fct - UNL ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO I ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO I Válter Lúcio Fev

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1 ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO I Válter Lúcio Fev

2 APRESENTAÇÃO PROGRAMA: 1. Introdução ao betão armado 2. Bases de Projecto e Acções 3. Propriedades dos materiais: betão e aço 4. Durabilidade 5. Estados limite últimos de resistência à tracção e à compressão 6. Estado limite último de resistência à flexão simples 7. Estado limite último de resistência ao esforço transverso 8. Disposições construtivas relativas a vigas 9. Estados limite de fendilhação 10.Estados limite de deformação 11.Estados limite últimos de resistência à flexão composta com esforço normal e à flexão desviada 12. Estados limite últimos devido a deformação estrutural 13. Disposições construtivas relativas a pilares e paredes 14. Estado limite último de resistência à torção Válter Lúcio Fev

3 BIBLIOGRAFIA Documentos que se recomenda a aquisição pelos alunos: EN1990 Eurocode 0 - Bases of Structural Design, CEN, Abril EN a 6 - Eurocode 1 Actions on structures, CEN, Nov EN e 2 - Eurocode 2 Design of concrete structures, CEN, Dez EN Eurocode 8 Design of structures for earthquake resistance Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings, CEN, Dez Tabelas Técnicas, J.S. Brasão Farinha e A.C. dos Reis, P.O.B, Setúbal, Cópias apresentações das Aulas Teóricas. Documentos complementares (para consulta na biblioteca): NP-EN Betão. NP-ENV Execução de estruturas de betão: Parte 1: Regras gerais. Especificação LNEC E378: Betões, Guia para a utilização de ligantes hidráulicos. CEB-FIP Model Code 1990, Comité Euro-International du Béton, Thomas Telford, CEB-FIP Manual on bending and compression, BI 141; CEB, FIB Recom. on Practical Design of Structural Concrete; FIB; Set FIB Structural Concrete, Textbook on Behaviour, Design and Performance, Jul Leonhardt, F., Construções de Concreto, Vol. 1 a 6, Dimensionnement des structures en béton, Traité de Génie Civil, vol. 7, M. Manfred, W. René, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes. Válter Lúcio Fev

4 APRESENTAÇÃO AVALIAÇÃO DE CONHECIMENTOS 1. Época Normal 2 Testes: T1 e T2 Classificação: de 0 a 20 valores Nota mínima em cada teste: 6.5 valores N T = (T1+T2) / 2 2. Época de Recurso Exame: N E Classificação: de 0 a 20 valores 3. Avaliação contínua Avaliação das aulas práticas Ac(P) e das aulas Teóricas Ac(T) Ac = Ac(P) x Ac(T) Ac(P) = 0.0 a 3.0 valores Ac(T) = 0% a 100% 4. Classificação Final N Final = Max (N T, N E ) x Ac Os alunos trabalhador-estudante podem ser dispensados da avaliação contínua se o solicitarem por escrito ao Responsável da disciplina. Nesse caso N Final = Max (NT, NE). Os alunos com classificação superior a 16 valores terão de efectuar uma prova oral. Caso não compareçam, a nota final será 16 valores. 5. Observações Nas aulas práticas serão efectuados Mini-testes dos quais será escolhido aleatoriamente um para a avaliação contínua. A avaliação contínua será composta pela classificação dos Mini-testes, de relatórios e outros trabalhos solicitados, pela assiduidade dos alunos e pela apreciação do docente. Os alunos que não comparecerem a pelo menos um dos Mini-testes não terão nota da Avaliação Contínua. A avaliação contínua das aulas teóricas será composta pela assiduidade dos alunos e pela apreciação do docente. No Exame Final e nos Testes é permitida apenas a consulta dos Regulamentos, Tabelas de Cálculo e de um Formulário de duas páginas A4. Válter Lúcio Fev

5 APRESENTAÇÃO OBSERVAÇÕES EM RELAÇÃO À PRESTAÇÃO DOS ALUNOS NOS EXAMES Os exames têm que ser escritos em letra legível. A identificação do aluno deve ser clara (nome e número) e em todas as folhas da prova. Os alunos têm que saber a matéria de diagramas de esforços. Podem ser consideradas redistribuições de esforços em relação aos diagramas elásticos, no entanto, os diagramas devem equilibrar as cargas aplicadas. Por exemplo: a adopção de um determinado valor de um momento flector negativo sobre um apoio deve condicionar os valores dos máximos momentos positivos nos vãos adjacentes. Os métodos aproximados, ou simplificados, de cálculo podem ser usados mas de forma criteriosa e justificada. A sua utilização de forma abusiva é considerada errada. Os desenhos, embora possam ser feitos sem o auxílio de régua nem esquadro, têm que ter qualidade e ser executados aproximadamente à escala. Indicar sempre as expressões usadas na resolução dos exercícios, sem o que a sua resolução não pode ser considerada correcta e no caso do resultado estar errado torna impossível avaliar o raciocínio usado. A utilização de máquinas de calcular programáveis é aceite desde que não seja em excesso, isto é, deve constar na prova a formulação usada e os passos necessários para chegar ao resultado, e não apenas o resultado sem a sequência dos cálculos necessária para o obter. Deve ser sempre indicada a fonte das informações referidas no exame (tabelas, regulamentos, Eurocódigos, etc.). Indicar sempre as unidades em que se encontram os dados e se apresentam os resultados (kn, MPa, m, cm, cm², etc.). Válter Lúcio 11/03/04 Válter Lúcio Fev

