3. Betão II (Apolitecnica)_vigas Parede

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    UNIVERSIDADE POLITCNICA

    Jorge Pindula, Eng Civil Vigas Parede.doc - 0/14

    AANNLLIISSEE EE DDIIMMEENNSSIIOONNAAMMEENNTTOO DDEE VVIIGGAASS PPAARREEDDEE..

    VVEERRIIFFIICCAACCAAOODDAASSEEGGUURRAANNAA

    nnddiicceeTTeemmttiiccoo

    1. Definio de vigas parede (REBAP - Art 128) ................................. 1

    2. Definio do Vo Terico e Espessura mnima (Art 129 REBAP) .. 2

    3. Dimensionamento em relao ao momento-flector e esforo

    transverso .............................................................................................. 3

    3.1. Calculo da armadura principal (Art 130 REBAP) ....................... 4

    3.2. Calculo da armadura de esforo transverso (Art 131 REBAP) .... 5

    4. Disposies de armaduras em vigas parede ..................................... 7

    4.1. Distribuio da armadura principal (Art 132 REBAP) ................. 7

    4.2. Armadura de alma (Art 133 REBAP) ........................................... 9

    4.3. Armadura de suspenso e apoios indirectos (Art 134 REBAP) ... 10

    4.4. Exemplos de armaduras em vigas parede ..................................... 11

    Exemplo 1 ......................................................................................... 12

    Exemplo 2 ......................................................................................... 12

    Exemplo 3 ......................................................................................... 12

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    c) Vigas em consola

    Como foi mencionado anteriormente, a hiptese de Bernoulli-Navier no

    pode ser aplicada para este tipo de estruturas, pois elas apresentam grandes

    deformaes. Assim a grandeza x no proporcional a distancia linha

    neutra, por isso a tenso xtambm no varia linearmente.

    Fig. 1 - Tenses nas vigas parede

    2. Definio do Vo Terico e Espessura mnima (Art 129 REBAP)

    O vo terico a considerar no dimensionamento das vigas-parede deve serdefinido pelo menor dos valores seguintes:

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    A distancia entre eixos de apoio

    O vo livre aumentado de 15%

    Fig. 2 - Vo terico no caso de vigas parede

    A espessura das vigas-parede no deve ser inferior a 10cm, sem prejuzo do

    valor que vier a ser condicionado pelo dimensionamento em relao ao

    esforo transverso.

    Como recomendao mais geral e com o objectivo de obstar eventual

    instabilidade do banzo comprimido sugere-se, nos casos em que no

    existam nervuras que lhe confiram rigidez transversal adequada, a

    utilizao de uma largura20

    lb

    3. Dimensionamento em relao ao momento-flector e esforotransverso

    A necessidade de distino entre vigas esbeltas e vigas parede resulta de

    que, para estas ultimas deixa de ser valida a Hiptese de Bernoulli-Navier

    pelo que, mesmo para um material elstico, as tenses no variam

    linearmente.

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    Em termos prticos, para o dimensionamento de vigas parede suficiente o

    conhecimento aproximado das tenses em fase no fendilhada.

    Quanto ao dimensionamento da armadura sero utilizadas regras empricas

    e disposies ditadas pelos resultados de numerosos ensaios levados at

    rotura.

    3.1. Calculo da armadura principal (Art 130 REBAP)Para a determinao da armadura principal considere-se em geral suficiente

    uma determinao dos momentos flectores como se tratasse de uma viga de

    geometria usual, com as mesmas condies de apoio e sujeita as mesmas

    aces.

    A armadura principal pode ser obtida pela seguinte expresso:

    zsydf

    sdM

    sA

    =

    Em que:

    Msd valor de calculo do momento flector actuante

    fsyd valor de calculo da tenso de cedncia do ao

    z brao do binrio das forcas interiores

    os valores a adoptar para z so os seguintes:

    a) Vigas simplesmente apoiadas

    1h

    LseL6,0z

    2h

    L1se)h3L(15,0z

    =

    +=

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    b) Vigas contnuas Vos extremos e apoios adjacentes:

    1h

    LseL45,0z

    5,2h

    L1se)h5,2L2(1,0z

    =

    +=

    Vos intermdios e apoios no adjacentes aos vos extremos:

    1h

    LseL45,0z

    30h

    L

    1se)h2L(15,0z

    =

    +=

    c) Vigas em consola

    5,0h

    LseL2,1z

    0,1h

    L0,5se)h3L2(15,0z

    =

    +=

    3.2. Calculo da armadura de esforo transverso (Art 131 REBAP)No caso das vigas parede no se pode falar propriamente de uma verificao

    ao esforo transverso, este utilizado como garantia de segurana para as

    bielas comprimidas do beto.

    Para isso, considera-se assegurada desde que se verifique a seguinte

    condio:

    bh3

    1V 2sd

    Em que:

    Vsd valor de calculo do esforo transverso actuante

    b espessura da viga parede

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    h altura da viga parede (se hL, devera tomar-se h=L)

    2 tenso que toma os valores indicados no art 53 do REBAP

    Tambm no caso de apoios directos deve-se verificar que a reaco de apoio

    no exceda os seguintes valores (visando esta condicionante as tenses nas

    bielas comprimidas de betao, particularmente as que descarregam nas

    zonas de apoio da peca):

    Apoios extremos: R 0,8.fcd.b.a b - espessura da viga Apoios intermdios: R 1,2.fcd.b.a a largura do apoio

    De notar que a largura do apoio a no devera ser considerada superior 1/5

    de qualquer dos vos adjacentes ao apoio.

