DOMINIOS DE DEFORMAÇÃO
Estudos mostram que o esgotamento da capacidade
resistente de uma peço estrutural em concreto armado,
sujeita a flexão normal composta, no ELU – Estado Limite
Último se da tradicionalmente pela região comprimida do
concreto, quer a armadura tenha escoado ou não.
No entanto, viu se a necessidade de limitar a deformação
da armadura tracionada em virtude do desconforto
provocado por fissuras excessivamente grandes.
Portanto, teoricamente, passou-se a assumir que a
capacidade resistente de uma seção se da:
-Pela ruptura da região comprimida do concreto e;
-Pela deformação plástica excessiva da armadura
tracionada.
É muito difícil, no entanto, identificar os
parâmetros que levam a obtenção dos valores
relativos à resistência mecânica de peças de
concreto. Sendo assim, convencionou-se admitir
que o concreto se rompe sob compressão quando
esse atinge um valor de deformação a partir do
qual o risco de ruptura e significativo. Este valor
vem sendo justificado e confirmado
experimentalmente. Portanto, considera-se um
ELU – Estado Limite Último convencional
(Conhecido como ELU de ruptura) um estado
limite de deformação plástica excessiva.
“DOMINIO 2” DE DEFORMAÇÃO
No domínio 2, temos que a deformação
do aço esta no seu limite, sendo que a
deformação do concreto não esta no
limite. A ruína da seção ocorre de modo
avisado. No limite do domínio 2 e 3 o
aço e o concreto estão no seus limites e
a ruína da seção ocorre de modo
avisado pelo alongamento da armadura
e pelo esmagamento do concreto
comprimido.
Domínios de Deformação 3 e 4
No domínio 3 o concreto esta no seu
limite e o aço apresenta deformação
maior do que sua deformação de
escoamento. O aviso de ruptura
ocorre pelo esmagamento do concreto
comprimido e pela deformação
excessiva da armadura tradicional.
Limite do domínio 3 e 4, o concreto esta
no seu limite e neste instante a
deformação do aço é igual a sua
deformação do início do seu escoamento.
Há aviso da ruína da ação.
No domínio 4, o concreto esta no seu
limite e o aço apresenta deformação
menor da de início de escoamento. A ruína
da seção ocorre de modo não aviso pelo
esmagamento do concreto comprimido
antes de iniciar sua deformação.
As seções no domínio 4 são
denominadas de super armadas e
sempre que possível devem ser
evitadas no calculo. A decisão de se
evitar uma seção super armada é
atributo do calculista (a NBR 6118 não
proíbe o seu emprego na flexão normal
simples, na grande maioria dos casos é
possível evitar a seção super armada).
OBS.1: No domínio 2 é o único caso que o
concreto não está no seu limite.
OBS.2: Seções calculadas no domínio 3,
também são denominadas de sub-armadas. É
uma das seções mais utilizadas (adotadas).
Estado Limite Último Convencional na Flexão
Para uma seção de concreto de largura bw,
altura h e área de armadura As, o estado
limite último (ELU) é atingido quando ocorre
uma das duas situações a seguir:
1-A deformação de alongamento da
armadura mais tracionada (εsu) atinge 1%
(10‰). Denomina-se estado limite último
por alongamento plástico excessivo da
armadura.
Domínios de Deformação 3 e 4
2-A deformação de encurtamento no
concreto (εcu) atinge 0.35% ou
3.5‰. Denomina-se estado limite
último por esmagamento do concreto.
Dimensionamento de vigas à flexão
normal simples para o momento fletor
ROTEIRO
Concreto : fck ≥ 20 MPa
AÇO : CA25 – CA50 – CA60
βx =
Dominio
Md = Momento Max. x Υf -----Md=M.max x 1.4
A largura da viga é adotada em função da
largura da alvenaria. Por exemplo: Se a
parede é feita com bloco de 15, a largura
adotada da viga é 15 cm e a altura total = d + 3.
Determinar Altura Útil - d
d = (𝐾𝑐 ∗ 𝑀𝑑)/𝑏𝑤
As = Área de Aço de Tração
𝐴𝑠 =
𝐾𝑠 ∗ 𝑀𝑑
𝑑
As min = 0.0015 x bw x h
EXERCÍCIO 1
Adotamos concreto fck 20 MPa , aço
CA 50, largura da viga 20 cm.
Determinar a altura útil da viga e a
área de aço (de tração) necessária
para resistir ao momento fletor de
2300 KN.cm, com armadura simples,
no domínio 2, εc= 0.2 εs= 1
Lembrando da aula passada:
h (altura total da viga) = d (altura útil) + 3 (cobrimento)
h= d + 3
𝑋
𝑑
=
𝜀𝑐
𝜀𝑐 + 𝜀𝑠
βx =
𝑋
𝑑
portanto, βx =
𝜀𝑐
𝜀𝑐 + 𝜀𝑠
EXERCÍCIO 2
Adotamos concreto fck 25 MPa , aço
CA 50, largura da viga 15 cm.
