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1 P R O M O Ç Ã O Durabilidade e Análise Estrutural N BR 6 11 8 Módulo 3 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 ConteConteúúdodo M ód u lo 3 Parâmetros Decisivos na DurabilidadeParâmetros Decisivos na Durabilidade CobrimentosCobrimentos Nominais Nominais Classes de Agressividade AmbientalClasses de Agressividade Ambiental Diretrizes para DurabilidadeDiretrizes para Durabilidade Depoimento Depoimento –– EngEngoo José José ZamarionZamarion Ferreira Diniz Ferreira Diniz Objetivo da Análise EstruturalObjetivo da Análise Estrutural Tipos de Análise Tipos de Análise ModelagemModelagem Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos Redistribuição de MomentosRedistribuição de Momentos Estabilidade GlobalEstabilidade Global Depoimento Depoimento –– EngEngoo Ricardo L. S. FrançaRicardo L. S. França ExemploExemplo 2 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 Parâmetros Decisivos na DurabilidadeParâmetros Decisivos na Durabilidade NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 M ód u lo 3 DurabilidadeDurabilidade Presença de Umidade Carbonatação Contaminação por Íons Cloro Corrosão (e subsequente, com o tempo, despassivação da armadura) (e despassivação da armadura quandosua concentração fica crítica) (com a armadura despassivada, a presença de oxigênio e umidade inicia o processo de corrosão) Difusão de Co2 Difusão de Cl- Difusão de O2 ConcretoArmadura Processo só possível se o concreto for permeável’’ Cobrimento 3 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 Espessura da Camada de Cobrimento do Concreto Fator Água - Cimento Lançamento e Adensamento do Concreto Cura Consumo de Cimento Permeabilidade Tempo de Proteção Ativa Trababilidade NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 CobrimentosCobrimentos Nominais AdequadosNominais Adequados Cobrimento do Concreto Valor nominal CNom. = C Min. +C C Min. Cobrimento Mínimo (Depende do meio ambiente) C Controle deQualidade C C = 0,5 cm Com Controle e Cura Adequados = 1,0 a 2,0 cm Sem Controle e Cura Adequados Nom.C Nom.C 4 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 Classes de Agressividade AmbientalClasses de Agressividade Ambiental elevadomuito forteIV grandeforteIII pequenomoderadaII insignificantefracaI Agressividade Risco de deterioração da estrutura Agressividade Classe de agressividade ambiental NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 Valores de Valores de CobrimentoCobrimento NominalNominal CnomCnom = = CminCmin + 10 mm+ 10 mm 50403025Vigas e Pilares em concreto armado 45352520Lajes em concreto armado IV Muito Forte III Forte II Moderada I Fraca Classe de Agressividade Ambiental 5 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 I II, III ou IV úmido e agressivo Não agressivo----------Solo I---------------submersa ≥ 3m IV---------------respingos de maré III ou IVIIIIII ou IVIIEspecial 5) IIIIIIIIIIIndustrial III-----IIIIIMarinha IIIIIIUrbana IIIIIRural Úmido ou ciclos de molhagem e secagem (4) Seco (3) UR ≤ 65% Úmido ou ciclos de molhagem e secagem (2) Seco (1) UR ≤ 65% Ambientes externos e obras em geralAmbientes internos Micro-clima Macro-clima NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 1) Salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de aptos. residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura. 2) Vestiários, banheiros, cozinhas, lavanderias industriais e garagens. 3) Obras em regiões secas, como o nordeste do país, partes protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos. 4) Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias de celulose e papel, armazéns de fertilizantes, indústrias químicas. 5) Macro clima especial significa ambiente com agressividade bem conhecida, que permitirá definir a classe de agressividade III ou IV nos ambientes úmidos. Se o ambiente for seco, a classe de agressividade será sempre II, nos ambientes internos e III nos externos. 6 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 M ód u lo 3 DurabilidadeDurabilidade NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 C40C30C25C20Classe de concreto ≤ 0,45≤ 0,55≤ 0,60≤ 0,65 Relação água/aglomerante em massa IV Muito Forte III Forte II Moderada I Fraca Classe de Agressividade Ambiental Valores de a/c e Valores de a/c e fckfck -- Concreto ArmadoConcreto Armado 7 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 Correspondência entre Classe de Agressividade Correspondência entre Classe de Agressividade e Qualidade do Concretoe Qualidade do Concreto NOTAS 1 CA Componentes e elementos estruturais de concreto armado 2 CP Componentes e elementos estruturais de concreto protendido ≥ C40≥ C35≥ C30≥ C25CP ≥ C40≥ C30≥ C25≥ C20CA classe de concreto ≤0,45≤0,50≤0,55≤0,60CP ≤0,45≤0,55≤0,60≤0,65CArelação água/cimento em massa IVIIIIIITipo Classe de AgressividadeConcreto NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 Correspondência entre Classe de Agressividade Correspondência entre Classe de Agressividade Ambiental e Ambiental e CobrimentoCobrimento NominalNominal 1) Cobrimento nominal da armadura passiva que envolve a bainha ou os fios, cabos e cordoalhas, sempre superior ao especificado para o elemento de concreto armado, devido aos riscos de corrosão fragilizante sob tensão. 