6 PROGRAMA 1. Introdução ao betão armado 2. Bases de Projecto e Acções 3. Propriedades dos materiais: betão e aço 4. Durabilidade 5. Estados limite últimos de resistência à tracção e à compressão 6. Estado limite último de resistência à flexão simples 7. Estado limite último de resistência ao esforço transverso 8. Disposições construtivas relativas a vigas 9. Estados limite de fendilhação 10.Estados limite de deformação 11.Estados limite últimos de resistência à flexão composta com esforço normal e à flexão desviada 12. Estados limite últimos devido a deformação estrutural 13. Disposições construtivas relativas a pilares e paredes 14. Estado limite último de resistência à torção Válter Lúcio Fev

7 Algumas estruturas de betão armado: Pontes e viadutos Ponte na A8 Ponte Vasco da Gama Válter Lúcio Fev

8 Algumas estruturas de betão armado: Edifícios EXPO Pavilhão de Portugal Estádio do Braga Válter Lúcio Fev

9 Edifício de habitação em laje fungiforme Edifícios Armazém em estrutura pré-fabricada Edifício de habitação Válter Lúcio Fev

10 Betão: mistura de inertes (areia e pedra) de diferentes dimensões, cimento e água, moldada de maneira a adquirir a forma pretendida. Ao adquirir consistência, por reacção química do cimento com a água, constitui uma pedra artificial. Betão armado: betão com armaduras, em geral sob a forma de varões redondos de aço. O betão possui boa resistência à compressão e boa durabilidade, mas baixa resistência à tracção. O aço possui boa resistência à tracção, mas baixa durabilidade devido à sua oxidação em presença do ar e da humidade. A junção dos dois materiais permite construir peças estruturais resistentes e duráveis, com formas adequadas ao fim em vista Válter Lúcio Fev

11 DATAS HISTÓRICAS DO BETÃO ARMADO: 1817 Invenção do cimento Portland Louis Vicat 1848 Invenção do betão armado Lambot 1890 Expansão do betão armado, com sistemas patenteados 1917 Invenção da vibração do betão de Eugéne Freyssinet 1929 Invenção do betão pré-esforçado de Eugéne Freyssinet Sistemas de François Hennebique Válter Lúcio Fev

12 DATAS HISTÓRICAS DO BETÃO ARMADO em Portugal: 1891 Fábrica de Cimento Portland em Alhandra 1896 Construção do edifício da Fábrica de Moagem de Trigo, no Caramulo, em estrutura de betão armado (sistema Hennebique) Construção da ponte sobre a Ribeira de Vale de Meões (sistema Hennebique) Construção da ponte ferroviária sobre a Ribeira do Farelo 1954 Construção da ponte rodoviária sobre a Vala de Benavente em betão pré-esforçado. Válter Lúcio Fev

13 DATAS HISTÓRICAS DO BETÃO ARMADO em Portugal: 1963 Ponte da Arrábida Edgar Cardoso ( ) Cahora Bassa Hidrotécnica Portuguesa Prolongamento da pista do Aeroporto do Funchal Segadães Tavares (Prémio 2004 IABSE Outstanding Structures Award). Válter Lúcio Fev

14 DATAS HISTÓRICAS DO BETÃO ARMADO em Portugal: 1918 Publicação de instruções regulamentares para o emprego do betão armado Regulamento do Betão Armado Regulamento de Estruturas de Betão Armado (REBA) Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-esforçado (REBAP). Regulamento de Segurança e Acções em Edifícios e Pontes (RSA) Eurocódigo 2 - Projecto de Estruturas de Betão Armado (NP-ENV norma provisória) Eurocode 0 - Bases of Structural Design (EN1990). Eurocode 1 - Actions on structures (EN1991). Dez Eurocode 2 Design of Concrete Structures (EN 1992) norma definitiva que deverá entrar em vigor em Portugal no final de Válter Lúcio Fev

15 NORMAS RELATIVAS ÀS ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO EN Eurocódigo 0 - Bases para o projecto de estruturas Descreve os princípios e os requisitos de segurança, de utilização e de durabilidade das estruturas. Baseia-se no conceito de estado limite, utilizado em conjunto com um método dos coeficientes parciais. EN Eurocódigo 1 - Acções em estruturas Define acções para o projecto estrutural de edifícios e obras de engenharia civil, no que se refere a: pesos volúmicos dos materiais de construção e dos materiais armazenados; peso próprio dos elementos de construção, sobrecargas em edifícios. Válter Lúcio Fev

16 NORMAS RELATIVAS ÀS ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO EN Eurocódigo 2 - Projecto de estruturas de betão Descreve os princípios e os requisitos de segurança, de utilização e de durabilidade das estruturas de betão. EN Eurocódigo 8 - Disposições para o projecto de estruturas sismo-resistentes Aplica-se ao projecto de edifícios e obras de engenharia civil em zonas sísmicas. Tem como objectivos garantir que na ocorrência de sismos: as vidas humanas são protegidas; os danos são reduzidos; se mantêm operacionais as estruturas importantes para a protecção civil. Válter Lúcio Fev

17 PROGRAMA 1. Introdução ao betão armado 2. Bases de Projecto e Acções 3. Propriedades dos materiais: betão e aço 4. Durabilidade 5. Estados limite últimos de resistência à tracção e à compressão 6. Estado limite último de resistência à flexão simples 7. Estado limite último de resistência ao esforço transverso 8. Disposições construtivas relativas a vigas 9. Estados limite de fendilhação 10.Estados limite de deformação 11.Estados limite últimos de resistência à flexão composta com esforço normal e à flexão desviada 12. Estados limite últimos devido a deformação estrutural 13. Disposições construtivas relativas a pilares e paredes 14. Estado limite último de resistência à torção Válter Lúcio Fev