de Engenharia Civil • Exemplo 2: 21. Detalhamento das Armaduras
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