Cisalhamento Horizontal

Transcrição

1 Cisalhamento Horizontal Cisalhamento Horizontal A força de cisalhamento horizontal admissível num pilar parede deve atender a: A H 1,4H A f v k γ m Pilar-parede 216

2 Flexão e Compressão Paredes ou pilares parede de contraventamento VENTO P e H Pilar APOIO Esses elementos estruturais são flexo-comprimidos. 217

3 Flexão e Compressão Se a distribuição de tensões for bi-triangular, deve-se calcular uma armadura (flexo-compressão). P e P P e>t/6 P G G G t/6 e=t/6 G f c - t x f c * - x - f t f c f c x x f c + - Calcular a armadura de tração (Alvenaria Armada). 218

4 Diafragmas Ancoragem de diafragmas X Y DIAFRAGMA Rigidez admitida como infinita no plano XY. As ações horizontais na parede podem ser: q H vento empuxo q H PAREDE LAJE VERIFICAR A TENSÃO DE CISALHAMENTO 219

5 Lajes Lajes molddadas in loco Painéis prémolddadas Laje prémolddadas 220

6 Lajes 221

7 Altura Efetiva Altura efetiva de paredes sem contravamentamento Parede bi-rotulada h = h EF h Parede com uma rótula e um engaste h EF = 2h Altura efetiva de pilares: vide comprimentos de flambagem. 222

8 Esbeltez da Parede Análise da contribuição da esbeltez da parede na sua resistência à compressão Relação entre a resistência da parede e a resistência do bloco 1,2 Valores experimentais 1,0 0,8 0,6 1-(h/140.r) 2 (70r/h) 2 0,4 Resultados experimentais 0,2 O O Ruptura por instabilidade 45 h/t O h/r 223

9 Esbeltez da Parede Para h/r 99 Efeito da esbeltez na resistência à compressão da parede F a r = I A = 0,25f m 1 = 0,25fm Raio de giração h 140r 70r h 2 2 Expressão devida aos resultados de ensaios. Para h/r > 99 F Expressão da teoria da a estabilidade elástica. f Tensão de compressão da alvenaria (especificada). m Deve ser obtida em prisma ensaios. 224

10 Índice de Esbeltez Índice de esbeltez O índice de esbeltez λ é avaliado usualmente como a razão entre a altura efetiva e a espessura da parede ou pilar. h t h Paredes e pilares não armados: λ 24. Paredes e pilares armados: λ 30. t A esbeltez reduz a resistência das paredes e dos pilares. 225

11 Contravamento Enrijecimento por parede lateral Mesa (flange) Enrijecimento por parede central Mesa (flange) para os dois lados H H b fl 6t t t b fl b fl b fl b fl 6t 226

12 Contravamento Índice de esbeltez h Índice de esbeltez t h Paredes e pilares não armados: 24 t Paredes com enrijecedores regularmente espaços Parede l l ENRIJECEDOR Esbeltez h t = Coeficiente (Tabela ) t EF t real EF 227

13 Contravamento O enrijecimento da parede diminui o seu índice de esbletez. t enr l enr l enr / e enr t enr / t = 1 t enr / t = 2 t enr / t = 3 t par Vide comprimentos das mesas (flanges) para cálculo de e enr. 6 1,0 1,4 2,0 8 1,0 1,3 1,7 10 1,0 1,2 1,4 15 1,0 1,1 1,2 20 ou mais 1,0 1,0 1,0 Interpolar para valores intermediários. 228

14 Cortes nas Paredes Cortes nas paredes Um corte horizontal numa parede estrutural não deve ter comprimento superior a 40 cm. A soma dos comprimentos dos cortes horizontais em paredes estruturais não deve exceder a 1/6 do comprimento da parede. Não são permitidos condutores de fluidos embutidos em paredes estruturais. Os cortes verticais, de comprimento superior a 60 cm, realizados em paredes definem elementos distintos. 229

