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Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 1 Aula 1: Apresentação. Revisão flexão simples, cisalhamento e ancoragem Parte desta apresentação foi gentilmente cedida pelo Prof. Dr. Jefferson Camacho – UNESP - IS 121.231 - CONSTRUÇÕES DE CONCRETO ARMADO 2 Prof. Guilherme Parsekian 2024 Apresentação da Disciplina 2024 1 2 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 2 GUILHERME A. PARSEKIAN DOCENTE RESPONSÁVEL NATHALIA RANGEL DANTAS APOIO Equipe de Ensino Programa da Disciplina CONSTRUÇÕES DE CONCRETO ARMADO 2 - ESTRUTURAS DE CONCRETO 2 - Turma B Semana Data Conteúdo 1 03/04/2024 Apresentação da disciplina. Revisão. Lajes 2 10/04/2024 Lajes e Estabilidade Global 3 17/04/2024 4 24/04/2024 - 01/05/2024 feriado 5 08/05/2024 Revisão e finalização dos exercícios em grupo em sala de aula 6 15/05/2024 14:00-15:40 - Apresentações Exercícios em Grupo - 16:00-17:40 Teste 1 (100 min) - Lajes e Estabilidade Global 7 22/05/2024 Flexão composta reta e oblíqua, Pilares e Fundações 8 29/05/2024 9 05/06/2024 10 12/06/2024 11 19/06/2024 12 26/06/2024 Revisão e finalização dos exercícios em grupo em sala de aula 13 03/07/2024 14:00-15:40 - Apresentações Exercícios em Grupo - 16:00-17:40 Teste 2 (100 min) Flexão composta, Pilares, Fundações 14 10/07/2024 horário de dúvidas 15 17/07/2024 Prova Final (180 min) - conteúdo total 16 24/07/2024 Prova Substitutiva da Prova Final (180 min) - conteúdo total 3 4 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 3 INTRODUÇÃO Bibliografia Básica: Material no AVA PDFs das aulas. Bastos, P. S. LAJES DE CONCRETO. UNESP. 2015. 119p. Em PDF. Giongo, J. S.; Bocchi Junior, C. F. CONCRETO ARMADO. PROJETO E CONSTRUÇÃO DE LAJES NERVURADAS. USP. 2007. 63p. Em PDF. Pinheiro, L. M.; Baraldo, L. T.; Porem, M. E. ESTRUTURAS DE CONCRETO: ÁBACOS PARA FLEXÃO OBLÍQUA. USP. 2009. 108p. Em PDF. Venturini, W. S.; Rodrigues, R. O. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS RETANGULARES DE CONCRETO ARMADO SOLICITADAS A FLEXÃO RETA. USP. 1987. 133. Em PDF. Bastos, P. S. PILARES DE CONCRETO ARMADO. UNESP. 2017. 104p. Em PDF. Bastos, P. S. SAPATAS DE FUNDAÇÃO. UNESP. 2016. 125p. Em PDF. Bastos, P. S. BLOCOS DE FUNDAÇÃO. UNESP. 2017. 79p. Em PDF. Testes com conteúdo parcial dos tópicos em questão. Com consulta a material próprio manuscrito. Prova Final com conteúdo total e conceitos do projeto. Com consulta a material próprio manuscrito. Serão realizadas quatro avaliações para compor a média dos alunos(as), sendo esta composta por: 2 testes (Nota1 e Nota2); nota de prova (Nota3) e nota das apresentações do trabalhos em grupo (Nota4). Média=0,4*(Nota1+Nota2)+0,4*Nota3+0,2*Nota4 AVALIAÇAO E CRITÉRIO DE APROVEITAMENTO: 5 6 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 4 DÚVIDAS / COMENTÁRIOS ??? Introdução 1) REVISÃO 7 8 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 5 Propriedades do concreto simples Diagrama tensão x deformação idealizado NBR 6118 – 8.2.10.1 – trecho elástico – trecho plástico (𝜀 ≤ 𝜀 ) 9 10 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 6 Propriedades do concreto simples Em discussão deve ser revisto em errata NBR 6118 – 2023 Diagrama tensão vs deformação até C50 11 12 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 7 Diagrama tensão vs deformação até C50 – simplificado de cálculo Diagrama retangular simplificado em vermelho Diagrama tensão vs deformação aço = 13 14 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 8 Diagrama tensão vs deformação aço CA50 = 50 kN/cm2 = 500 MPa 43,5 kN/cm2 = 435 MPa fyd = fyk / 1,15 2,38 ‰ 80 ‰10,0 ‰2,07 ‰ Introdução FLEXÃO SIMPLES EM VIGAS DE SEÇÃO RETANGULAR 15 16 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 9 Vigas de Concreto Armado: Modelo Resistente Dimensionamento de Vigas de seção Retangular à Flexão Simples Isostáticas de Tensões Treliça de Ritter-Morsch X Estudo do Esforço Cortante: Introdução Mecanismo resistente interno 17 18 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 10 Domínios de deformação (na ruptura qual a deformação no aço e no concreto?) Dimensionamento de Vigas de seção Retangular à Flexão Simples LN corta a seção Domínios 2, 3 ou 4 Evitar ruptura frágil da viga Domínios 2 ou 3 Domínio 4 Dimensionamento à Flexão Simples: ELU Dimensionamento de Vigas de seção Retangular à Flexão Simples 19 20 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 11 c cd yd ( .f ).b.y As.f = 0 (1) Fx = 0 Rcc Rst = 0 c cd d y d 2 ( .f ).b.y. = M (2) (As)M = 0 Rcc . Z = Md Vigas de seção retangular: Armadura Simples Dimensionamento de Vigas de seção Retangular à Flexão Simples Valores de c no próximo slide Diagrama de Cáculo: Diagrama Retangular l = 0,80 para fck 50MPa. l = 0,80-(fck-50)/400 para fck > 50MPa c = 0,85 para fck 50MPa c = 0,85.