2) Para a face superior de lajes e vigas que serão revestidas com argamassa de contrapiso, com revestimentos finais secos tipo carpete e madeira, com argamassa de revestimento e acabamento tais como pisos de elevado desempenho, pisos cerâmicos, pisos asfálticos, e outros tantos, as exigências desta Tabela podem ser substituídas pelo item 10.4.6. respeitado um cobrimento nominal ≥ 15 mm. 55453530TodosConcreto protendido 1) 50403025Viga / pilar 45352520Laje 2)Concreto armado IVIIIIII Classe de agressividade ambiental cnomComponente ou elementoCnom (mm) 8 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 6 Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto 6.1 Exigências de durabilidade As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. 6.2 Vida útil 6.2.1 Por vida útil de projeto, entende-se o período de tempo durante o qual se mantêm as características dasestruturas de concreto desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, conforme 7.8 e 25.4, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais. 6.2.2 O conceito de vida útil aplica-se à estrutura como um todo ou às suas partes. Dessa forma, determinadas partes das estruturas podem merecer consideração especial com valor de vida útil diferente do todo. 6.2.3 A durabilidade das estruturas de concreto requer cooperação e esforços coordenados de todos os envolvidos nos processos de projeto, construção e utilização, devendo, como mínimo, ser seguido o que estabelece a NBR 12655, sendo também obedecidas as disposições de 25.4 com relação às condições de uso, inspeção e manutenção. Diretrizes para DurabilidadeDiretrizes para Durabilidade NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 DurabilidadeDurabilidade M ód u lo 3 DepoimentoDepoimento EngEngoo José José ZamarionZamarion Ferreira DinizFerreira Diniz Garantia da Durabilidade Garantia da Durabilidade Aumento dos Aumento dos CobrimentosCobrimentos MínimosMínimos A durabilidade e a Interface do ProjetoA durabilidade e a Interface do Projeto Estrutural com o Processo ConstrutivoEstrutural com o Processo Construtivo 9 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural Análise LinearAnálise Linear Análise Linear com RedistribuiçãoAnálise Linear com Redistribuição Análise PlásticaAnálise Plástica Análise NãoAnálise Não--LinearLinear Análise através de Modelos FísicosAnálise através de Modelos Físicos M ód u lo 3 Tipos de AnáliseTipos de Análise ObjetivoObjetivo O objetivo da análise estrutural é determinar os efeitos das ações em uma estrutura, com a finalidade de efetuar verificações de estados limites últimos e de serviço. A análise estrutural permite estabelecer as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e deslocamentos, em uma parte ou em toda a estrutura. NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Análise LinearAnálise Linear Admite-se comportamento elástico-linear para os materiais Na análise global as características geométricas podem ser determinadas pela seção bruta de concreto dos elementos estruturais. Em análises locais para cálculo dos deslocamentos, na eventualidade da fissuração, esta deve ser considerada Os valores para o módulo de elasticidade e o coeficiente de Poisson devem ser adotados de acordo com o apresentado em 8.2.8 e 8.2.9, devendo, em princípio, ser considerado o módulo de elasticidade secante Ecs Os resultados de uma análise linear são usualmente empregados para a verificação de estados limites de serviço É possível estender os resultados para verificações de estado limite último, mesmo com tensões elevadas, desde que se garanta a dutilidade dos elementos estruturais 10 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Análise Linear com RedistribuiçãoAnálise Linear com Redistribuição Na análise linear com redistribuição, os efeitos das ações, determinados em uma análise linear, são redistribuídos na estrutura, para as combinações de carregamento do ELU Nesse caso as condições de equilíbrio e de dutilidade devem ser obrigatoriamente satisfeitas Todos os esforços internos devem ser recalculados de modo a garantir o equilíbrio