15 juntas Os movimentos da estrutura são devidos: 1) à variação da umidade dos blocos; 2) à variação da temperatura; 3) ao carregamento. Os tipos de juntas são: 1) de controle; 2) de dilatação. 230

16 juntas O tipo, a locação e o espaçamento das juntas dependem: 1) do material da alvenaria; 2) das condições climáticas; 3) do tipo de estrutura; 4) dos fatores locais; 5) da experiência do projetista. 231

17 juntas Diferenças entre as juntas de controle e juntas de dilatação Tipos de juntas de dilatação 232

18 juntas Juntas de controle Se L 1,70 m só de um lado. Se L > 1,70 m dos dois lados. OBS.: aliviam as tensões. Recomenda-se um espaçamento máximo de 15 m entre as juntas de controle. Coincide com o extremo da verga. Juntas posicionadas em locais impróprios (FISSURA) 233

19 juntas Tipos de juntas de controle 234

20 juntas Juntas de controle Isopor 235

21 juntas Juntas de controle 236

22 juntas Juntas de controle 237

23 juntas Alvenaria de blocos cerâmicos O cozimento dos blocos reduz suas dimensões, daí com o aumento da umidade há uma expansão de 0,02% para cada 1% de acréscimo na umidade, ou seja, tem-se um aumento de 0,2 mm para cada 1 m de parede. A alvenaria se expande de 0,036% para a variação de cerca de 38 o C. 238

24 juntas Retração dos blocos vazados de concreto Nos blocos de concreto a retração ocorre devido à perda de água durante o processo de secagem da alvenaria (água da argamassa e do grout), e gera tensões internas nos blocos. 239

25 juntas Retração dos blocos vazados de concreto A água do grout aumenta a umidade da parede causando uma expansão. Após a hidratação do cimento e o endurecimento do grout a secagem da parede ocorre da face exterior para o interior do bloco, e gera tensões diferenciadas ao longo de sua espessura. A retração na face externa gera tensões de tração nessa região, enquanto no interior do bloco se tem tensões de compressão. 240

26 juntas Umidade dos blocos vazados de concreto Se a tensão de tração atuante for superior à tensão de tração resistente da alvenaria, ocorrem fissuras. 241

27 juntas Umidade dos blocos vazados de concreto A variação da umidade ocasiona mudança de volume na alvenaria, e depende do tipo: 1) de agregado usado na fabricação do bloco; 2) de cura do bloco. A cura a vapor reduz a variação volumétrica do bloco. Os percentuais da umidade que ocasionam a variação volumétrica variam de 0,01% a 0,10%. 242

28 juntas Espaçamento entre juntas verticais de controle (blocos cerâmicos) Localização do Limite (m) elemento t t = Externa 10 8 Interna A espessura mínima da junta de controle pode ser determinada como 0,13 % do espaçamento das juntas Os limites da tabela devem ser reduzidos em 15% caso a parede tenha abertura Os limites estabelecidos na tabela podem ser alterados mediante inclusão de armaduras horizontais adequadamente dispostas em juntas de assentamento horizontais, desde que tecnicamente justificado. 243

29 juntas Espaçamento entre juntas verticais de controle (blocos de concreto) Localização do elemento Alvenaria sem armadura horizontal Limite (m) Alvenaria com taxa de armadura horizontal maior ou igual a 0,04% da altura da parede Externa 7 9 Interna Os limites da tabela devem ser reduzidos em 15% caso a parede tenha abertura Para blocos sem cura a vapor e paredes sem abertura deve-se reduzir os limites em 20%; se tiver abertura a redução será de 30%. 244

30 juntas Juntas de dilatação São adotadas para permitir expansões térmicas ou devidas à umidade ao longo do comprimento ou altura das paredes, e dependem das: 1) condições climáticas locais; 2) dimensões e configurações da estrutura; 3) do tipo da estrutura, da conexão com as fundações, da simetria da rigidez estrutural para resistir a deslocamentos laterais; 4) dos materiais de construção. 245