[1,0-( fck -50)/200 para 50 < fck 90MPa CURSO DE CONCRETO ARMADO I: I NTRODUÇÃO Valores da tensão (c.fcd): = c.fcd no caso da largura da seção, medida paralelamente à linha neutra, não diminuir a partir desta para a borda comprimida para fck 50MPa = 0,90. c.fcd para casos contrários e fck 50MPa 21 22 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 12 Dimensionamento de Vigas de seção Retangular à Flexão Simples Admitindo como incógnitas x e As Simplificando para Concreto C50 Domínio 2b e 3 Ex. Arm. DuplaEx. Arm. SimplesDisp. Normativas Sem armadura dupla: F1 e F2 = 0 o Md = [(0,85 fcd)∙(0,8 x)∙b] ∙ (d – 0,4x) o Md = [0,68 fcd∙x∙b] ∙ (d – 0,4x) o Resolve-se x Fc = (0,85 fcd)∙(0,8 x)∙b = Ft = fs ∙As z = d – 0,4x Md = Fc∙z Concreto C50 = 23 24 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 13 Concreto C50 domínio 2, onde x x23 = 0,259 d; e ssd = fyd domínio 3, onde x23 x x34 = 0,0035 d / (0,0035 + eyd); e ssd = fyd (para CA50: eyd =0,00207, x34 = 0,628) Prevalece limite x/d de ductilidade (a seguir) domínio 4, se x x34 não desejável alterar seção ou usar armadura dupla o Calcula-se z = d – 0,4x o Calcula-se As = Md / [fyd∙z] o Verifica-se a armadura mínima e ductilidade da seção Se for domínio 2 ou 3: Flexão Simples: Disposições Normativas 25 26 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 14 Modelo da Viga Contínua: Vão Teórico (Lef) 1 2 1 2 1 2 1 2 t t Lef = Lo+ + 2 2 t /2 t /2 a < e a < 0,3.h 0,3.h Lef = Lo+a +a ou Flexão Simples: Disposições Normativas Vale para laje Ou simplificadamente considera-se distância entre eixos dos apoios Asmin = 𝝆𝒎𝒊𝒏%. Ac Armadura mínima 27 28 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 15 Asmin = 𝝆%. Ac Armadura mínima tracionada Flexão Simples: Disposições Normativas . . . Do momento mínimo e tipo de aço calcula-se As ... Ductilidade (para vigas): Flexão Simples: Disposições Normativas o valor de x/d o 0,45 até C50 o 0,55 acima C50 até C90 o Se houver redistribuição de momento (usual Asneg) o x/d (d-0,44)/1,25 até C50 o x/d (d-0,56)/1,25 acina de C50 até C90 29 30 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 16 Cobrimento (c) da armadura: Flexão Simples: Disposições Normativas O cobrimento vai depender do nível de agressividade do ambiente (tab.6.1 da NBR 6118). 31 32 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 17 33 34 Construções de Concreto Armado 2 - 202419/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 18 Para concretos de classe de resistência superior ao mínimo exigido, os cobrimentos definidos na Tabela 7.2 podem ser reduzidos em até 5 mm. No caso de elementos estruturais pré-fabricados, os valores relativos ao cobrimento das armaduras devem seguir o disposto na ABNT NBR 9062 cnom = cmín + ∆c Exemplo 1 • Viga de apoio de laje com 4,0m de vão livre • h = 40 cm, b = 20 cm • Ambiente urbano Classe Agres. Amb. II • fck = 30 MPa, fyk = 500 MPa • qk + gk = 15 kN/m • dimensionar armadura positiva 35 36 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 19 LAJES MACIÇAS 1. Definições Iniciais elemento de superfície plana, em geral horizontal, sujeito principalmente a ações perpendiculares ao seu plano. PLACA: 3. 