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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND
PROJETO ESTRUTURALPROJETO ESTRUTURAL
Marcio A. RamalhoMarcio A. Ramalho
PAE / 2ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND
Parâmetros para o Dimensionamento
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Tensões Admissíveis e Estados Limites
Segurança: capacidade de suportar ações previstas garantida a funcionalidade
• Coeficiente externo• Apenas serviço x ruptura• Adequado para comportamento linear
Tensões admissíveis:
S R / i S : máxima tensão atuantei : coeficiente de segurança interno
R : tensão de ruptura ou de escoamento do material
Críticas mais freqüentes :
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• Valores característicos escolhidos para que 95% das resistências sejam > Rk e 95% das ações sejam < Sk.
• NBR 10837, ACI 530 – Tensões admissíveis• BS 5628 – Estados limites
Estados limites:
Rd – Sd 0
Rd = Rk / m : resistência de cálculoSd = S( f Fk) : solicitação de cálculom e f : coeficientes de ponderação
Rk e Fk : valores característicos de resistência e ação
E.L.U. : esgotamento da capacidade portanteE.L.S. : exigências funcionais ou de durabilidade
Observações importantes:
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Resistência à compressão da alvenaria
É o parâmetro mais importante !
Influência dos Componentes na Resistência à Compressão
= fpar /fb
: eficiênciafpar : resistência da parede
fb : resistência do bloco
Unidade (bloco ou tijolo)
Valores de eficiência parede/bloco
Bloco Valor mínimo Valor máximo Concreto 0,40 0,60 Cerâmico 0,20 0,50
É o componente que mais influencia a resistência !
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• Espessura da junta horizontal (NBR 10837: t = 1cm)• Resistência à compressão: entre 50% e 100% de fb
• Comportamento mais complexo: materiais distintos• Ensaios preliminares (10 MPa) indicam mesma regra
para a resistência.
Argamassa
Detalhes importantes
Graute
Blocos de Concreto
• Regra simples: fazer o mesmo material do bloco• Resistência no mínimo igual à do material do bloco• NBR 10837 : fg 2 fb
Blocos Cerâmicos
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• Reduzida contribuição na compressão
• Utilização pouco adequada para aumentar a resistência
• Bastante adequada para aumentar: • ductilidade• limite de esbeltez• módulo de defomação
Armaduras
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Avaliação da Resistência à Compressão das Paredes
Estimativa através de prismas
• Procedimento prático, econômico e seguro• Devem ser mantidos materiais e mão de obra• Adotado pela NBR 10837 e permitido pelo ACI 530
NBR 10837:
“As tensões admissíveis para a alvenaria não-armada e para a alvenaria armada devem ser baseadas na resistência dos prismas (fp) aos 28 dias ou na idade na qual a estrutura estásubmetida ao carregamento total. Nas plantas submetidas àaprovação ou usadas na obra, deve constar claramente a resistência (fp) na idade em que todas as partes das estruturas foram projetadas”.
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Observações importantes:
• Resistência parede/prisma é quase constante: 0,7• NBR 8215 Prismas de Blocos Vazados de Concreto
Simples para Alvenaria Estrutural - Preparo e Ensaio à Compressão
= fp/fb
fp : resist. da paredefb : resist. do bloco
Concreto : de 0,5 a 0,9Cerâmico: de 0,2 a 0,5
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Estimativa através dos componentes
• Principal procedimento adotado pela BS 5628• Também utilizado pelo ACI 530.1 Specifications for
Masonry Structures
BS 5628 – Resistência da alvenaria para blocos vazados com relação altura/largura entre 2,0 e 4,0 (*1N/mm2 = 1 MPa)
Resistência à compressão dos blocos (N/mm2)* Tipo da Argamassa
2,8 3,5 5 7 10 15 20 35 (i) 2,8 3,5 5 5,7 6,1 6,8 7,5 11,4 (ii) 2,8 3,5 5 5,5 5,7 6,1 6,5 9,4 (iii) 2,8 3,5 5 5,4 5,5 5,7 5,9 8,5 (iv) 2,8 3,5 4,4 4,8 4,9 5,1 5,3 7,3
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ACI 530.1 – Resistência da alvenaria para blocos concreto (145,45 psi = 1 MPa)
Resistência à compressão na área líquida das unidades de concreto (psi)*
Argamassa tipo M ou S
Argamassa tipo N Resistência à
compressão da alvenaria na área líquida
(psi)* 1250 1300 1000 1900 2150 1500 2800 3050 2000 3750 4050 2500 4800 5250 3000
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Características geométricas para elementos de alvenaria
Definição de parede e pilar
parede: c > 5 e pilar: c 5 e
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Espessura Efetiva
Espessura efetiva mínima
• NBR 10837 : 14 cm
• ACI 530 (dimensionamento empírico)• 1 pavimento: 15 cm• mais de 1 pavimento: 20 cm
Utilizar limites com bom senso !
É igual à espessura real da parede, sem a consideração dos revestimentos ( tef = tpa).