31 juntas Tipos de juntas de controle Fragmentação da argamassa Juntas de dilatação 246

32 juntas Juntas de dilatação The Brick Institute of America, Technical Note 18A prescreve para o alongamento devido à variação térmica: ΔL=(0,5+0,04 ΔT).10-3 x25,4l (mm) comδt em o F e L em mm, sendo o F=1,8 o C+32 o 247

33 juntas Juntas de dilatação O espaçamento máximo entre juntas de dilatação deve ser no máximo 24 m. 248

34 juntas Juntas de dilatação Isopor 249

35 juntas Juntas de dilatação A função do delimitador é economizar material (mastique). 250

36 Cálculo das juntas Normas internacionais ASTM C Guia padrão para uso de mastique em juntas. ASTM SPT Dimensionamento de juntas que recebem mastique. Movimento das juntas: l = 100 %mov. mastique mov. + tolerânci OBS.: a % movimento do mastique é fornecida pelo fabricante; adotar C.M.M (capacidade de movimentação do mastique) de ± 50% para pequenas juntas e evitar os de ± 25%. as 251

37 Cálculo das juntas Expansão térmica: l = l α θ Encurtamento dos pilares: Causa um fechamento irreversível da ordem de 3 mm nas juntas horizontais. Umidade em paredes de alvenaria: A umidade induz movimentos da ordem de 0,02% a 0,075% do comprimento do elemento, e produz uma expansão irreversível. BLOCOS DE CONCRETO BLOCOS CERÂMICOS 252

38 Cálculo das juntas ALVENARIA JUNTA JUNTA LAJE Expansão irreversível 0,04% l u 6,00 m 6,00 m 6,00 m = 0,04% 6000 = 2,5 mm Adotando-se uma junta de 12,5 mm sobrariam 10 mm para os movimentos térmicos. 253

39 Cálculo das juntas Exemplos de cálculo 1) Calcular o movimento de uma junta para o edifício ilustrado. Dados de Projeto: 7,00 7,00 (medidas em m) 2 Pav 1 Pav Alvenaria Mastique: ± 50% Tolerância: ± 5 mm Umidade: 0,04% o θ = 70 C α = o / C 254

40 Cálculo das juntas i) Movimento Térmico: 6 l T = l α θ = = 3,0 mm ii) Umidade: l u = l u = ,04% = iii) Largura da Junta: l = 100 %mov. mastique mov. + tolerâncias = 2,8 mm ( 3,0 + 2,8) + 5 = 16,6 mm 255

41 Cálculo das juntas 2) Calcular a abertura da junta entre os painéis de concreto, com 3,00 m de comprimento cada, desconsiderando-se os movimentos provenientes da umidade. Dados de projeto: mastique= ± 25 %; tolerância= ± 6 mm (por painel). 3,00 m Pa ine l 45 0 M a stiq ue De lim ita d o r Pa ine l Junta 3,00 m 256

42 Cálculo das juntas α = o / C θ = 50 o C 6 l T = l α θ = = 1,35 mm De slo c a m e nto ve rtic a l Eixo d a junta J De slo c a m e nto ho rizo nta l J 257

43 Cálculo das juntas mov. = l T j = l T cosα = 1,35 0,71 0, 96 mm 2 j = 1, 92 mm 100 J = 1, , 7 mm

44 Cálculo das juntas 3) Calcular a abertura da junta indicada na figura admitindo que a flexão da laje resulte num movimento vertical de 10 mm. Dados de projeto: Mastique= ±50%; Tolerância= ±3 mm. 1,00 m 3,00 m Junta L aje F ixador Painel de alum ínio 259

45 Cálculo das juntas Para uma variação térmica de l J θ = l T = = = mc 3,00 devido l α θ = a ancoragem tem-se a variação do comprimento ( 5,7 + 10) + 3 = 34,4 mm 6 80 = 5,7 mm Espessura da junta 260