Universidade Federal do Rio de Janeiro POLI-Escola Politécnica DES-Departamento de Estruturas PPE-Programa de Projeto de Estruturas

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1 Universidade Federal do Rio de Janeiro POLI-Escola Politécnica DES-Departamento de Estruturas PPE-Programa de Projeto de Estruturas COMENTÁRIOS SOBRE AS ALTERAÇÕES INTRODUZIDAS PELA REVISÃO DE 2012 DA NBR 6118 Palestrante: Prof. Sergio Hampshire de C. Santos Presidente da ABPE Professor Associado do Departamento de Estruturas Escola Politécnica da UFRJ Coordenador do Mestrado em Projeto de Estruturas (PPE/UFRJ)

2 Seção 1 Objetivo 1.2 A Norma aplica-se às estruturas de concretos normais, do grupo I de resistência (C10 a C50) e do grupo II de resistência (C55 a C90),

3 1.4 A Norma não inclui requisitos exigíveis para evitar os estados limites gerados por certos tipos de ação, como sismos, impactos, explosões e fogo. Para ações sísmicas, consultar a NBR Para ações em situação de incêndio, consultar a NBR

4 Seção 5 Requisitos gerais de qualidade 5.3 Avaliação da conformidade do projeto A avaliação da conformidade do projeto deve ser realizada por profissional habilitado, independente e diferente do projetista, requerida e contratada pelo contratante, e registrada em documento específico que acompanhará a documentação do projeto.

5 Seção 6 Diretrizes para durabilidade Lixiviação É o mecanismo responsável por dissolver e carrear os compostos hidratados da pasta de cimento por ação de águas puras, carbônicas agressivas, ácidas e outras. Para prevenir sua ocorrência recomenda-se restringir a fissuração, de forma a minimizar a infiltração de água, e proteger as superfícies expostas com produto específicos,como os hidrófugos.

6 Expansão por sulfato Expansão por ação de águas ou solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado. A prevenção pode ser feita pelo uso de cimento resistente a sulfatos, conforme ABNT NBR Reação álcali-agregado Expansão por ação das reações entre os álcalis do concreto e agregados reativos. O projetista deve identificar no projeto o tipo de elemento estrutural e sua situação quanto à presença de água e recomendar as medidas preventivas, quando necessárias, de acordo com a ABNT NBR

7 Despassivação por carbonatação Despassivação por carbonatação ou seja, por ação do gás carbônico da atmosfera sobre o aço da armadura. As medidas preventivas consistem em dificultar o ingresso dos agentes agressivos ao interior do concreto. O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração minimizam este efeito, sendo recomendável um concreto de baixa porosidade Despassivação por ação de cloretos Consiste na ruptura local da camada de passivação causada por elevado teor de íon cloro. O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração minimizam este efeito, sendo recomendável o uso de um concreto de baixa porosidade.

8 6.3.4 Deterioração da estrutura propriamente dita Alguns exemplos de medidas preventivas relativas à deterioração da estrutura propriamente dita: barreiras protetoras em pilares (de viadutos, pontes e outros) sujeitos a choques mecânicos; período de cura após a concretagem (para estruturas correntes ver ABNT NBR 14931); juntas de dilatação em estruturas sujeitas a variações volumétricas; isolamentos isotérmicos, em casos específicos, para prevenir patologias devidas a variações térmicas.

9 Seção 7 Critérios que visam a durabilidade Não é permitido o uso de aditivos à base de cloreto em estruturas de concreto, devendo ser obedecidos os limites estabelecidos na ABNT NBR

10 Tabela 7.2 Correspondência entre classe de agressividade ambiental e cobrimento nominal

11 Seção 8 Propriedades dos materiais Resistência à tração f ctk,inf = 0,7 f ct,m f ctk,sup = 1,3 f ct,m - para concretos de classes até C50: f ct,m = 0,3 f ck 2/3 - para concreto de classes de C50 até C90: f ct,m = 2,12 ln (1 + 0,11 f ck )

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13 Tabela 8.1 Valores estimados de módulo de elasticidade (E ci e E cs ) em função da resistência à compressão do concreto

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15 8.2.8 O módulo de elasticidade numa idade j 7 dias pode ser avaliado pela expressão a seguir: E ci (t) é a estimativa do módulo de elasticidade do concreto em uma idade entre 7 dias e 28 dias, em gigapascal (GPa); f c (t) é a resistência à compressão do concreto nessa idade (em que se pretende estimar o módulo de elasticidade), em megapascal (MPa).