de cada um dos elementos estruturais e da estrutura como um todo. Os efeitos de redistribuição devem ser considerados em todos os aspectos do projeto estrutural, inclusive as condições de ancoragem e corte de armaduras e os esforços a ancorar Cuidados especiais devem ser tomados com relação a carregamentos de grande variabilidade As verificações de combinações de carregamento de ELS ou de fadiga podem ser baseadas na análise linear sem redistribuição. De uma maneira geral é desejável que não haja redistribuição de esforços em serviço NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Análise PlásticaAnálise Plástica A análise estrutural é denominada plástica quando as não linearidades puderem ser consideradas, admitindo-se materiais de comportamento rígido- plástico perfeito ou elasto-plástico perfeito A análise plástica de estruturas reticuladas não pode ser adotada quando: a) se consideram os efeitos de segunda ordem global b) não houver suficiente dutilidade para que as configurações adotadas sejam atingidas No caso de carregamento cíclico com possibilidade de fadiga, deve-se evitar o cálculo plástico, observando-se as prescrições contidas na seção 23 11 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Análise NãoAnálise Não--LinearLinear Na análise não-linear, considera-se o comportamento não-linear dos materiais Toda a geometria da estrutura, bem como todas as suas armaduras, precisam ser conhecidas para que a análise não-linear possa ser efetuada, pois a resposta da estrutura depende de como ela foi armada Condições de equilíbrio, de compatibilidade e de dutilidade devem ser necessariamente satisfeitas Análises não-lineares podem ser adotadas tanto para verificações de estados limites últimos como para verificações de estados limites de serviço NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Análise através de Modelos Físicos Análise através de Modelos Físicos Na análise através de modelos físicos, o comportamento estrutural é determinado a partir de ensaios realizados com modelos físicos de concreto, considerando os critérios de semelhança mecânica A metodologia empregada nos experimentos deve assegurar a possibilidade de obter a correta interpretação dos resultados Neste caso, a interpretação dos resultados deve ser justificada por modelo teórico do equilíbrio nas seções críticas e análise estatística dos resultados Se for possível uma avaliação adequada da variabilidade dos resultados, pode-se adotar as margens de segurança prescritas nesta Norma, conforme as seções 11 e 12 Caso contrário, quando só for possível avaliar o valor médio dos resultados, deve ser ampliada a margem de segurança referida nesta Norma, cobrindo a favor da segurança as variabilidades avaliadas por outros meios Obrigatoriamente devem ser obtidos resultados para todos os estados limites últimos e de serviço a serem empregados na análise da estrutura Todas as ações, condições e possíveis influências que possam ocorrer durante a vida da estrutura devem ser convenientemente reproduzidas nos ensaios. Esse tipo de análise é apropriado quando os modelos de cálculo são insuficientes ou estão fora do escopo desta Norma. 12 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural Elementos IsoladosElementos Isolados PavimentosPavimentos Estrutura GlobalEstrutura Global M ód u lo 3 ModelagemModelagem Elementos IsoladosElementos Isolados São considerados elementos isolados os seguintes: a) os elementos estruturais isostáticos b) os elementos contraventados c) os elementos das estruturas de contraventamento de nós fixos d) os elementos das subestruturas de contraventamento de nós moveis desde que, aos esforços nas extremidades, obtidos numa análise de 1a ordem, sejam acrescentados os determinados por análise global de 2a ordem NBR 6118PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 lX ly charneira engaste 1 2A 2B 3 4A 4B 5A 5B 6 2 2 2 2 y x y x x x y x y x x x p m p m p m p m β β α α l l l l −=′ −=′ = = m x = 5,34 kN.m m y = 5, 34 k N .m m x = 7,40 kN.m m y = 5, 36 k N .m m x =7,98 kN.m m y = 7, 98 k N .m m y = 5,36 kN.m m x = 7, 40 k N .m m 'x12 = 13,59 kN.m m 'x34 = 17,93 kN.m m 'x 13 = 1 3, 59 k N .m m 'x 24 = 1 7, 93 k N .mL1 L2 L3 L4 Elementos IsoladosElementos Isolados 13 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 PavimentosPavimentos a) lançamento dos pontos, linhas e superfícies, geradores do esquema estrutural b) definição das condições de contorno c) aplicação do carregamento d) definição das características do concreto utilizado e) fornecimento das dimensões das seções transversais f) definição dos offsets (eles serão comentados posteriormente) g) definição da densidade da malha de