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Estruturas de betão Secção Autónoma de Engenharia Civl Esforços normais e de flexão Universidade de Aveiro Paulo Barreto Cachim 16 Secções submetidas a flexão simples A solicitação mais importante na análise de estruturas de betão armado é indubitavelmente a flexão simples, uma vez que constitui o critério de dimensionamento de vigas e lajes. A ruptura em flexão simples, é sempre provocada por esmagamento do betão, com excepção das secções muito fracamente armadas (ρ < 0.1%). Consequentemente pode-se basear o dimensionamento na hipótese de que na aresta comprimida, a deformação e tensão de ruptura do betão são atingidas. Secções rectangulares A partir da hipótese de Bernoulli que impõe a compatibilidade de deformações determina-se muito facilmente a extensão nas armaduras: 3.5 3.5 3.5 3.5 s d d ε α α ε + = => = + . Como o betão se encontra com deformação máxima de 0.0035, os coeficientes χ 1 e χ 2 anteriormente mencionados valem respectivamente 0.81 e 0.416. O equilíbrio da secção permite determinar a posição do eixo neutro: d x bdf f A bdf bxf bdf f A bxf f A F F cd yd s cd cd cd yd s cd yd s c s = = = = = = α ω α χ ω χ χ , , 1 1 1 em que ω representa a percentagem mecânica de armadura. A equivalência de momentos impõe que: ( ) ( ) ( ) cd Rd cd yd s cd Rd yd s s Rd f bd M d x d bdf f A f bd M x d f A z F M 2 2 2 2 2 , 1 = = = = = μ α χ ω μ χ χ Esta última expressão permite determinar o momento resistente da secção conhecida a quantidade de armadura. Esforços interiores Deformações Tensões interiores Forças interiores x = α d σ c = 0.85f cd

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  • Estruturas de beto Seco Autnoma de Engenharia Civl Esforos normais e de flexo Universidade de Aveiro

    Paulo Barreto Cachim 16

    Seces submetidas a flexo simples

    A solicitao mais importante na anlise de estruturas de beto armado indubitavelmente a flexo simples, uma vez que constitui o critrio de dimensionamento de vigas e lajes.

    A ruptura em flexo simples, sempre provocada por esmagamento do beto, com excepo das seces muito fracamente armadas ( < 0.1%). Consequentemente pode-se basear o dimensionamento na hiptese de que na aresta comprimida, a deformao e tenso de ruptura do beto so atingidas.

    Seces rectangulares

    A partir da hiptese de Bernoulli que impe a compatibilidade de deformaes determina-se muito facilmente a extenso nas armaduras:

    3.5 3.5 3.53.5

    s

    sd d

    += => =

    +.

    Como o beto se encontra com deformao mxima de 0.0035, os coeficientes 1 e 2 anteriormente mencionados valem respectivamente 0.81 e 0.416.

    O equilbrio da seco permite determinar a posio do eixo neutro:

    dx

    bdffA

    bdfbxf

    bdffA

    bxffAFF

    cd

    yds

    cd

    cd

    cd

    yds

    cdyds

    cs

    ====

    ==

    ,,11

    1

    em que representa a percentagem mecnica de armadura.

    A equivalncia de momentos impe que: ( )

    ( )

    ( )cd

    Rd

    cd

    yds

    cd

    Rd

    ydssRd

    fbdM

    dxd

    bdffA

    fbdM

    xdfAzFM

    22

    22

    2

    ,1 ==

    =

    ==

    Esta ltima expresso permite determinar o momento resistente da seco conhecida a quantidade de armadura.

    Esforos interiores

    Deformaes Tenses interiores

    Foras interiores

    x = d

    c = 0.85fcd

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    Paulo Barreto Cachim 20

    As incgnitas so: x a As em dimensionamento

    x a MRd em verificao

    Conforme o valor de x, assim as expresses analticas para Fc e Fs so diferentes.

    Por isso, as equaes dependem do prprio valor de x

    Arbitrar a zona a que pertence x =>

    Escrever as equaes => Calcular x =>

    Verificar se foi bem arbitrado

    Em flexo simples a 1 equao indica que a resultante das traces igual resultante das compresses.

    Se As reduzido, Fs reduzido e portanto tambm o Fc; a rea de beto comprimido fica confinada zona superior de seco; eixo neutro pouco profundo.

    Se As grande, Fs grande e portanto tambm o Fc; a rea de beto comprimido tambm grande; eixo neutro baixa na seco.

    Conforme a quantidade de armadura, assim a rotura se encontrar com maior ou menor profundidade do eixo neutro.

    Rotura de uma viga fracamente armada:

    Grandes fendas, grandes deformaes. O ao cede entrando largamente no patamar de plasticidade.

    A capacidade da viga pequena.