    Esta verificao (reaco nos apoios) pode ser dispensada, no caso do

    elemento de apoio se prolongar por toda a altura da viga parede e tiver

    espessura superior quela.

    Fig. 3 - Tenses de compresso no inicio das bielas inclinadas

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    4. Disposies de armaduras em vigas parede4.1. Distribuio da armadura principal (Art 132 REBAP)

    a) Vigas parede simplesmente apoiadasA armadura principal deve ser constante ao longo do vo, e a sua amarrao

    deve ser feita a partir das faces interiores dos apoios e dimensionada para

    uma forca de traco cerca de 80% da forca de traco mxima no vo.

    Esta armadura deve ser distribuda por uma altura hs:

    As, amarrada a partir da seco S, para F0,8Fmax

    LhseL2,0s

    h

    LhseL.05,0h.25,0s

    h

    =

    =

    Fig. 4 Representao de armadura principal numa viga-parede

    simplesmente apoiada

    Na realizao desta armadura devem utilizar-se vares de pequeno

    dimetro, o que limita a abertura de fendas e torna mais fcil a amarrao

    nos apoios. Uma forma eficaz de realizar esta amarrao a utilizao de

    ganchos em laco, conforme se representa na figura acima.

    b) Vigas parede contnuaA disposio da armadura longitudinal pode ser feita da seguinte maneira:

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    Metade da armadura, exigida sobre o apoio deve ser estendida a todaa extenso dos vos adjacentes;

    A outra metade pode ser interrompida a uma certa distancia dosapoios igual menor dimenso apresentada na figura

    A distribuio da armadura sobre os apoios dever ter em ateno a

    distribuio das tenses normais de traco segundo a teoria da

    elasticidade.

    Fig. 5 Representao de armadura longitudinal sobre o apoio numa viga-

    parede continua

    b.1)caso de L > h b.2)caso de L < h

    As= armadura total sobre o apoio

    As1= 0,5.(L/h 1). As

    As2 = As - As1

    c) Vigas parede em consola

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    A armadura principal deve ter seco constante ao longo de todo vo e ser

    distribuda numa banda horizontal cujo limite inferior se situa a uma

    distancia 0,8L do bordo inferior e cuja altura igual:

    h 0,8L se: 0,5< L/h 1,0

    1,2L se: L/h 0,5

    4.2. Armadura de alma (Art 133 REBAP)Esta armadura disposta de modo a formar uma malha de vares verticais

    e horizontais, com espaamentos iguais e com o mnimo afastamento de:

    Sv= shb

    Sv= sh0,30 m

    Como se v na figura, a armadura vertical constituem estribos que envolvem

    a armadura a armadura principal e a esta armadura horizontal cinta os

    vares verticais extremos.

    Fig. 6 Armadura de alma em viga-parede (valores mnimos)

    A percentagem da armadura em cada face nao deve ser inferior a:

    As,min = . b,

    sendo = As,min / b

    As,vou As,h

    A 235

    0,10.b

    (m2/m2)

    A 400 0,05.b

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    (m2/m2)

    A 5000,05.b

    (m2/m2)

    Nas zonas dos apoios deve-se reforar as armaduras de alma, para melhorar

    a cintagem das bielas comprimidas. O REBAP recomenda que esse reforo

    se faca atravs da colocao de vares suplementares.

    Fig. 7 Reforo da Armadura de alma em viga-parede na zona do apoio

    4.3. Armadura de suspenso e apoios indirectos (Art 134 REBAP)Quando existem cargas aplicadas a zona inferior da viga parede (cargas

    suspensas) e de interseco de vigas parede (apoios indirectos), devem se

    dispor de armaduras de suspenso nas vigas principais, devidamentedistribudas e amarradas, dimensionadas para absorver a totalidade das

    vigas secundarias.

    Nas zonas de apoio indirecto, a armadura de alma das vigas secundrias

    deve ser dimensionada para absorver, quer na vertical quer na horizontal,

    uma forca igual a 80% do valor de clculo das suas reaces de apoio.

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    Os vares desta armadura devem ser dispostos na zona inferior da viga,

    estendendo-se na direco horizontal de um comprimento, medido a partir

    da face do apoio, no inferior ao menor dos seguintes valores: 0,4h e 0,3L.

    Na direco vertical, os vares devem constituir estribos abraando a uma

    armadura principal inferior, cujos ramos tenham um comprimento no

    inferior ao menor dos seguintes valores: 0,5h e 0,5L.

    4.4. Exemplos de armaduras em vigas paredeTraados de armaduras em vigas parede com apoios directos e carregamento

    superior, englobando as armaduras principais (para momentos positivos e

    negativos), as armaduras de alma e os vares suplementares na zona dos

    apoios.

    a) Viga simplesmente apoiada:

    b) Viga continua de trs ramos, simtrica (h

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    Exemplo 1

    Dados:

    A400, fsyd = 348MPa

    B25, fcd = 13,3MPa

    Lb = 10m

    Lo = 10-2.(0,6/2) = 9,4m

    h = 5m

    a = 0,6m

    P = 1000kN (no majorar no

    calculo)

    Exemplo 2

    Dados:

    P = 1500kN

    L= 10m, h=4m (1 tentativa)

    Dimenses do apoio: 50x50cm2

    A500B25

    Exemplo 3

    Dimensione e pormenorize as vigas parede apresentadas, para as piores

    hipteses de carga.

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