Universidade Federal de Pelotas Centro de Engenharias Curso de Engenharia Civil e Engenahria Agrícola UNIDADE 2 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO (AULA 2 AÇÕES E SOLICITAÇÕES) Prof. Estela Garcez 2012/02
2.1 DIMENSIONAMENTO DE UMA ESTRUTURA O dimensionamento de uma estrutura deve garan=r segurança, estabilidade e durabilidade frente as solicitações a que vai ser subme=da durante sua execução e u4lização. O dimensionamento, desta forma, consiste em impedir a ruína da estrutura. Por ruína não se entende apenas o perigo de ruptura, mas também situações em que a edificação não apresenta um perfeito estado para u=lização, sendo por deformações excessivas, fissurações inaceitáveis, etc.
2.1 DIMENSIONAMENTO DE UMA ESTRUTURA Portanto, a análise estrutural envolve não somente o estudo do seu estado limite úl4mo (ELU), mas também verificações dos estados limites de serviço (ELS). A NBR 6118 u=liza para o cálculo de estruturas de concreto armado o método dos estados- limite O método consiste em : Adotar valores caracterís=cos para as resistências e ações Cobrir os demais elementos de incerteza existentes no cálculo estrutural pela transformação dos valores caracterís=cos em valores de cálculo
A segurança estrutural é obtida através da introdução dos coeficientes de ponderação, γ f, γ c, e γ s ; R d (f cd, f yd, b, h, d) S d f f S cd yd = = = γ f γ f γ ck c yk s S d f k onde f ck é a resistência à compressão característica do concreto e γ c é igual a 1,4; onde f yk é a tensão de escoamento característica do aço e γ s é igual a 1,15; onde s k é o esforço solicitante característico e γ f é igual a 1,4;
Para se projetar uma estrutura com um adequado grau de segurança é necessário que se verifique a não ocorrência de uma série de estados limites; Estes estados limites podem ser classificados em: a. Estados limites últimos (ELU): correspondem à máxima capacidade portante da estrutura; b. Estados limites de serviço (ELS): são aqueles relacionados à durabilidade das estruturas, aparência, conforto do usuário, e a boa utilização funcional da mesma.
Nas estruturas de concreto armado, devem ser verificados os seguintes estados limites últimos (ELU): a. Perda de equilíbrio da estrutura; b. Esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no seu todo ou em parte; c. Instabilidade do equilíbrio, considerando os efeitos de segunda ordem; d. Estado limite último provocado por solicitações dinâmicas.
Os estados limites de serviço (ELS) que devem ser verificados nas estruturas de concreto armado são: a. formação de fissuras (ELS-F); b. abertura de fissuras (ELS-W); c. deformações excessivas (ELS-DEF); d. vibrações excessivas (ELS-DE).
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO A) Determinação da ações (ponderação das ações); B) Combinação das ações; C) Determinação das solicitações; D) Dimensionamento da seção e armaduras.
2.2 AÇÕES As ações (forças externas) são as causas que provocam solicitações (forças internas) ou deformações nas estruturas; Em função de sua variabilidade no tempo, as ações podem ser classificadas como: a. Ações permanentes: são aquelas que ocorrem com valores constantes ou de pequena variabilidade durante praticamente toda a vida útil da construção (peso próprio da estrutura, alvenarias, revestimentos, peso de equipamentos fixos, etc). b. Ações variáveis: são aquelas que ocorrem com valores que sofrem significativas variações durante a vida da construção. Elas atuam nas construções em função de sua finalidade (peso das pessoas, móveis, veículos, vento, chuva, temperatura, etc). c. Ações excepcionais: são aquelas que têm uma duração muito curta e uma probabilidade de ocorrência muito pequena durante a vida da construção (explosões, choques de veículos, incêndios, enchentes, sismos excepcionais).
AÇÕES PERMANENTES (g) VARIÁVEIS (q) DIRETAS peso próprio, instalações permanetes INDIRETAS retração, fluência, imperfeições geométricas DIRETAS (ACIDENTAIS) pessoas, vento, INDIRETAS temperatura, ação dinâmica EXCEPCIONAIS
COEFICIENTE DE PONDERAÇÃO DAS AÇÕES NBR 6118
2.3 COMBINAÇÕES NORMAIS ÚLTIMAS ESPECIAIS OU DE CONSTRUÇÃO EXCEPCIONAIS COMBINAÇÕES SERVIÇO QUASE PERMANENTE FREQUENTES RARAS
2.3.1 COMBINAÇÃO ÚLTIMA NORMAL (ELU)
EXERCÍCIO 1
Planta Baixa EXERCÍCIO 2 Cálcular as solicitações máximas atuantes nas viga V11