37 38 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 20 NESTE MÓDULO: lajes retangulares maciças de concreto armado, apoiadas sobre vigas ou paredes. Os apoios serão considerados indeslocáveis. são placas de concreto armado cuja função é receber carregamentos atuantes nos andares e transferi-los para os apoios (ex.: vigas, paredes, pilares, etc.) LAJES: 4. tabelas Carregamento curvatura flexão. ESFORÇOS SOLICITANTES: 5. a) Momento Fletor: Fig. Adaptada do Livro “Sistemas Estruturais”-Heino Engel 39 40 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 21 Carregamento deslocamento vertical de uma seção em relação à seção adjacente cisalhamento. ESFORÇOS SOLICITANTES – cont.: 6. b) Força Cortante: Fig. Adaptada do Livro “Sistemas Estruturais”-Heino Engel Carregamento rotações diferentes de seções adjacentes, mas localizadas em faixas diferentes torção. ESFORÇOS SOLICITANTES – cont.: 7. c) Momento Torçor: Fig. Adaptada do Livro “Sistemas Estruturais”-Heino Engel 41 42 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 22 2. Vãos distância entre faces internas dos apoios. Vão Livre (o ): Laje apoiada: Vão Teórico ( ): 8. 21olaje aa = onde: h3,0 2/t a 1 1 h3,0 2/t a 2 2 e Laje em balanço: 1olaje a= onde: h3,0 2/t a 1 1 9. No geral: = distância entre os eixos dos apoios. Exemplo 2. Lousa 43 44 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 23 Exemplo 2. Lousa Vãos efetivo: laje 2 e 5 3. Classificação Eixo x é paralelo ao menor vão e eixo y é paralelo ao maior vão. 10. x y =l 45 46 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 24 . Na direção do eixo y: Na direção do eixo x: (menos “curvada”) (mais “curvada”) Laje “pouco curvada” na direção y e “muito curvada” na direção x. 12. Esquema das armaduras: em azul: armadura principal, calculada para resistir ao momento fletor; em vermelho: armadura secundária, usada para solidarizar as faixas unitárias, prevendo uma eventual concentração de esforços em uma delas. 1 m x y Nesse caso, o cálculo é feito para faixas de 1 metro de laje, paralelas ao menor vão. 47 48 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 25 4. Vinculação Análise da vinculação para lajes adjacentes 14. 49 50 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 26 15. 16. 51 52 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 27 17. OBS.03) Lajes rebaixadas ● Toda a laje que possuir um lado adjacente a uma laje rebaixada deve ser considerada como apoiada neste lado; ● Uma laje não deve ser considerada engastada na laje adjacente se sua espessura for pelo menos 2 cm maior que a espessura da laje adjacente; 17. ● Quando, ao longo de um apoio existirem duas situações de vínculo (apoiado e engastado), somente considera-se como engaste se a região engastada corresponder a pelo menos 2/3 do comprimento da borda; ● Quando o vão da laje vizinha for menor que 1/3 do vão da laje em foco, medidos na direção perpendicular à borda em que se apoiam, considera-se esta borda simplesmente apoiada. 53 54 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 28 18. Considerar pior caso para cada detalhamento de armadura Calcular laje com lado apoiado, detalhar armadura negativa no trecho contínuo 19. 55 56 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 29 Exemplo 3: Lousa Exemplo 3. Lousa i) Indicar vinculações Todas as Lajes 57 58 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 30 5. Espessura, Cobrimentos Mínimos e Pré-dimensionamento Para lajes maciças apoiadas sobre vigas (NBR 6118:2023): 5.1) ESPESSURA MÍNIMA 7 cm: lajes de cobertura não em balanço 8 cm: lajes de piso não em balanço 10 cm: lajes em balanço 10 cm: lajes que suportem veículos de peso 30kN 12 cm: lajes que suportem veículos de peso > 30kN Coeficiente adicional para lajes em balanço 59 60 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 31 O cobrimento vai depender do nível de agressividade do ambiente (tab.6.1 da NBR 6118). idem vigas ver recomendações específicas para lajes 5.2) COBRIMENTO DA ARMADURA 7.4.7.5 Os cobrimentos nominais e mínimos estão sempre referidos à superfície da armadura externa, em geral à face externa do estribo. O cobrimento nominal de uma determinada barra deve sempre ser: cnom = cmín + ∆c 61 62 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 32 Lembrando que lajes tem armadura de flexão em duas direções: cobrimento e d variam em cada direção pode adotar mais crítico 5.3) PRÉ-DIMENSIONAMENTO Expressão Simplificada A espessura da laje pode ser inicialmente estimada pela faixa de valores dada pelas seguintes expressões : ℎ = (todos os lados apoiados); ou; ℎ = (todos os lados com continuidade) Eq. 3.1 Onde: 𝐿 = menor vão da laje, em cm. 63 64 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 33 Exemplo 4: Lousa Exemplo 4. Lousa Para laje 2 e 5: i) Estimar h (depois usar o que está na forma) ii) Definir cobrimento mínimo inferior e superior iii) Definir d Classe de agressividade I C25 65 66 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 34 6. Ações 6.1) TABELAS Nova norma em 2019: NBR 6120 a) Ações permanentes: peso específico dos materiais de construção b) Ações variáveis: valores mínimos de cargas variáveis 67 68 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 35 b) Ações variáveis: valores mínimos de cargas variáveis Madeira de Zimbre 20 Produtos PINA FERREIRA ~ Materiais de ... www.pinaferreira.pt390 × 350Pesquisa por imagem 6.2) TIPOS DE AÇÕES 69 70 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 36 Observação 01: Na ausência de informações com relação às ações de piso/regularização/forro, é usual, mas com os devidos cuidados, adotar o valor de carga permanente (sem peso próprio da estrutura) = 1 kN/m2. Observação 02: Ação em parapeitos. Nas bordas de balcões, varandas, sacadas e terraços com guarda-corpo, prever carga variável de 2 kN/m, além do peso próprio do guarda-corpo. Considerar também forças horizontais variáveis (tabela abaixo). Independentemente da altura da barreira, as forças da Tabela 12 devem ser consideradas atuando a 1,1 m acima do piso acabado e perpendiculares ao eixo longitudinal da barreira. Edifício residencial Exemplo 5. Lousa Considerando edifício comercial, sala de uso geral, qual gk e qk por m2 ? L1 e L5 71 72 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 37 Madeira de Zimbre 20 Produtos PINA FERREIRA ~ Materiaisde ... www.pinaferreira.pt390 × 350Pesquisa por imagem 6.3) CARGA DE PAREDE NA LAJE 6.3.1. Para Lajes Armadas em 1 direção a) Alvenaria na direção do menor vão (apostila Prof. Camacho): Planta: Madeira de Zimbre 20 Produtos PINA FERREIRA ~ Materiais de ... www.pinaferreira.pt390 × 350Pesquisa por imagem • distribuir uniformemente a carga da parede segundo uma faixa de largura (b). (video, 45) • dimensionar o trecho como uma viga de largura bw, altura h e vão teórico . 73 74 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 38 Madeira de Zimbre 20 Produtos PINA FERREIRA ~ Materiais de ... www.pinaferreira.pt390 × 350Pesquisa por imagem • distribuir uniformemente a armadura principal na faixa de largura bw. • calcular uma armadura de distribuição para essa faixa. Madeira de Zimbre 20 Produtos PINA FERREIRA ~ Materiais de ... www.pinaferreira.pt390 × 350Pesquisa por imagem b) Alvenaria na direção do maior vão (apostila Prof. Camacho): Planta: • Nesse exemplo: faixa unitária viga apoiada nas extremidades carga de parede = carga adicional na viga. 1m 75 76 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 39 6.3.2. Para Lajes Armadas em 2 direções • Critério simplificado: considerar peso total da parede distribuído uniformemente por sobre a laje. a) conhecendo o peso/m2 de parede, o comprimento, e a altura da parede, posso calcular a força total que a parede aplica na laje; b) distribuir essa força total pela área da laje, calculada em função dos vãos teóricos. Prever armadura adicional (método é impreciso, pode ser inseguro) Na prática hoje usa-se modelo de grelha considerando a parede na posição correta 7. Reações de Apoio • Lajes: transferem as ações para as vigas através das suas reações de apoio. • Reação que vai para cada viga proporcional a uma área limitada por linhas de plastificação, que dependem da vinculação nas bordas da laje. •http://faq.altoqi.com.br/images/uploads/Ebe rick/Analise%20da%20estrutura/Metodo_C harneiras_Plasticas_05_Eb.gif 7.1) CÁLCULO MANUAL 77 78 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 40 Os triângulos e trapézios, relacionados ao carregamento que vai para cada apoio, são obtidos traçando-se retas inclinadas a partir dos vértices: • 45 entre apoios de mesmo tipo; • 60 a partir do apoio engastado quando o outro for livremente apoiado; • 90 a partir do apoio quando a borda vizinha for livre. Exemplos Cálculo das reações de apoio depende das vinculações 𝑅 = 𝐾 𝑝𝑙 𝑅 ´ = 𝐾 ´ 𝑝𝑙 𝑅 = 𝐾 𝑝𝑙 𝑅 ´ = 𝐾 ´ 𝑝𝑙 𝑙 = 𝐦𝐞𝐧𝐨𝐫 𝐯ã𝐨 Ra - reação de apoio da viga da borda apoiada ao longo da direção la; Ra´ - reação de apoio da viga da borda engastada ao longo da direção la; Rb - reação de apoio da viga da borda apoiada ao longo da direção lb; Rb´ - reação de apoio da viga da borda engastada ao longo da direção lb; Ka, Ka´, Kb, Kb´ - coeficientes obtidos na Tabela p – carga por metro quadrado OBS: reações R resultado em kN/m 79 80 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 41 Cálculo das reações de apoio depende das vinculações Cálculo das reações de apoio depende das vinculações 81 82 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 42 Cálculo das reações de apoio depende das vinculações Exemplo 6: Lousa 83 84 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 43 Exemplo 6: Lousa Calcular reações de apoio das L2 e L5 8. Momentos Fletores 8.1) MÉTODOS DE CÁLCULO métodos analíticos (séries trigonométricas) métodos numéricos (computador): diferenças finitas elementos finitos elementos de contorno considerando a laje como uma grelha (elementos de barras em 2 direções) Tabelas 85 86 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 44 • Serão adotadas as Tabelas de PINHEIRO (1993) presentes em BASTOS (2015) no AVA. 8.2) CÁLCULO UTILIZANDO TABELAS • mx momento fletor na direção do vão x. • my momento fletor na direção do vão y. lx (ou la) = menor vão 87 88 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 45 Cálculo dos momentos depende das vinculações positivo no vão, negativo sobre a borda engastada da lajes Os momentos fletores positivos máximos são dados por: 𝑀 = , 𝑀 = enquanto os momentos fletores negativos máximos por: 𝑀 = , 𝑀 = 𝑝 = valor da carga uniformemente distribuída por metro quadrado 𝑙 o comprimento do menor vão 𝛼 , 𝛼 , 𝛽 , 𝛽 coeficientes obtidos nas tabelas Resultado de momento M em kNm/m Cálculo dos momentos depende das vinculações positivo no vão, negativo sobre a borda engastada da lajes 89 90 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 46 Cálculo dos momentos Coeficientes de Czerny Cálculo dos momentos Coeficientes de Czerny 91 92 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 47 • Em geral, lajes adjacentes possuem diferentes condições de apoio, diferentes vãos teóricos e diferentes carregamentos. • No apoio comum existirão dois valores diferentes para o momento negativo. 8.3) COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES Se lajes adjacentes puderem mesmo ser consideradas engastadas uma na outra necessário compatibilizar os momentos negativos. • Compatibilização dos momentos negativos: m m m m ' ' ' , ' 1 2 2 2 0 80 93 94 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 48 • Em decorrência da compatibilização dos momentos negativos, os momentos positivos serão alterados • Se esta correção diminui o valor do momento positivo, (Laje L1), despreza-se esta redução (a favor da segurança). • Se esta correção aumenta o valor do momento positivo, (Laje L2), a correção deverá ser feita: 2 'm mm 2cor,2 = 'm'm'm 2= • Em decorrência da compatibilização dos momentos negativos, os momentos positivos serão alterados • Se esta correção diminui o valor do momento positivo, (Laje L1), despreza-se esta redução (a favor da segurança). • Se esta correção aumenta o valor do momento positivo, (Laje L2), a correção deverá ser feita: 95 96 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 49 Exemplo 7. Lousa Considerando edifício comercial, para região de lojas, qual valores dos momentos a serem considerados? L2 e L5 97 98 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 50 9. Dimensionamento das Armaduras 9.1) flexão como viga com b = 100 cm o Calcula-se z = d – 0,4x o Calcula-se As = Md / [fyd∙z] o Verifica-se a armadura mínima e ductilidade da seção Se for domínio 2 ou 3: oVerificação Ductilidade ovalor de x/d o 0,45 até C50 o 0,55 acima C50 até C90 oSe houver redistribuição de momento (usual Asneg) o x/d (d-0,44)/1,25 até C50 o x/d (d-0,56)/1,25 acima de C50 até C90 o Deve-se limitar a redistribuição a d 0,75 ● Exemplo cm0,10cadaamm3,6 m/cm12,3a 2 s = Resultado = armadura por metro 99 100 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 51 ● Tabela 1.4ª Área da seção de barras por metro de largura: ● Elaborada por Alessandro L. Nascimento e Libânio Miranda Pinheiro m/cmema 2 s se a laje é armada em 1 ou 2 direções. se as é positiva ou negativa. ● Taxa de armadura: com bw = 100 cm, deve respeitar os limites da Norma. 