ECC 1008 ESTRUTURAS DE CONCRETO BLOCOS SOBRE ESTACAS (Continuação) Prof. Gerson Moacyr Sisniegas Alva
DETALHAMENTO DAS ARMADURAS PRINCIPAIS 0,85. φ φ estaca Faixa 1,. estaca Faixa pode definir o diâmetro das barras a ser escolhido
VERIFICAÇÃO DAS ANCORAGENS DAS ARMADURAS PRINCIPAIS Lbe L b, nec Observação: o valor de Lb,nec pode ser reduzido em 0% para levar em conta o efeito favorável da compressão transversal às barras
ARMADURAS COMPLEMENTARES EM BLOCOS Armadura de pele (lateral; costela ) Obrigatória para h 60cm Função: durabilidade AsL 0,0010. A c,alma s 0cm d/ 3
Armadura de suspensão (para blocos com no mínimo 3 estacas)
Cálculo da armadura de suspensão: A susp P 1,5.n est.f yd P Carga vertical total no bloco (força normal pilar + p.p.bloco) n Número de estacas f est yd Observações: Resistência ao escoamento do aço Esta é uma armadura transversal que deve ser colocada entre duas estacas É obrigatória quando a distância entre estacas for maior que 3.φ estaca
VERIFICAÇÃO DO CISALHAMENTO POR FORÇA CORTANTE Verificação idêntica à realizada para sapatas Dispensa de armadura transversal é permitida se: Sd V Rd 1 V V Sd V Rd1 Força cortante solicitante na seção S τ Rd.k. ( 1, + 40ρ).b. d w τrd 0,0375. f ck / 3 fck em MPa k 1,6 d 1,0 d em metros ρ As A s b d b w Armadura principal que atravessa a seção S b Largura da seção S w d Altura útil média da seção S
BLOCOS SOBRE ESTACAS Exemplo numérico
Bloco (RÍGIDO) sobre estacas para um pilar de seção retangular 5x40cm My Esforços característicos (situação mais crítica: maior Rest) 5 Mx Vento 0 N 875kN Vento 90 N 875kN 40 M y 40kN.m M x 30kN.m Armadura longitudinal do pilar: 10φ1,5 Estacas moldadas no local de 3cm de diâmetro. Carga admissível de 50kN. Materiais: Concreto C0 e Aço CA-50. Armaduras principais de tração segundo os lados. Cobrimento: 4,5cm Distância do eixo da armadura principal à face inferior do bloco: d 7,0cm. Utilizar dimensões múltiplas de 10cm para as dimensões em planta
Determinação das dimensões em planta: Para levar em conta o peso próprio do bloco, majora-se a carga vertical em 5%: 1,05 875 918,8kN Número de estacas: estimativa como carga centrada 918 adotadas inicialmente 4 estacas,8 3,68 50 adotadas inicialmente 4 estacas Distância mínima entre estacas: 3,0 φ est (moldadas no local) 3,0 3 96cm como ainda não foram avaliados os efeitos dos momentos: adota-se L 10cm
a 15cm 1 40 a 5 3 4 15cm 15cm 15cm a L + φest + 15 10 + 3 + 30 18cm adotado a 190cm balanços livres iguais a 19cm
Cálculo das reações (verticais) nas estacas mais solicitadas: Situação mais crítica: para vento à 0 My R M L y 40,0 1,0 33,3kN R L R estaca + estaca 4 (Soma das duas estacas) para cada estaca: acréscimo de 33,3/ 16,7 kn Reação vertical na estaca mais carregada: 1,05 875 R est + 16,7 46,7kN < carga admissível 50kN (ok!) 4
