Notas de Aula - Detalhamento Das Vigas

UFMT - FTEN - DENC - Estruturas de concreto armado 1

Detalhamento das vigas 2004.

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9. CONSIDERAES SOBRE O DETALHAMENTO DAS VIGAS DE CONCRETO ARMADO 9.1. Padronizao das armaduras A padronizao das armaduras feita em funo dos mecanismos resistentes admitidos no dimensionamento das peas estruturais e devem garantir uma eficiente utilizao das barras de ao. As principais exigncias a atender para se ter um arranjo satisfatrio so: 1. A soluo adotada deve levar a facilidade de montagem da armadura e da concretagem. 2. Obter consumos de concreto e de ao menores possveis sem comprometer os aspectos de segurana especificados para o projeto das peas estruturais. 3. Antes de uma eventual runa da pea as barras de ao podem entrar em carga, conforme previsto no projeto. 4. A mobilizao das resistncias das armaduras no deve conduzir a risco de perda da solidariedade entre o concreto e o ao. 5. Em uso normal as peas no devem apresentar fissurao exagerada. 9.2 Arranjo bsico das barras de ao em vigas. Determinado em funo da evoluo da fissurao desde o incio do ensaio at a runa. 1. No tero central, entre as foras, as fissuras iniciam nas bordas e tm caminhamento paralelo a altura, assim as barras de ao F = 1 5 k N longitudinais devem ser colocadas junto borda mais tracionada da seo. 2. No pode ser ignorada a interao F = 3 0 k N entre o momento fletor e a fora cortante. Onde ocorre fora cortante a fissurao inclinada, justificando o modelo de trelia. Essa fissurao faz com que a F = 5 0 k N fora de trao na armao longitudinal numa dada seo dependa do momento fletor que atua numa seo vizinha, afastada F = 1 0 0 k N de uma distncia a e a justificativa l terica encontra-se no item 8.2.3.F = 1 2 0 k N

Fig. 9.1 - Desenvolvimento de um ensaio at atingir a runa. 9.3 Barras padronizadas



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1

-

b a r r a s1

d e

m

o n t a g e m4 3

p o r t a - e s t r ib1

4

2

b a 2 a b -

3 2

b a r r a s d a a r m 1 a . c a m a d a , 2 a . c a m a d a

a d u r a

lo n g it u d in a

a

b

3 b

-

e s t r ib o s : a - f o r m a o c o n f ig u r a o f in a l e n t a r e s : a r m a d u r a d

4

-

b a r r a s

s u p le m

9.2 Tipos de barras utilizadas em vigas. 9.4 Aspectos que governam o detalhamento 9.4.1 Alojamento transversal

c

a

a v c a h

a. Cobrimento b. Dimetro do estribo c. Dimetro da armadura longitudinal d. Dimetro do vibrador.

Figura 9.3 Variveis do alojamento transversal.



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9.4.1.1 Cobrimento - Definido em funo de:

Classes de agressividade utilizadas em edificaes. MACRO CLIMA MICRO CLIMA INTERIOR DE EDIFICAO EXTERIOR DE EDIFICAO SECO ur MIDO OU SECO ur MIDO OU 65% CILCOS DE 65% CILCOS DE MOLHAGEM E MOLHAGEM E SECAGEM SECAGEM RURAL I I I II URBANA I II I II



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Valores dos cobrimentos nominais em cm Tipo de elemento de estrutura LAJES* VIGAS E PILARES*

Classe de agressividade I 2,0 2,5

Classe de agressividade II 2,5 3,0

Na face superior das lajes revestidas com argamassa de contrapiso, com revestimentos finais secos do tipo carpete ou madeira, com argamassa de revestimento e acabamento tais como piso de alto desempenho, pisos cermicos e outros, admite-se cnom = e no menor que 1,5 cm.

A garantia de condies satisfatrias de concretagem depende dos valores de av, ah e a compatveis.

av

20 m m barra 0,5 dimetrolongitudin al mximo do agregado

ou feixe

ah

20 m m barra 1 2 dimetro ,longitudin al

ou feixe

m xim do agregado o

O parmetro a funo do dimetro da agulha do vibrador de imerso. No geral so utilizados vibradores com 35 mm ou com 50 mm. 9.4.2 Arranjo longitudinal O arranjo longitudinal deve ser feito de modo a atender todas as condies necessrias para o desenvolvimento dos mecanismos resistentes previstos nos clculos. Deve-se: a) efetuar a cobertura dos esforos de trao pela armadura longitudinal por meio do deslocamento do diagrama de momentos fletores, cuja justificativa terica est apresentada na equao (8.5) e atender a todas as regras de ancoragem e de emendas dessas armaduras; b) dotar as peas das armaduras transversais necessrias;



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c) limitar o espaamento mximo da armadura de cisalhamento; d) limitar o dimetro mximo da armadura de cisalhamento e respeitar as especificaes quanto os raios de dobramento mnimos dessa armao; e) respeitando as quantidades mnimas das armaduras longitudinais e transversais estabelecidas pela norma; f) dispor uma adequada armadura de pele com a finalidade de restringir a fissurao diagonal, cuja presena pode conduzir manifestao do modo de ruptura CORTANTE-FLEXO. 9.4.2.1 Cobertura dos esforos de trao, ancoragem e emendas das armaduras longitudinais.z c o t g M