16 Diagrama tensão deformação do concreto

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19 Tabela Valores característicos superiores da retração cs (t,t 0 ) e da fluência (t,t 0 )

20 Seção 9 Comportamento conjunto dos materiais Valores limites por ocasião da protensão (ACRÉSCIMO NO ITEM B) para as cordoalhas engraxadas, com aços da classe de relaxação baixa, os valores limites da tensão s pi da armadura de protensão na saída do aparelho de tração poderão ser elevados para 0,80 f ptk e 0,88 f pyk

21 Seção 11 Ações 11.1 Simbologia γ n - Coeficiente de ajuste de γ f, que considera o aumento de probabilidade de ocorrência de desvios relativos significativos na construção (aplicado em pilares, pilaresparedes e lajes em balanço com dimensões abaixo de certos valores)

22 Imperfeições globais Na análise global dessas estruturas, sejam elas contraventadas ou não, deve ser considerado um desaprumo dos elementos verticais conforme mostra a figura Onde: 1min = 1/300 para estruturas reticuladas e imperfeições locais; 1máx =1/200; H é a altura total da edificação, em metros n é o número de prumadas de pilares no pórtico plano. (Vento + Desaprumo = pendente) Figura Imperfeições geométricas globais Para edifícios com predominância de lajes lisas ou cogumelo, considerar a = 1. Para pilares isolados em balanço, deve-se adotar 1 = 1/200.

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24 Ações variáveis Os valores característicos das ações variáveis, F qk, estabelecidos por consenso e indicados em Normas Brasileiras específicas, correspondem a valores que têm de 25% a 35% de probabilidade de serem ultrapassados no sentido desfavorável, durante um período de 50 anos, o que significa que o valor característico F qk é o valor com período médio de retorno de 174 anos a 117 anos respectivamente.

25 Coeficientes de ponderação das ações no ELU Para elementos estruturais esbeltos críticos para a segurança de estrutura, como pilares e pilares-paredes com espessura inferior a 19 cm e lajes em balanço com espessura inferior a 19 cm, o coeficiente γ f deve ser majorado pelo coeficiente de ajustamento γ n.

26 Seção 13 Limites para dimensões Pilares e pilares-parede Em casos especiais, permite-se a consideração de dimensões entre 19 cm e 14 cm, desde que se multipliquem as ações a serem consideradas no dimensionamento por um coeficiente adicional γ n, de acordo com o indicado na tabela h cm Onde: n 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 n = 1,95 0,05 h; h é a altura da laje em cm. NOTA O coeficiente n deve majorar os esforços solicitantes finais de cálculo nas lajes em balanço, quando de seu dimensionamento.

27 Lajes maciças a) 7 cm para cobertura não em balanço; b) 8 cm para lajes de piso não em balanço; c) 10 cm para lajes em balanço; d) 10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 30 kn; e) 12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kn; f) 15 cm para lajes com protensão apoiadas em vigas, com o mínimo de para lajes de piso biapoiadas e para lajes de piso contínuas.

28 No dimensionamento das lajes em balanço, devem ser multiplicadas as ações a serem consideradas por um coeficiente adicional γ n, de acordo com o indicado na tabela Tabela 13.2 Valores do coeficiente adicional γ n em lajes em balanço h cm n 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 Onde: n = 1,95 0,05 h; h é a altura da laje em cm. NOTA O coeficiente n deve majorar os esforços solicitantes finais de cálculo nas lajes em balanço, quando de seu dimensionamento.