9.2) TAXA DE ARMADURA ● Esses limites dependem: h.b a w s s = 101 102 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 52 ● Observação: Para armadura positiva secundária de lajes armadas em uma direção, deve-se obedeceros seguintes valores mínimos: principal.armdado%20 s.sec.arm,s min.sec.arm,s 5,0 m/cm9,0a 2 .sec.arm,s min● AGORA VEREMOS COMO É QUE CALCULA O 103 104 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 53 TABELA DA NORMA (válida para CA50, e ):4,1c = 15,1s = No caso de lajes, considerar seção retangular com largura igual a 100 cm 9.3) OUTROS LIMITES ● onde h = altura da laje 8 h .long.arm ● Distancia livre entre barras na direção horizontal (eh): agregadomax, h 2,1 mm20 e cm20 h2 principal.armoespaçament ● ● cm33undáriasec.armoespaçament ● P/ Arm. Negativas – verificar abertura passagem vibrador. 105 106 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 54 Exemplo 8. Lousa Calcular As,min; espaçamento máximo e diâmetro máximo Calcular Armaduras L2 e L5 10. VERIFICAÇÃO DA CORTANTE O uso de armaduras para absorver a força cortante em lajes é raro Pode-se dispensar a armadura transversal quando a força cortante de cálculo obedecer à expressão: = = db402,1kV V.4,1V onde;VV w1RdRd SkSd 1RdSd onde: • = tensão resistente de cálculo do concreto ao cisalhamentoRd 107 108 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 55 10. VERIFICAÇÃO DA CORTANTE Para até C50: • = tensão resistente de cálculo do concreto ao cisalhamentoRd 𝜏 = 0,0375 𝑓 /𝜏 = 0,0375 𝑓 / com Rd e fck em MPa 𝝉𝑹𝒅 = 𝟎, 𝟐𝟓 𝟎, 𝟕 𝟎, 𝟑 𝟏, 𝟒 𝒇𝒄𝒌 𝟐/𝟑 • coeficiente k : p/ lajes onde 50% da armadura inferior NÃO chega até o apoio: k = 1, p/ os demais casos: com d em metros 1d6,1k = • bw: a largura da seção transversal ao longo da altura útil d (no caso correspondente à largura de 100 cm). db402,1kV w1RdRd = • d: altura útil 109 110 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 56 02,0quemaiornão, d.b A armaduradetaxa w 1s 1 ==• onde: : área de armadura de tração que se estende até não menos que além da seção considerada. 1sA nec,bd (obs.: definido no item 9.4.2.5 e figura 19.1) nec,b db402,1kV w1RdRd = Exemplo 12: Lousa Exemplo 9. Lousa Para As,calc e C25, com 100% da armadura até o apoio, qual o valor característico máximo para cortante? L2 e L5 111 112 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 57 11. FLECHAS ( Estado Limite de Utilização) Aula passada: ELS Ma Ecs Inércia seção bruta, fissurada Mr Ma Branson Fluência Verificar limites ... 11. FLECHAS ( Estado Limite de Utilização) 11.1) COMPORTAMENTO “NÃO-LINEAR” 02 Viga ca c paredes.exe 113 114 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 58 Estados Limites de Serviço 3.2.3 estado limite de abertura das fissuras (ELS-W): Estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais aos máximos especificados 3.2.4 estado limite de deformações excessivas (ELS-DEF): Estado em que as deformações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal da construção 3.2.8 estado limite de vibrações excessivas (ELS-VE): Estado em que as vibrações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal da construção. Combinação de Carregamentos podem atuar durante grande parte do período de vida da estrutura e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de deformações excessivas 115 116 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 59 Combinação de Carregamentos se repetem muitas vezes durante o período de vida da estrutura e sua consideração pode ser necessária na verificação dos estados limites de formação de fissuras, de abertura de fissuras e de vibrações excessivas. Podem também ser consideradas para verificações de estados limites de deformações excessivas decorrentes de vento ou temperatura que podem comprometer as vedações; Verificação do deslocamento Limite e contraflecha Deslocamentos ELS-quase permanente Vibrações ELS-frequente Apenas cargas acidentais 117 118 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 60 Verificação do deslocamento – outros casos – VER NBR 6118 Limites Deslocamentos ELS-quase permanente Verificação do deslocamento: Deformação Excessiva– ELS-CQP Quase Permanente: Vibração Excessiva– ELS-CF Frequente – Parcela Permanente: - 119 120 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 61 Módulo de Elasticidade SecanteVerificação do deslocamento Momento de fissuração Verificação do deslocamento 121 122 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 62 11.5) CÁLCULO DA FLECHA IMEDIATA ( fi ) - TABELAS 𝑓 = 𝑓 𝑝 ℓ 𝐸 ℎ f1= coeficiente, apresentado nas tabelas, função dos diferentes casos de condições de apoio da laje bem como da relação l = b/a entre os vãos da laje pi = carga de serviço da laje correspondente à flecha imediata a = menor vão ECS = módulo de elasticidade secante do concreto h = espessura da laje. próximo ao apoio, o momento é pequeno e a seção trabalha no estádio I; próximo ao meio do vão, os momentos são grandes e existe a possibilidade da peça fissurar, trabalhando no estádio II. Estádio I Estádio I Estádio II 𝑓 = 𝑓 𝑝 ℓ 𝐸 ℎ A equação para a avaliação da flecha imediata em lajes retangulares utiliza a espessura h da laje. Para levar em conta a rigidez efetiva das lajes, que pode estar fissurada, tem-se duas situações a considerar: a) Se o maior momento solicitante de serviço no vão da laje for menor ou igual ao momento de fissuração, a laje não apresentará fissuras e por isso pode-se usar o valor da espessura h da laje na equação b) Caso contrário, deve-se empregar o valor da espessura equivalente heq no lugar de h, com heq dado por: ℎ = 123 124 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 63 existem fissuras na borda inferior da viga; “concreto não resiste mais à tração”; a armadura absorve as tensões de tração (aderência); 11.2.2. “Estádio II” Momento de Inércia da Seção Bruta e FissuradaVerificação do deslocamento Equações: FONTE Carvalho e Figueiredo Filho (2014) Seção bruta de concreto (não considera aço) SEÇÃO RETANGULAR: bf = bw (bf - bw) = 0 𝒚 = 𝒉 𝟐 I = bw⸱ h3 𝟐 125 126 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 64 seções planas permanecem planas (as deformações são proporcionais à distância da linha neutra); vale a lei de Hooke para o concreto comprimido e para a armadura tracionada “homogeneizada” define-se um coeficiente e (e = Es / Ecs ). Momento de Inércia da Seção Bruta e FissuradaVerificação do deslocamento Equações: FONTE Carvalho e Figueiredo Filho (2014) Seção fissurada (inclui área de aço homogeneizada) SEÇÃO RETANGULAR: bf = bw (bf - bw) = 0 127 128 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 65 SEÇÃO RETANGULAR: bf = bw (bf - bw) = 0 Momento de fissuração Verificação do deslocamento 129 130 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 66 próximo ao apoio, o momento é pequeno e a seção trabalha no estádio I; próximo ao meio do vão, os momentos são grandes e existe a possibilidade da peça fissurar, trabalhando no estádio II. Estádio I Estádio I Estádio II NBR 6118:2014: para calcular a flecha imediata, deve-se usar o momento de inércia equivalente: cII 3 a r c 3 a r eq II M M 1I M M I = Ic = momento de inércia da seção bruta de concreto; III = momento de inércia da seção fissurada de concreto no EstádioII, calculado com e = Es/Ec. Mr = momento de fissuração do elemento estrutural, cujo valor deve ser reduzido à metade no caso de utilização de barras lisas. 131 132 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 67 Cont. cII 3 a r c 3 a r eq II M M 1I M M I = Ma = momento fletor na seção crítica do vão considerado (momento máximo no vão para vigas biapoiadas ou contínuas e momento no apoio para balanços. (A favor da segurança, para este cálculo, pode-se considerar Ma = Ma,max, que é o valor calculado considerando-se a combinação rara gk + qk ). 𝑓 = 𝑓 𝑝 ℓ 𝐸 b ℎ b = 1,0m ou 100 cm, depende da unidade adotada 133 134 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 68 Verificação da flecha – Flecha diferida no tempo Flecha diferida ao longo do tempo tempo > 70 meses: Segundo a NBR 6118 : “A flecha adicional diferida, decorrente das cargas de longa duração em função da fluência, pode ser calculada de maneira aproximada pela multiplicação da flecha imediata pelo fator f ...” 𝑆𝑒 𝒇𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 = 𝒇𝒇 > 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑠𝑒 𝑓𝑓 − 𝑐𝑓 ≤ 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝑂𝐾! 