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tef = tpa
: coeficiente de multiplicaçãotpa : espessura real da paredetef : espessura efetiva
Aumento da espessura efetiva pela presença de enrijecedores
Le / te
te / tpa = 1
te / tpa = 2
te / tpa = 3
6 1,0 1,4 2,0 8 1,0 1,3 1,7
10 1,0 1,2 1,4 15 1,0 1,1 1,2 20 1,0 1,0 1,0
Coeficiente - permite-se interpolação de valores
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Altura Efetiva
NBR 10837, ACI 530, DIN 1053
• hef = h : travamento na base e no topo
• hef = 2h : parede livre no topo
BS 5628
• hef = 0,75 h : travamento “reforçado” na base e no topo (Exemplo: laje de concreto moldado no local )
• hef = h : travamento “simples” na base e no topo (Exemplo: pavimentos de madeira)
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= hef / tef
: esbeltezhef : altura efetivatef : espessura efetiva
BS 5628 max = 27 ( exceto t < 90 mm e mais de 2 andares )
Esbeltez
NBR 10837 : valores máximos para esbeltez
Tipo de Alvenaria
Elemento Esbeltez Paredes 20 Pilares 20 Não armada Pilares isolados 15
Armada Paredes e pilares 30 Não estrutural Paredes 36
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NBR 10837
• 2 bf h / 6 e bf 6 t : para o caso de seção em T ou I• bf h / 16 e bf 6 t : para o caso de seção em L ou C
ACI 530 : bf 6 t
Comprimento efetivo de abas em painéis
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Trechos rígidos para lintéis
• Não existem recomendações especificas para alvenaria
• Procedimento pode ser adaptado do CEB-FIP MC 90
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Parâmetros de resistência para a alvenaria
NBR 10837
• Tensões admissíveis• Adaptação do ACI 531• Tensões referidas à área bruta
ACI 530
• Tensões admissíveis• Tensões referidas à área líquida
BS 5628
• Método dos estados limites• Tensões referidas à área bruta
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Parâmetros da NBR 10837
fa , fp e fpar : resistências da argamassa, prisma e parede
R = 1-[h/(40t)]3 : fator de redução da resistência
Tensões admissíveis para alvenaria não armada ( NBR 10837 )
Tensão admissível (MPa) Tipo de solicitação
12,0 fa 17,0 5,0 fa 12,0
Parede 0,20 fp R ou 0,286
fpar R 0,20 fp R ou 0,286 fpar
R Compres-
são Simples Pilar 0,18 fp R 0,18 fp R Compressão na
flexão 0,30 fp 0,30 fp
Normal à fiada
0,15 (bloco vazado)
0,25 (bloco maciço)
0,10 (bloco vazado) 0,15 (bloco maciço)
Ten
sões
no
rmai
s
Tração na flexão
Paralela à fiada
0,30 (bloco vazado)
0,55 (bloco maciço)
0,20 (bloco vazado) 0,40 (bloco maciço)
Cisalhamento 0,25 0,15
PAE / 21ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND
Tipo de solicitação Tensão admissível
(MPa)
Valor máximo
(MPa)
Parede 0,225 fp R Compressão
simples Pilar (0,20 fp + 0,30 fs,c) R 0,33 fp 6,2
Compressão na flexão 0,33 fp 6,2 Ten
sões
n
orm
ais
Tração na flexão - -
Vigas 0,09 pf 0,35
Se M
V d⋅≥ 1 0,07 pf 0,25 Peças fletidas
sem armadura
Pila
res
par
ede
Se M
V d⋅< 1 0,17 pf 0,35
Vigas 0,25 pf 1,00
Se M
V d⋅≥ 1 0,12 pf 0,50 C
isal
ham
ento
Peças fletidas
com armadura
para todas as
tensões de
cisalhamento
Pila
res
par
ede
Se M
V d⋅< 1 0,17 pf 0,80
Tensões admissíveis para alvenaria armada (NBR 10837)
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Em toda a espessura da parede 0,250 fp
Em 1/3 da espessura (mínimo) 0,375 fp
T
ensã
o d
e C
on
tato
Entre os limites acima Interpolar os valores anteriores
u x'
x' ≥ 1/3 t ou x' ≥ 50 mm
x'
1/3 t ≤ x' ≤ t
Tensões admissíveis para cargas em pequenas áreas (NBR 10837)
PAE / 23ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND
Tensões admissíveis no aço ( NBR 10837 )
Solicita-ção
Armadura Tensão Admissível
(MPa) Barras com mossas, fyd 412 MPa e
32 mm 165
Barras colocadas na argamassa de assentamento
0,50 fyd 206
Tração
Outras armaduras 137 Armaduras de pilares 0,40 fyd 165 Compres-
são Armaduras em paredes 62
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND
Parâmetros elásticos para a alvenaria
Módulo de deformação longitudinal e transversal
Ealv = fp
Bloco Módulo de deformação
Ealv (MPa) Valor máximo (MPa)
Longitudinal 800 fp 16.000 Concreto Transversal 400 fp 6.000 Longitudinal 600 fp 12.000 Cerâmico Transversal 300 fp 4.500
Valores Recomendados
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