29 (novo) Lajes pré-moldadas Aplica-se a ABNT NBR No caso uso de lajes alveolares protendidas, deve ser obedecido o que estabelece a ABNT NBR

30 Seção 14 Análise estrutural (novo) Aplicação dos resultados obtidos com os modelos de análises em regime linear Os resultados obtidos na análise estrutural, particularmente com modelos bi- e tridimensionais em Elementos Finitos, podem ser aplicados em projeto somente em duas situações: a) para a visualização do caminhamento das cargas via, por exemplo, trajetória de tensões principais, separando trechos comprimidos de tracionados, de modo a facilitar a criação de Modelos de Bielas e Tirantes, conforme definido em 21.2;

31 (cont). b) para a determinação de esforços solicitantes em elementos estruturais, em geral por integração de campos de tensões. O dimensionamento desses elementos deve ser feito pela Teoria do Concreto Armado, conforme definido pelos critérios gerais das seções 16, 17 e 19 e também atendendo aos requisitos de detalhamento das seções 9, 18 e 20. Não é permitido o dimensionamento das armaduras a partir diretamente dos esforços ou das tensões resultantes desta análise, por exemplo de tração, numa certa região do modelo.

32 (novo) Aplicação dos resultados obtidos com os modelos de análises em regime não linear Os resultados obtidos na análise estrutural considerando meios contínuos que representem adequadamente a reologia do concreto e sua interação com a armadura, simulando as não linearidades do concreto (curvatura do diagrama tensãodeformação e fissuração) e da armadura (curvatura do diagrama tensão-deformação), podem ser usados para avaliar o desempenho da estrutura em serviço ou mesmo na ruptura, mas não podem ser usados para a determinação das armaduras finais dos elementos estruturais.

33 (novo cont.) Essas armaduras devem sempre respeitar as quantidades necessárias, mínimas e máximas exigidas pela norma segundo a Teoria do Concreto Armado, bem como os critérios de detalhamento prescritos por ela, ambos encontrados nas seções correspondentes definidas no item

34 Limites para redistribuição de momentos e condições de dutilidade A capacidade de rotação dos elementos estruturais é função da posição da linha neutra no ELU. Quanto menor for x/d, tanto maior será essa capacidade. Para proporcionar o adequado comportamento dútil em vigas e lajes, a posição da linha neutra no ELU deve obedecer aos seguintes limites: x/d 0,45 - para concretos com f ck 50 MPa; x/d 0,35 - para concretos com 50 MPa < f ck 90 MPa. Esses limites podem ser alterados se forem utilizados detalhes especiais de armaduras, como por exemplo os que produzem confinamento nessas regiões.

35 Quando for efetuada uma redistribuição, reduzindo-se um momento fletor de M para δm, em uma determinada seção transversal, a profundidade da linha neutra nessa seção x/d, para o momento reduzido δm, deve ser limitada por: x/d (δ - 0,44)/1,25 para f ck 50 MPa; x/d (δ - 0,56)/1,25 para 50 MPa < f ck 90 MPa. O coeficiente de redistribuição deve, ainda, obedecer aos seguintes limites: δ 0,90 para estruturas de nós móveis; δ 0,75 em qualquer outro caso. Pode ser adotada redistribuição fora dos limites estabelecidos nesta Norma, mediante o emprego de análise não-linear ou de análise plástica, com verificação explícita da capacidade de rotação das rótulas plásticas.

36 Análise não-linear com verificação explícita da rotação plástica solicitante Para verificações de estados limites últimos pode ser efetuada a análise plástica da estrutura, com a simulação de rótulas plásticas localizadas nas seções críticas. É obrigatória a verificação das rotações nas rótulas plásticas, correspondentes aos mecanismos adotados, que não podem superar a capacidade de rotação plástica das seções transversais. O limite da rotação plástica solicitante, função da profundidade da linha neutra no estado limite último flexão simples para o momento fletor solicitante M sd da seção crítica, dada na Figura 14.7, corresponde à razão a/d=3, onde a= M sd /V sd, sendo V sd a força cortante nessa seção. Para outras relações a/d, multiplicar os valores extraídos da Figura 14.7 pelo fator.

37 θ (Para classes de concreto entre C50 e C90, é válida a interpolação linear)

38 Redistribuição de momentos e condições de dutilidade (elementos de placa) Quando for efetuada uma redistribuição, sendo o coeficiente δ conforme , a profundidade da linha neutra será limitada por: x/d (δ - 0,44)/1,25 para f ck 50 MPa; x/d (δ - 0,56)/1,25 para 50 MPa < f ck 90 MPa. Com δ 0,75.