Determinar a altura útil da viga e a
área de aço (de tração) necessária para
resistir ao momento fletor de 2500
KN.cm, com armadura simples, no
domínio 2, εc= 0.15 εs= 1
EXERCÍCIO 3
Adotamos concreto fck 30 MPa , aço
CA 50, largura da viga 19 cm.
Determinar a altura útil da viga e a
área de aço (de tração) necessária para
resistir ao momento fletor de 2600
KN.cm, com armadura simples,
no domínio 2, εc= 0.18 εs= 1
EXERCÍCIO 4
Adotamos concreto fck 35 MPa , aço
CA 50, largura da viga 18 cm.
Determinar a altura útil da viga e a
área de aço (de tração) necessária
para resistir ao momento fletor de
2800 KN.cm, com armadura simples,
no domínio 2, εc= 0.16 εs= 0.9
EXERCÍCIO 5
Adotamos concreto fck 40 MPa , aço
CA 50, largura da viga 17 cm.
Determinar a altura útil da viga e a
área de aço (de tração) necessária para
resistir ao momento fletor de 3000
KN.cm, com armadura simples,
no domínio 2, εc= 0.17 εs= 0.95
EXERCÍCIO 6
Adotamos concreto fck 45 MPa , aço
CA 50, largura da viga 16 cm.
Determinar a altura útil da viga e a
área de aço (de tração) necessária
para resistir ao momento fletor de
3200 KN.cm, com armadura simples,
no domínio 2, εc= 0.19 εs= 0.98
BIBLIOGRAFIA
SANCHES, E. Nova normalização brasileira para concreto
estrutural. Rio de Janeiro: Interciência
FUSCO, P.B. Estrutura de Concreto Armado solicitações
normais. Rio de Janeiro: LTC
CUNHA, A.J.P.; SOUZA, V.C.M. Lajes em concreto armado
e protendido. Rio de Janeiro EDUFF.
ROCHA, A.M. Concreto Armado. Rio de Janeiro: Nobel
LEONHARDT, F.; MOENNIG,E. Construções de concreto.
Rio de Janeiro: Interciência.
SUSSEKIND, J.C. Curso de Concreto. Rio de Janeiro:
Globo
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS
ABNT – NBR6118 – NBR6120.
Profº Sidnei Corredori
sidnei.corredori@faccamp.br
OBRIGADO

Aula 01 e 02 09-2014 concreto i

  • 1.
    DOMINIOS DE DEFORMAÇÃO Estudosmostram que o esgotamento da capacidade resistente de uma peço estrutural em concreto armado, sujeita a flexão normal composta, no ELU – Estado Limite Último se da tradicionalmente pela região comprimida do concreto, quer a armadura tenha escoado ou não. No entanto, viu se a necessidade de limitar a deformação da armadura tracionada em virtude do desconforto provocado por fissuras excessivamente grandes. Portanto, teoricamente, passou-se a assumir que a capacidade resistente de uma seção se da: -Pela ruptura da região comprimida do concreto e; -Pela deformação plástica excessiva da armadura tracionada.
  • 2.
    É muito difícil,no entanto, identificar os parâmetros que levam a obtenção dos valores relativos à resistência mecânica de peças de concreto. Sendo assim, convencionou-se admitir que o concreto se rompe sob compressão quando esse atinge um valor de deformação a partir do qual o risco de ruptura e significativo. Este valor vem sendo justificado e confirmado experimentalmente. Portanto, considera-se um ELU – Estado Limite Último convencional (Conhecido como ELU de ruptura) um estado limite de deformação plástica excessiva.
  • 3.
    “DOMINIO 2” DEDEFORMAÇÃO
  • 4.
    No domínio 2,temos que a deformação do aço esta no seu limite, sendo que a deformação do concreto não esta no limite. A ruína da seção ocorre de modo avisado. No limite do domínio 2 e 3 o aço e o concreto estão no seus limites e a ruína da seção ocorre de modo avisado pelo alongamento da armadura e pelo esmagamento do concreto comprimido.
  • 5.
  • 6.
    No domínio 3o concreto esta no seu limite e o aço apresenta deformação maior do que sua deformação de escoamento. O aviso de ruptura ocorre pelo esmagamento do concreto comprimido e pela deformação excessiva da armadura tradicional.
  • 7.
    Limite do domínio3 e 4, o concreto esta no seu limite e neste instante a deformação do aço é igual a sua deformação do início do seu escoamento. Há aviso da ruína da ação. No domínio 4, o concreto esta no seu limite e o aço apresenta deformação menor da de início de escoamento. A ruína da seção ocorre de modo não aviso pelo esmagamento do concreto comprimido antes de iniciar sua deformação.
  • 8.