elementos finitos h) seleção e aplicação dos elementos de viga 3D e placa Etapas de ModelagemEtapas de Modelagem NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 PavimentosPavimentos 14 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 PavimentosPavimentos NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 PavimentosPavimentos 15 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Estrutura GlobalEstrutura Global a) definição das características mecânicas dos materiais empregados b) fornecimentos dos valores dos carregamentos atuantes, inclusive vento c) Em modelador estrutural, criar os elementos estruturais (lajes, vigas e pilares), compondo a estrutura Etapas de ModelagemEtapas de Modelagem NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Estrutura GlobalEstrutura Global 16 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Estrutura GlobalEstrutura Global NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 ComparaçãoComparação •Modelagem por elementos isolados conduz a resultados mais conservadores •Validade dos três métodos de modelagem •Avaliar relação custoxbenefício para modelagem baseada em elementos finitos 17 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos Caracterização geométrica Caracterização geométrica –– Trechos RígidosTrechos Rígidos Os trechos de elementos lineares pertencentes a região comum ao cruzamento de dois ou mais elementos podem ser considerados como rígidos NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos Caracterização geométrica Caracterização geométrica –– Largura Largura ColaboranteColaborante de Vigas T de Vigas T » A largura colaborante bf deve ser dada pela largura da viga bw acrescida de no máximo 10% da distância a entre pontos de momento fletor nulo, para cada lado da viga em que houver laje colaborante » A distância a pode ser estimada, em função do comprimento l do tramo considerado, como se apresenta a seguir: -viga simplesmente apoiada: a = 1,00 l -tramo com momento em uma só extremidade: a = 0,75 l -tramo com momentos nas duas extremidades: a = 0,60 l -tramo em balanço: a = 2,00 l 18 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos Caracterização geométrica Caracterização geométrica –– Largura Largura ColaboranteColaborante de Vigas T de Vigas T NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos Quando a laje apresentar aberturas ou interrupções na região da mesa colaborante, a variação da largura efetiva (bef) da mesa deve respeitar o máximo bf e limitações impostas pelas aberturas Caracterização geométrica Caracterização geométrica –– Largura Efetiva com Abertura Largura Efetiva com Abertura 19 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos Na ocorrência de mísula ou variação brusca de seção transversal, só deve ser considerada como parte efetiva da seção aquela indicada na figura abaixo Caracterização geométrica Caracterização geométrica –– Mísulas e Variações Bruscas de Seções Mísulas e Variações Bruscas de Seções Altura e largura efetivas de uma seção transversal NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Seções e Vãos TeóricosSeções e Vãos Teóricos O vão efetivo pode ser calculado por: Caracterização geométrica Caracterização geométrica –– Vãos Efetivos de VigasVãos Efetivos de Vigas ++= 210ef aall com a1 igual ao menor valor entre (t1/2 e 0,3h) e a2 igual ao menor valor entre (t2/2 e 0,3h), conforme indicado abaixo a) Apoio de vão extremo b) Apoio de vão intermediário 20 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Arredondamento do Diagrama de Momentos Arredondamento do Diagrama de Momentos FletoresFletores O diagrama de momentos fletores pode ser arredondado sobre os apoios e pontos de aplicação de forças consideradas como concentradas e nós de pórticos NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Limites para RedistribuiLimites para Redistribuiçção de Momentosão de Momentos e Condie Condiçções de ões de DutilidadeDutilidade A posição da linha neutra no ELU deve obedecer aos seguintes limites: a) x/d ≤ 0,50 para concretos com fck ≤ 35 MPa ou b) x/d ≤ 0,40 para concretos com fck > 35 Mpa Quando for efetuada uma redistribuição,a relação entre o coeficiente de redistribuição δ e a posição da linha neutra nessa seção x/d, deve ser dada por: a) δ ≥ 0,44 + 1,25 x/d para concretos com fck ≤ 35 MPa ou b) δ ≥ 0,56 + 1,25 x/d para concretos com fck > 35 MPa 21 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Limites para RedistribuiLimites para Redistribuiçção de Momentosão de Momentos e Condie Condiçções de ões de DutilidadeDutilidade Mk equalização O coeficiente de redistribuição deve, ainda, obedecer aos seguintes limites: a) δ ≥ 0,90 para estruturas de nósmóveis