39 Seção 15 Instabilidade e efeitos de 2ª ordem Consideração aproximada da não-linearidade física RETIRADO: Quando a estrutura de contraventamento for composta exclusivamente por vigas e pilares e γ z for menor que 1,3, permite-se calcular a rigidez das vigas e pilares por: (EI) sec = 0,7 E ci I c

40 Dispensa da análise dos efeitos locais de 2 a ordem O valor de α b deve ser obtido conforme estabelecido a seguir: e) para pilares-parede, em torno da menor dimensão da faixa: α b = 0,6

41 Método do pilar-padrão com rigidez k aproximada O processo aproximado acima, num caso de dimensionamento, recai em: 2 A. M Sd tot B. M Sd,, tot C 0, onde: A B C 5. h 2 N d. l h. N d N. h.. M d b 2 e 5. h.. M 1d, A b 1d, A M B B Sd, tot 2. 2 A 4. A. C

42 Seção Hipóteses básicas Figura Domínios de estado limite último

43 RETANGULARIZAÇÃO DO DIAGRAMA

44 .

45 Flexão Simples

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51 EXEMPLO FLEXÃO SIMPLES

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54 EXEMPLO FLEXÃO COMPOSTA RETA

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59 Processo aproximado para a flexo-compresão normal SUPRIMIDO

60 Estado limite de descompressão e de formação de fissuras RETIRADAS AS EXPRESSÕES APROXIMADAS DAS RELAÇÕES ENTRE MÓDULOS DE ELASTICIDADE DO CONCRETO E DO AÇO

61 Armadura de Pele A mínima armadura lateral deve ser 0,10% A c,alma em cada face da alma da viga e composta por barras de CA-50 ou CA-60 com espaçamento não maior que 20 cm e devidamente ancorada nos apoios, respeitado o disposto em , não sendo necessária uma armadura superior a 5 cm 2 /m por face. Em vigas com altura igual ou inferior a 60 cm, pode ser dispensada a utilização da armadura de pele. As armaduras principais de tração e de compressão não podem ser computadas no cálculo da armadura de pele.

62 Modelo de cálculo I

63 Seções poligonais convexas cheias (ÚLTIMO LIMITE DESTA FRASE PENDENTE)

64 Torção Condições Gerais

65 Torção Condições Gerais

66 Torção Resistência do banzo comprimido PENDENTE: Nas verificações da resistência à compressão dos banzos comprimidos, o valor de cálculo da tensão principal de compressão não deve superar o valor 0,85 f cd.

67 Seção 18 Detalhamento de elementos lineares (PENDENTE)

68 Seção 19 Dimensionamento e verificação de lajes Armaduras mínimas ADICIONADO: Nos apoios de lajes que não apresentem continuidade com planos de lajes adjacentes e que tenham ligação com os elementos de apoio, deve-se dispor de armadura negativa de borda conforme Tabela Essa armadura deve se estender até pelo menos 0,15 do vão menor da laje a partir da face do apoio.

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70 (PENDENTE)

71 Seção 20 Detalhamento de lajes 20.1Prescrições gerais ADICIONADO: Nas lajes maciças armadas em uma ou em duas direções, em que seja dispensada armadura transversal de acordo com , toda a armadura positiva deve ser levada até os apoios, não se permitindo escalonamento desta armadura. A armadura deve ser prolongada no mínimo 4 cm além do eixo teórico do apoio.

72 20.2 Bordas livres e aberturas NOVO TEXTO: As bordas livres e as faces das lajes maciças junto a aberturas devem ser adequadamente protegidas por armaduras transversais e longitudinais. Os detalhes típicos sugeridos para reforço mostrados na figura 20.1 são indicativos e devem ser adequados em cada situação, considerando a dimensão e o posicionamento das aberturas, o carregamento aplicado nas lajes e a quantidade de barras que está sendo interrompida pelas aberturas.

73 Lajes protendidas ACRESCENTADO: Na seção da laje correspondente ao cabo ou feixe de cabos, o espaçamento entre eles deverá resultar numa tensão de compressão média igual ou superior a 1 MPa, considerando-se todas as perdas.

