Preview only show first 10 pages with watermark. For full document please download

Projeto, Dimensionamento E Detalhamento De Estruturas De Concreto

Projeto, dimensionamento e detalhamento de estruturas de concreto : aula 7

   EMBED


Share

Transcript

Projeto, dimensionamento e detalhamento de estruturas de concreto armado – Aula 7 – Parte A – Modelo de bielas e tirantes Engº Ricardo Carrazedo 1 Regiões “B” e “D” ¢ ¢ 2 Regiões “B” de Beam ou Bernoulli: a hipótese de Bernoulli é válida (seções planas), a análise e o dimensionamento podem ser feitos com o modelo de treliça; Regiões “D” de Discontinuity ou Detail: a distribuição de deformações é altamente não linear, e ocorre próximo a cargas concentradas, cantos, aberturas e outras descontinuidades. A análise e o dimensionamento podem ser feitos com o modelo de bielas e tirantes. Estruturas de Concreto Armado Regiões “B” e “D” 3 Estruturas de Concreto Armado Regiões “B” e “D” 4 Estruturas de Concreto Armado Análise das regiões D ¢ ¢ ¢ 5 Após a análise estrutural e a definição das regiões B e D, aplica-se os esforços atuantes obtidos na análise estrutural nos contornos das regiões D; Em estruturas apenas com regiões D, como vigas parede, as forças de contorno são as ações aplicadas e as reações; O modelo adotado depende da geometria e das ações aplicadas no contorno. Estruturas de Concreto Armado Trajetórias das forças ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ 6 Inicialmente verifica-se se o equilíbrio externo é satisfatório; Determina-se os campos de tensão de tração e compressão; Ações distribuídas no contorno devem ser substituídas por concentradas equivalentes que após percorrerem um caminho dentro da estrutura encontrem do outro lado cargas que a equilibrem; Após desenhados os caminhos entre as cargas externas estes são substituídos por linhas de um polígono; Em função das ações divide-se as linhas em bielas (tracejadas) e tirantes (continuas); Bielas e tirantes adicionais devem ser acrescentados para garantir o equilíbrio dos nós; A orientação da trajetória das forças é mais importante para as bielas que para os tirantes que seguem paralelamente às extremidades dos elementos; Em regiões nodais altamente tensionadas (próximas a apoios ou forças concentradas) as bielas e tirantes devem se encontrar com ângulos da ordem de 60º e nunca menores que 45º. Estruturas de Concreto Armado Trajetórias das forças 7 Estruturas de Concreto Armado Trajetórias das forças 8 Estruturas de Concreto Armado Trajetórias das forças 9 Estruturas de Concreto Armado Processo de cálculo ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ 10 Identificar regiões B e D Isolar regiões D e determinar esforços solicitantes do seu contorno Aplicar o processo do caminho da carga Dimensionar os tirantes Verificar as tensões nas bielas e nós Definir tipos e comprimentos de ancoragem Detalhamento Estruturas de Concreto Armado Otimização do modelo ¢ Obtenção de modelos ótimos é difícil e exige experiência ¢ Deve-se considerar que as cargas buscam os caminhos de mínimas forças e deformações ¢ Como as armaduras são muito deformáveis procura-se utilizar tirantes curtos ¢ Critério: SFiLiemi = mínimo 11 Estruturas de Concreto Armado Otimização do modelo 12 Estruturas de Concreto Armado Otimização do modelo 13 Estruturas de Concreto Armado Otimização do modelo 14 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento das bielas ¢ Campos Região D Propagação suave sem tração transversal 15 de tensões de compressão Região D – Propagação com curvaturas acentuadas, compressão e tração transversal Estruturas de Concreto Armado Região B – sem tração transversal Dimensionamento das bielas ¢ Estados 16 multiaxiais Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento das bielas ¢ Resistência l Menor que a resistência dos banzos comprimidos devido à tração da armaduras que as atravessam: • 0,85 fcd = compressão uniaxial e sem perturbação • 0,68 fcd = campos com fissuras paralelas às tensões de compressão • 0,51 fcd = campos de tensão com fissuras inclinadas 17 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos tirantes ¢ As 18 = Rst / fyd Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ Nó: l volume de concreto que envolve as intersecções das bielas, forcas de ancoragem e forcas externas; l Idealização da realidade; l Mudança de direção das forcas 19 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ Nó continuo: A ¢ Nó singular: B 20 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢A geometria dos nós deve ser compativel com a estrutura e o modelo adotado; 21 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ Geralmente, as tensões de compressão nos nós são mais críticas nos locais de aplicação de forças concentradas ¢ Dentro da estrutura locais críticos são as descontinuidades geométricas 22 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ Procedimentos simplificados lA armadura ancorada no nó deve ser distribuída em certa altura, para ajustar a geometria do nó às forças concorrentes e à largura dos campos de tensões l Verificação das tensões de compressão 23 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ Procedimentos simplificados l Ancoragem dos tirantes • começa a atuar na seção onde as tensões de compressão da biela encontrem a barra e comecem a ser desviadas • Deve se estender no mínimo até o fim do campo de tensão de compressão desviado por ela • Se necessário a ancoragem deve se estender além da região do nó 24 Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ 25 Nós somente com forças de compressão Estruturas de Concreto Armado R1 Dimensionamento dos nós ¢ 26 Nós com ancoragem de apenas barras paralelas Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ 27 Nós com barras dobradas Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ 28 Nós com tirantes e direções ortogonais Estruturas de Concreto Armado Dimensionamento dos nós ¢ Resistência das regiões nodais depende de: l l ¢ Limites para tensões médias: l l l 29 Armadura tracionada no nó, sua distribuição e ancoragem Nível de confinamento 0,85 fcd para regiões onde se encontram apenas bielas comprimidas 0,65 fcd para nós ancorando apenas uma barra 0,5 fcd para nós ancorando tirantes em mais de uma direção Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 30 Treliça de Mörsch Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 31 Treliça generalizada Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 32 Efeito de arco Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 33 Cargas próximas a apoios Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 34 Cargas próximas a apoios Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 35 Efeito de leque Estruturas de Concreto Armado Método da bielas e tirantes ¢ 36 Maiores detalhes do método, exemplos de aplicação em vigas, vigas parede, ligações vigapilar, consolos e descontinuidades geométricas e exemplos práticos de aplicação em: l SILVA, R. C. (1991). Concreto armado: Aplicações de modelos de bielas e tirantes. Dissertação de mestrado – EESC/ USP. l SILVA, R. C.; GIONGO, J. S. (2000). Modelos de bielas e tirantes. Projeto REENGE, São Carlos, EESC – USP. Estruturas de Concreto Armado Bibliografia ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ 37 ABNT - NBR 6118 (2003) - Projeto de estruturas de concreto – Procedimento Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1: General rules and rules for buildings. (2002). Munhoz, F. S. (2004). Análise do comportamento de blocos de concreto armado sobre estacas submetidos à ação de força centrada. Dissertação de mestrado – EESC/ USP. SANTOS, D. (2006). Análise de vigas de concreto armado utilizando modelos de bielas e tirantes. Dissertação de mestrado – EESC/ USP. SILVA, R. C. (1991). Concreto armado: Aplicações de modelos de bielas e tirantes. Dissertação de mestrado – EESC/ USP. SILVA, R. C.; GIONGO, J. S. (2000). Modelos de bielas e tirantes. Projeto REENGE, São Carlos, EESC – USP.