M

_ d , L

V

_ d

L

d _ R

s w =

V

_ d

d_R

sw

+ 0 , c5 ) o z st ( g e on t g c

M R _ b c sw R_L M

_ d , M

z

R

_ s t

Lz ( c o + t g c ) o t g

a) Cobertura dos esforos de trao longitudinal O mecanismo de trelia utilizado impe que a solicitao de trao na armadura longitudinal numa L diferente da fora de trao seo estimada em funo do momento fletor nessa seo, como demonstram as equaes abaixo: Fora de trao determinada em funo do momento na seo: M d , L R st L = , z Fora de trao obtida admitindo-se o mecanismo de trelia: M V R st L = d , L d cot g cot g . z 2



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Na prtica determina-se a fora de traoRs tL

M d,L Vd = + (o ct z 2

g ct o

g ) deslocando-se o

diagrama de momentos fletores de uma quantidade a para o lado mais desfavorvel. A idia obter R st L =Md, L, DSOAO EL C D

M d,L,D S O A O EL CD zg. )

, ento: , e o deslocamento dado ao digrama

= d,L +s,d a M V

: a =

z (o ct 2

g c t o

O valor a conforme o item 17.4.2 da NBR 6118 para o caso de estribos verticais : a = sendo ed wd ,max 2 wd ,max C 0,5d ,

wd,max

C

definidos conforme o captulo 8.4 dessas notas de aula.

Na figura 9.4 indica-se como se deve proceder.

Figura 9.4 Deslocamento do diagrma de momentos fletores. Ressalta-se tambm a necessidade de levar uma quantidade de armadura at aos apoios, suficiente para resistir s foras de trao que aparecem por ser mobilizado o mecanismo de trelia, portanto:R st ,apoioR st ,a o p io

M d,D S O A O EL CD ,a o p io = z Vsd , a o a p io . = d

, M d, DSOA O E L CD

,ao pi o

= s,d a V

b) Ancoragens e emendas das armaduras Todas as armaduras devem ser ancoradas por aderncia e o incio da ancoragem comea no ponto onde a tenso atuante na barra comea ser transferida para o concreto. A extenso do trecho de ancoragem da barra (tamanho que inicia no ponto



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onde comea a transferncia at a extremidade da barra) deve ser b,nec, no mnimo, e ultrapassar a posio de tenso nula em pelo menos 10 , conforme a figura 9.5.

R A ( in c ioB

s t ,

d e s lo c a d o a n c o r a g e mA D A A R M A O

d aA R R

)

L b , n e cE IX O D E S IM E T R IA

B

( p o n t o

d e

t e n s o

n u la )1 0 al

E

I X

O

D

A

V

I G

A

B

( p o n t o

d e

t e n s o

n Lu b l a, n ) e

c

B

A

R

R

A

D

A

A

R

M

A

O

1 0

R

s t

A R

( in c io

d a

a n c o r a g e m

)

al

s t , d e s lo c a d o

Figura 9.5 Ancoragem das barras longitudinais. O comprimento de ancoragem da barra b,nec= 1A s,calc A s,ef

b, sendo 1 um coeficiente

que computa a influncia da presena de ganchos nas extremidades das ancoragens (sem ganchos de extremidade 1=1, havendo gancho 1 = 0,7), As,cal a seo de ao determinada no dimensionamento, As,ef a seo de ao efetivamente utilizada e b o comprimento bsico de ancoragem, calculado conforme as indicaes do captulo 3 das notas de aula. O comprimento bsico de ancoragem : b = f yd , onde fbd a resistncia 4 fbd3

convencional de aderncia, dada por fbd = 1 2

fctd, sendo:

fctd = valor de clculo da resistncia trao do concreto; 1 1 1 2 2 3 3

= 1,0 para barras lisas (CA-25 ou CA-60 usual); = 1,2 para barras dentadas (CA-60 dentado); = 2,25 para barras nervuradas (CA-50 usual); = 1,0 para situaes de boa aderncia ; = 0,7 para situaes de m aderncia ; = 1,0 para < 32 mm; = (132 - )/100 ( em mm) para > 32 mm.

A qualidade da regio de aderncia definida segundo as indicaes da figura 9.6.



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Figura 9.6 Regies de aderncia. I - regio favorvel para a aderncia. II regio desfavorvel para a aderncia. Na tabela 9.1 esto apresentados alguns valores de b.Tabela 9.1 Comprimento de ancoragem bsico de barras de ao CA-50, em regio favorvel para a aderncia e dimetro < 32 mm. fck fbd = 1 2 3 fctd fc = ,1 fc 3 0 5 2 f yd td k b = (MPa) (MPa) (MPa) 4 fbd 20 25 30 1,11 1,28 1,45 2,49 2,89 3,26 44 38 33

Os ganchos das extremidades das barras da armadura longitudinal de trao podem ser: Semi-circular Em ngulo de 45o Em ngulo reto 2

4

8

As barras lisas devem possuir ganchos semicirculares. O dimetro interno da curvatura dos ganchos das armaduras longitudinais de trao deve ser pelo menos igual ao estabelecido na tabela 9.2, e dos estribos devem ser respeitados os dimetros da tabela 9.3.Tabela 9.2 Dimetro dos pinos de dobramento dos ganchos das armaduras longitudinais.

Bitola mm

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