74 Seção 21 Regiões especiais 21.1 Definição (NOVO TÍTULO) São definidas como regiões especiais, as que não seja aplicável a hipótese das seções planas. Ficam caracterizadas quando se apresentam na estrutura descontinuidades bruscas de geometria ou dos carregamentos aplicados. Regiões de furos e aberturas em lajes, vigas-parede, de variação na altura de vigas e de nós de pórticos, são exemplos de regiões especiais. Os elementos estruturais que caracterizam uma descontinuidade generalizada em todo o elemento, são chamados de elementos especiais e devem ser projetados considerando os critérios definidos na seção 22.

75 Seção 22 Elementos especiais 22.1 Simbologia f cd1 Tensão resistente máxima no concreto, em verificações pelo Método de Bielas e Tirantes, em regiões com tensões de compressão transversal ou sem tensões de tração transversal e em nós onde confluem somente bielas de compressão.

76 f cd2 Tensão resistente máxima no concreto, em verificações pelos Método de Bielas e Tirantes, em regiões com tensões de tração transversal e em nós onde confluem dois ou mais tirantes tracionados.

77 f cd3 Tensão resistente máxima no concreto, em verificações pelos Método de Bielas e Tirantes, em nós onde conflui um tirante tracionado.

78 22.2 Definições São definidos os critérios para o projeto de elementos com descontinuidade generalizada e de elementos em que as descontinuidades geométricas ou de cargas que afetem o comportamento do elemento estrutural como um todo. As regiões-b são aquelas em que as hipóteses da seção plana, ou seja, de uma distribuição linear de deformações específicas na seção são aplicáveis. As regiões-d são aquelas em que esta hipótese da seção plana não mais se aplica. Em geral, o limite entre as regiões-b e -D pode ser considerado como localizado a uma distância h (altura da seção transversal do elemento estrutural considerado) da seção efetiva da descontinuidade

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80 22.3 Método de Bielas e Tirantes Procedimento para aplicação do método É permitida a análise da segurança no Estado Limite Último de um elemento estrutural, ou de uma região-d contida neste elemento, através de uma treliça idealizada composta por bielas, tirantes e nós. Nesta treliça, as bielas representam a resultante das tensões de compressão em uma região; os tirantes representam uma armadura ou um conjunto de armaduras concentradas em um único eixo e os nós ligam as bielas e tirantes e recebem as cargas concentradas aplicadas ao modelo. Em torno dos nós existe um volume, designado como zona nodal, onde será verificada a resistência necessária para a transmissão dos esforços entre as bielas e os tirantes.

81 22.3.1Procedimento para aplicação do método (cont.) A treliça idealizada é isostática e nos nós são concentradas as forças externas aplicadas ao elemento estrutural e as reações de apoio, formando um sistema auto-equilibrado. As reações de apoio devem ser previamente obtidas através de uma análise linear ou não linear. Os eixos das bielas são escolhidos de forma a se aproximar o máximo das tensões principais de compressão e o dos tirantes, dos eixos das armaduras a serem detalhadas. As bielas inclinadas deverão ter ângulo de inclinação cuja tangente esteja entre 0,57 e 2 em relação ao eixo da armadura longitudinal do elemento estrutural. As verificações das bielas, tirantes e nós são efetuadas a partir das forças obtidas na análise da treliça isostática.

82 Aplicação do método (exemplo)

83 22.3.2Parâmetros de resistência das bielas e nós f cd1 = 0,85 a v2 f cd f cd2 = 0,60 a v2 f cd f cd3 = 0,72 a v2 f cd Parâmetros de resistência dos tirantes

84 22.4 Vigas-parede Armadura de flexão (ANTIGO ) ACRESCENTADO: Armadura vertical (ANTIGO ) A armadura vertical deve ser respeitar um valor mínimo de 0,075% b por face, por metro.

85 Dentes Gerber Comportamento (ANTIGO ) c) a armadura de suspensão deve ser calculada para uma força igual a 1,5 F d e 22.7 Sapatas e Blocos (ANTIGOS 22.4 E 22.6) DIVERSAS MODIFICAÇÕES

86 Seção 23 Ações dinâmicas e fadiga

87 Seção 25 Interfaces com a construção 25.3 Existência de não conformidades (SUPRIMIDO)

88 Anexo A Efeito do tempo no concreto estrutural A Valor da fluência

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