    As seções nodomínio 4 são denominadas de super armadas e sempre que possível devem ser evitadas no calculo. A decisão de se evitar uma seção super armada é atributo do calculista (a NBR 6118 não proíbe o seu emprego na flexão normal simples, na grande maioria dos casos é possível evitar a seção super armada).
  • 9.
    OBS.1: No domínio2 é o único caso que o concreto não está no seu limite. OBS.2: Seções calculadas no domínio 3, também são denominadas de sub-armadas. É uma das seções mais utilizadas (adotadas).
  • 10.
    Estado Limite ÚltimoConvencional na Flexão Para uma seção de concreto de largura bw, altura h e área de armadura As, o estado limite último (ELU) é atingido quando ocorre uma das duas situações a seguir: 1-A deformação de alongamento da armadura mais tracionada (εsu) atinge 1% (10‰). Denomina-se estado limite último por alongamento plástico excessivo da armadura.
  • 11.
    Domínios de Deformação3 e 4 2-A deformação de encurtamento no concreto (εcu) atinge 0.35% ou 3.5‰. Denomina-se estado limite último por esmagamento do concreto.
  • 12.
    Dimensionamento de vigasà flexão normal simples para o momento fletor ROTEIRO Concreto : fck ≥ 20 MPa AÇO : CA25 – CA50 – CA60 βx = Dominio Md = Momento Max. x Υf -----Md=M.max x 1.4
  • 13.
    A largura daviga é adotada em função da largura da alvenaria. Por exemplo: Se a parede é feita com bloco de 15, a largura adotada da viga é 15 cm e a altura total = d + 3. Determinar Altura Útil - d d = (𝐾𝑐 ∗ 𝑀𝑑)/𝑏𝑤 As = Área de Aço de Tração 𝐴𝑠 = 𝐾𝑠 ∗ 𝑀𝑑 𝑑 As min = 0.0015 x bw x h
  • 14.
    EXERCÍCIO 1 Adotamos concretofck 20 MPa , aço CA 50, largura da viga 20 cm. Determinar a altura útil da viga e a área de aço (de tração) necessária para resistir ao momento fletor de 2300 KN.cm, com armadura simples, no domínio 2, εc= 0.2 εs= 1
  • 15.
    Lembrando da aulapassada: h (altura total da viga) = d (altura útil) + 3 (cobrimento) h= d + 3 𝑋 𝑑 = 𝜀𝑐 𝜀𝑐 + 𝜀𝑠 βx = 𝑋 𝑑 portanto, βx = 𝜀𝑐 𝜀𝑐 + 𝜀𝑠
  • 16.
    EXERCÍCIO 2 Adotamos concretofck 25 MPa , aço CA 50, largura da viga 15 cm. Determinar a altura útil da viga e a área de aço (de tração) necessária para resistir ao momento fletor de 2500 KN.cm, com armadura simples, no domínio 2, εc= 0.15 εs= 1
  • 17.
    EXERCÍCIO 3 Adotamos concretofck 30 MPa , aço CA 50, largura da viga 19 cm. Determinar a altura útil da viga e a área de aço (de tração) necessária para resistir ao momento fletor de 2600 KN.cm, com armadura simples, no domínio 2, εc= 0.18 εs= 1
  • 18.
    EXERCÍCIO 4 Adotamos concretofck 35 MPa , aço CA 50, largura da viga 18 cm. Determinar a altura útil da viga e a área de aço (de tração) necessária para resistir ao momento fletor de 2800 KN.cm, com armadura simples, no domínio 2, εc= 0.16 εs= 0.9
  • 19.
    EXERCÍCIO 5 Adotamos concretofck 40 MPa , aço CA 50, largura da viga 17 cm. Determinar a altura útil da viga e a área de aço (de tração) necessária para resistir ao momento fletor de 3000 KN.cm, com armadura simples, no domínio 2, εc= 0.17 εs= 0.95
  • 20.
    EXERCÍCIO 6 Adotamos concretofck 45 MPa , aço CA 50, largura da viga 16 cm. Determinar a altura útil da viga e a área de aço (de tração) necessária para resistir ao momento fletor de 3200 KN.cm, com armadura simples, no domínio 2, εc= 0.19 εs= 0.98
  • 21.
    BIBLIOGRAFIA SANCHES, E. Novanormalização brasileira para concreto estrutural. Rio de Janeiro: Interciência FUSCO, P.B. Estrutura de Concreto Armado solicitações normais. Rio de Janeiro: LTC CUNHA, A.J.P.; SOUZA, V.C.M. Lajes em concreto armado e protendido. Rio de Janeiro EDUFF. ROCHA, A.M. Concreto Armado. Rio de Janeiro: Nobel LEONHARDT, F.; MOENNIG,E. Construções de concreto. Rio de Janeiro: Interciência. SUSSEKIND, J.C. Curso de Concreto. Rio de Janeiro: Globo ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT – NBR6118 – NBR6120.
  • 22.