𝑠𝑒 𝑓𝑓 − 𝑐𝑓 > 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝑁Ã𝑂 𝑂𝐾! (𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠. 𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑗𝑒) 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑟 𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒂𝒇𝒍𝒆𝒄𝒉𝒂 = 𝒄𝒇 = ℓ 350 𝑒 𝑓𝑎𝑧𝑒𝑟 𝑛𝑜𝑣𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎çã𝑜: 135 136 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 69 Exemplo 10. Lousa Calcular ELS,CQP para deslocamento considerando seção bruta não fissurada Estimar flecha final x2,5 L2 e L5 12. DETALHAMENTO DAS ARMADURAS Armadura Negativa: na face superior da laje Armadura Positiva: na face inferior da laje (ambas tracionadas) 137 138 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 70 12.1. ARMADURA NEGATIVA SOBRE BORDA ENGASTADA Comprimento das barras negativas: calculado com base no diagrama de momentos fletores na região dos apoios. Em edifícios usuais, em apoios de lajes retangulares que não apresentem borda livre, o diagrama apresenta o formato de um trapézio: lx = maior vão entre os vãos menores das duas lajes lb = comprimento de ancoragem 3 tipos de detalhamento Detalhamento As,neg sobre apoio interno Em geral, os comprimentos são arredondados para múltiplos de 5 cm. Recomenda-se adotar barras de distribuição que tenham as mesmas áreas e espaçamentos que os indicados para armaduras secundárias na direção perpendicular a essa armadura. 139 140 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 71 12.2 Armadura negativa sobre borda apoiada Finalidade: evitar fissuração excessiva na ligação da face superior da laje com a viga. Não se deve adotar espaçamento dessa armadura superior a 33 cm. (Figura adaptada da apostila do Prof. Camacho) 12.3 Armadura negativa de lajes em balanço L : comprimento da barra no balanço; Comprimento total no trecho horizontal: 2,5L. O gancho diferenciado na extremidade da borda livre serve para protegê- la. 141 142 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 72 12.4 Armadura de canto Nos cantos de lajes retangulares, formados por duas bordas simplesmente apoiadas, existe uma tendência deles se levantarem decorrente da ação de momentos volventes (ou torçores). Sendo assim, deve-se adotar uma armadura nesta região, tanto na face superior como na face inferior, para impedir aberturas de fissura excessivas. ARMADURA DE CANTO (MOMENTO VOLVENTE (TORÇOR) Quando toda a armadura positiva (na face inferior) se estender de apoio a apoio, faz-se necessária apenas a colocação da armadura negativa (na face superior). Caso contrário, deve-se garantir uma armadura na face inferior igual à adotada para a face superior. 143 144 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 73 Quando toda a armadura positiva (na face inferior) se estender de apoio a apoio, faz-se necessária apenas a colocação da armadura negativa (na face superior). Caso contrário, deve-se garantir uma armadura na face inferior igual à adotada para a face superior. Área de armadura: deve ter, em cada direção, uma área não inferior a Asx/2, onde asx é a armadura no centro da laje, na direção mais armada. Barras: devem se estender até a distância igual a 1/5 do menor vão teórico da laje, medida a partir das faces dos apoios. 145 146 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 74 12.5 Armaduras positivas (na face inferior da laje) Nas extremidades do edifício, elas costumam ser estendidas até junto a essas extremidades, respeitando-se o cobrimento especificado. As barras das armaduras inferiores vão estar ancoradas desde que se estendam, além da face interna do apoio, um comprimento que seja maior ou igual a 10 e 6 cm. Porém recomenda-se estender além do apoio para evitar colapso progressivo Detalhe contra colapso progressivo Armadura negativa sobre borda apoiada Finalidade: evitar fissuração excessiva na ligação da face superior da laje com a viga. Não se deve adotar espaçamento dessa armadura superior a 33 cm. (Figura adaptada da apostila do Prof. Camacho) Para pode considerar as vigas de apoio com seção T: As,min = 1,5 cm2/m 147 148 Construções de Concreto Armado 2 - 2024 19/04/2024 Prof. Guilherme A. Parsekian 75 Exemplo 11. Lousa Detalhamento L2 e L5 149 150