Determinação da altura do bloco: a) Critério de bloco rígido: h h ( a ap ) ( 190 40) 3 a b 3 190 5 3 ( p ) ( ) 3 50cm 55cm h 55cm b) Limitação do ângulo de inclinação das bielas: 45 < θ < 55 Bloco com 4 estacas/estacas dispostas segundo um quadrado: tgθ L d 4 a m Para este caso: L 10cm e a m 5cm
Para θ 45 : 1 10 d d 76,0cm 4 5 Para θ 55 : tg55 o 10 d 4 5 d 108,6cm 76,0cm < d < 108,6cm 83,0cm < h < 115,6cm c) Ancoragem das barras longitudinais do pilar: Ancoragem reta: concreto C0, aço CA-50, zona de boa aderência: L, nec b 44. φ 44.1,5 Altura mínima necessária: h Lb, nec + c 55 + 4,5 55cm 59,5cm
Analisando os intervalos obtidos, será adotado: h 115cm ; d 108cm Recalculando o ângulo de inclinação das bielas: 108 tgθ θ 54,86 10 5 4
Cálculo das armaduras principais Situação mais crítica: combinações de vento à 0 Maiores reações verticais nas estacas Combinação 1: Combinação : Sobrecarga: ação variável principal Vento: ação variável principal N 15kN M y 33,6kN.m N 115kN M y 56kN.m Combinação 1: Combinação : 1,05 15 33,6 1 R est + 4 1,0 1,05 115 56 1 R est + 4 1,0 335,6kN 35,7kN R est 335,6 kn (valor a ser utilizado no dimensionamento do bloco)
Verificação das tensões de compressão nas bielas: a) Junto ao pilar Rest σc,biela A sen p θ 4 Limitada a,1.fcd,0,1 1,4 3,0kN/ cm σ c,biela 4 335,6,01kN / cm 3,0kN / cm (ok!) o ( 5 40) sen ( 54,86 ) b) Junto à estaca Rest σc,biela A sen θ est Limitada a 0,85.fcd,0 0,85 1,4 1,1kN/ cm σ c,biela π.3 4 335,6 0,6kN/ cm 1,1kN/ cm (ok!) o sen ( 54,86 )
Armaduras principais de tração: Resultante no tirante: direção das diagonais Rest 335,6 T o tgθθ tg 54,86 ( ) 36,kN Como as armaduras dispostas segundo os lados: T T 36, 167,0kN T 167,0 A st 3,84cm (4φ1,5 4,91cm f 43,5 ) yd Armadura mínima: A, min s 0,0015 b h 0,85.φ est b 1,0.φ est b 0,85 3 7, cm A s,min 0,0015 7, 115 4,69cm (Ok!) 4φ1,5 : barras N1
Armaduras Complementares Armadura de pele: A sl 0,10%. b.h (em cada face) b φ est + t onde t 19cm b 3 + 19 70cm h 115cm A sl 0,001 70 115 8,05cm (7φ1,5 8,59cm ): barras N b t Øest t Armadura de suspensão: P A SUSP ( 15 1,5.n ).f yd 1,05 15 A SUSP 1 43,5 (4φ1,5 φ 4,91cm ): barras N3 ( 15,5 4 ) 4,93cm
N1 190 0 103 Detalhamento das armaduras do bloco A N3 A N1 - x4ø1,5 181 N3-4Ø1,5 181 N1 N N3 0 103 0 N1 - x4ø1,5 0 181 N 115 N3 103 103 N3 N3-4Ø1,5 181 N1 CORTE AA
Verificação do cisalhamento por força cortante A dispensa de armadura transversal para a força cortante é permitida se: VSd V Rd1 Na seção de referência S, distante t d/ da face do pilar. V sd 335,6 671,kN V Rd1 τ Rd.k. ( 1, + 40ρ).b. d w 3 τ 0,0375 ( 0 ) / 0,76MPa 0,076kN 076kN / cm Rd k 1,6 1,08 0,54 k 1,0 ρ b A w s.d ( 4,91+ 4,91) 4 190 108 7,18 10 Rd1 ( 4 1, + 40 7,18 10 ) 190 108 696kN VSd V 0,076 1,0 > (Ok!)