b) δ ≥ 0,75 em qualquer outro caso NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 AnAnáálise Pllise Pláásticastica A capacidade rotação plástica é função da profundidade relativa x/d da linha neutra na seção para o momento fletor considerado na rótula Curvas tracejadas: Curva 1: para x/d ≥ 0,17 ⇒ 1 000 θpl = 2 d/x Curva 2: para x/d ≥ 0,15 ⇒ 1 000 θpl = 3,5 d/x Capacidade de rotação de rótulas plásticas 22 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Efeitos de 2Efeitos de 2aa OrdemOrdem São aqueles que se somam aos obtidos numa análise de primeira ordem deve ser levado em conta o comportamento não-linear dos materiais podem ser desprezados sempre que não representem acréscimo superior a 10% nas reações e nas solicitações relevantes da estrutura Estabilidade GlobalEstabilidade Global Princípios Básicos de CálculoPrincípios Básicos de Cálculo construção da relação momento-curvatura para cada seção pode ser considerada também a formulação de segurança em que se calculam os efeitos de 2a ordem das cargas majoradas de γf/γf3, que posteriormente são majorados de γf3, com γf3 = 1,1 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Sd,tot = 1,10 Sd (F) onde: FFFF n +γ+γ= ∑ qjkoj 2 k 1q f gk f Ψ 10,110,1 Estabilidade GlobalEstabilidade Global Relação momento-curvatura Princípios Básicos de CálculoPrincípios Básicos de Cálculo 23 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Define-se como rigidez secante adimensional κ o valor dado por: κ= (EI)SEC /(Ac. h2.fcd) onde: h é a altura da seção considerada Estabilidade GlobalEstabilidade Global Princípios Básicos de CálculoPrincípios Básicos de Cálculo Dispensa da ConsideraDispensa da Consideraçção dos Esforão dos Esforçços Globais de 2os Globais de 2aa OrdemOrdem Parâmetro de InstabilidadeParâmetro de Instabilidade Uma estrutura é nós fixos se seu parâmetro de instabilidade α for menor que o valor α1 onde: α1 = 0,2+ 0,1n se: n ≤ 3 α1 = 0,6 se: n ≥ 4 )/( ccsktot IENH=α NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Estabilidade GlobalEstabilidade Global Dispensa da ConsideraDispensa da Consideraçção dos Esforão dos Esforçços Globais de 2os Globais de 2aa OrdemOrdem Parâmetro de InstabilidadeParâmetro de Instabilidade onde: n - número de níveis de barras horizontais (andares) acima da fundação ou de um nível pouco deslocável do subsolo Htot- altura total da estrutura, medida a partir do topo da fundação ou de um nível pouco deslocável do subsolo Nk - somatória de todas as cargas verticais atuantes na estrutura (a partir do nível considerado para o cálculo de Htot), com seu valor característico EcsIc - representa a somatória dos valores de rigidez de todos os pilares na direção considerada. 24 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 AnAnáálise Estruturallise Estrutural M ód u lo 3 Estabilidade GlobalEstabilidade Global Dispensa da ConsideraDispensa da Consideraçção dos Esforão dos Esforçços Globais de 2os Globais de 2aa OrdemOrdem CoeficienteCoeficiente γγzz Avaliação da importância dos esforços de segunda ordem global onde: M1,tot,d é o momento de tombamento, a soma dos momentos de todas as forças horizontais em relação à base da estrutura ∆Mtot,d é a soma dos produtos de todas as forças verticais pelos deslocamentos horizontais de seus respectivos pontos de aplicação, obtidos da análise de 1a ordem estrutura de nós fixos: γz ≤ 1,1 M M d,tot,1 d,tot z 1 1 ∆− =γ NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 M ód u lo 3 DepoimentoDepoimento EngEngoo Ricardo L. S. FrançaRicardo L. S. França AnAnáálise Estruturallise Estrutural Possibilidades de Análise EstruturalPossibilidades de Análise Estrutural Consideração da Ação do VentoConsideração da Ação do Vento O Concreto Estrutural nas Normas O Concreto Estrutural nas Normas EstrangeirasEstrangeiras 25 NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 M ód u lo 3 ExemploExemplo AnAnáálise Estruturallise Estrutural Para o pórtico representado a seguir, pede-se que seja calculado o coeficiente γz. 5 m 5 m 7 m (1) (1) (2) (2) P2 2 P2 2 P1 2 P1 2 W1 W2 F2 F1 a2 a1 W1 = W1d = 10 tf W2 = W2d = 5 tf P1 = P1d = 100 tf P2 = P2d = 50 tf a2 = 0,00295.F1 + 0,00628.F2 a1 = 0,00202.F1 + 0,00214.F2 M tot,base = 10.F2 + 5.F1 Dados: NBR 6118 PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO : PROCEDIMENTO D A T A 0 0 / 0 0 / 0 0 M ód u lo 3 ExemploExemplo AnAnáálise Estruturallise Estrutural M M d,tot,1 d,tot z 1 1 ∆− =γ Andar y (m) Fx (tf) Desloc. Horiz. (m) Carga do Andar (tf) M1,tot,d (tf.m) ∆Md (tf.m) 1 2 10 5 10 5 0,078 0,032 50 100 M1,d (tf.m) 100 25 = 125 3,9 3,2 = 7,1∆Mtot,d (tf.m) 06,1 125 1,71 1 = − =∴ zγ
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