Confeccionar uma Planilha Excel com os Calculos Ja Prontos

Impresso por Ricardo Freire Email ricardofreirerfgmailcom para uso pessoal e privado Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros 10032024 105616 ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA ESTRUTURAS EM CONCRETO ARMADO Nome Matrícula Engenharia Civil CASE FINAL Leia o texto a seguir O dimensionamento de vigas de concreto armado é um procedimento extenso que merece cautela por parte dos engenheiros pois além de serem bastante usuais erros nos cálculos podem levar a ocorrência de problemas catastróficos como a ruptura de edificações O procedimento de cálculo consiste em escolher apropriadamente as dimensões das vigas baseandose nas dimensões mínimas estipuladas pela norma brasileira NBR 61182014 e adotar o concreto de alguma classe estrutural escolhendo na sequencia o tipo de aço que atende a situação analisada Dever ser mensurados os carregamentos que atuam na viga por meio da norma NBR 61202019 e calculados os esforços atuantes em geral momento fletor e esforço cortante O procedimento segue com a aplicação dos coeficientes de segurança em que a resistência do aço e do concreto são reduzidas e os esforços atuantes são majorados Os valores sem a aplicação do coeficiente de segurança são chamados de característicos enquanto os valores de resistência e esforço que já foram manipulados matematicamente com os coeficientes de segurança são nomeados como de cálculo A etapa seguinte consiste em calcular a área de aço necessária para combater os esforços aplicados e verificar se os valores calculados são superiores aos mínimos estipulados por norma Por fim são adotadas bitolas para as áreas calculadas e realizamse as determinações da quantidade de barras e dos espaçamentos e a ultima etapa é nomeada como detalhamento Suponha que um engenheiro deseje dimensionar uma viga biapoiada de concreto C30 com as seguintes dimensões 250 cm de comprimento e seção transversal de 25 x 60 cm No dimensionamento será utilizado aço CA50 adotando os coeficientes de segurança de 14 para resistência do concreto e para majorar as cargas aplicadas e coeficiente de segurança de 115 para resistência do aço Além disso a viga é construída em concreto com peso especifico de 25 kNm e submetida a uma carga adicional de utilização de 1 3 Impresso por Ricardo Freire Email ricardofreirerfgmailcom para uso pessoal e privado Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros 10032024 105616 kNm2 Ela também será construída em um ambiente cuja classe de agressividade é III sendo utilizado concreto apenas com brita 1 diâmetro máximo de 19 mm sem utilização de brita 2 e cobrimento nominal de 40 mm Agora é hora de sintetizar as informações e os conceitos necessários que possibilitam o dimensionamento e cálculo estrutural da viga de forma a garantir a segurança do elemento PROPOSTA DE ATIVIDADE A proposta de atividade é confeccionar uma planilha no Excel que resuma e apresente as principais etapas do cálculo da estrutura de uma viga exemplificando com os valores elaborados acima A planilha deve ser automática e conter colunas para entrada dos seguintes dados 1 Todas as dimensões das vigas três entradas Base b 25 cm Altura h 60 cm Comprimento l 250 cm 2 Resistência característica e de cálculo do concreto à compressão duas entradas concreto C30 c 14 coeficiente de segurança ELU e Ϫ Fck ou 300 Kgfcm ou 3000 Kgfm³ ou 30 MPa 2 3 KNcm² Fcd 3014 214 KNcm² 3 Resistência característica e de cálculo do aço à tração duas entradas CA50 e c 115 coeficiente de ponderação ELU Ϫ Fyk 500 MPa ou 5000 Kgfcm 2 ou 50000 Kgfm³ ou 50 KNcm² Fyd 50115 435 KNcm² 4 Carregamentos característicos e de cálculos aplicados na viga duas entradas OBS como não foi dado nenhuma informação de laje eou parede considerei como carregamento somente o peso da própria viga e a sobrecarga informada Peso próprio da viga G 25 kNm³ 025 m 060 m 14 coeficiente das ações 375 kNm Impresso por Ricardo Freire Email ricardofreirerfgmailcom para uso pessoal e privado Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros 10032024 105616 Sobrecarga de utilização 1 kNm Assim o esforço total que age na viga é 375 1 475 kNm 5 Momentos fletores e esforços atuantes duas entradas Calculase o momento fletor e o esforço cortante máximo sabendo que a viga apresenta 25 m de comprimento Mmáx q l2 475 25 2 371 kNm 371 kNcm 8 8 Vmáx q l 475 25 594 kN 2 2 6 Cálculo da linha neutra uma entrada Dados fcd 214 kNcm2 Fyd 435 kNcm2 M M x 14 371 kNcm x 14 5194 kNcm d Altura útil usual 09 x h 09 x 60 cm 54 cm Com essa equação conseguimos calcular a linha neutra x 125 d 1 raiz 1 Md0425 d² f cd b x 125 1 raiz 1 51940425 ² 214 25 027 54 54 cm x 027 cm 7 Definição do domínio de trabalho por meio da linha neutra uma entrada Calculase os limites entre os domínios x e x 2lim 3lim x2lim 026 d 026 14 4 cm 54 0 x3lim 063 d 063 54 34 cm 02 Observase que o x calculado é menor do que o x Por isso a viga 2lim trabalha no domínio 2 8 Tipo de armadura uma entrada É necessário verificar a relação xd que para concreto classe I deve ser II inferior a 055 Impresso por Ricardo Freire Email ricardofreirerfgmailcom para uso pessoal e privado Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros 10032024 105616 xd 02754 0005 055 Será necessária a utilização de armadura simples nessa viga 9 Área de aço longitudinal calculada para tração e compressão duas entradas As Md fyd d 04 x As 5194435 54 04 027 022 cm 2 10 Área de aço longitudinal mínimo uma entrada Asmin 015 b h Asmin 15100 25 60 225 cm2 A armadura calculada é menor do que a armadura mínima logo devese utilizar o procedimento da armadura mínima no dimensionamento estrutural 11 Diâmetro e número de barras adotadas duas entradas Utilizando barras de 125 mm de diâmetro Cada barra ocupa uma área de 125 cm² sendo necessário utilizar N 2 125 18 duas barras 25 12 Força de cisalhamento na biela de concreto e força cisalhante que atua no aço duas entradas Vsd V 14 594 14 832 kN k αv2 1 fck250 1 30250 088 VRd2 027 αv2 fcd b d 027088 214 25 54 68643 kN Verificase que V V que é a condição necessária para que não haja sd Rd2 esmagamento da biela por compressão Vc 009 fck b d 009 30 10 25 60 13033 kN 23 23 Vsw Vsd 832 13033 12201 Vc kN Impresso por Ricardo Freire Email ricardofreirerfgmailcom para uso pessoal e privado Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros 10032024 105616 13 Verificação da biela do concreto uma entrada 14 Área de aço transversal calculada uma entrada Asws Vsw09 d fyd Asws 12201 09 54 435 006 cm²cm 577 cm²m 15 Área de aço transversal mínima uma entrada Asws 012 x 25 3 cm2m 16 Diâmetro e espaçamento adotado duas entradas PROPOSTA DE ATIVIDADE A proposta de atividade é confeccionar uma planilha no Excel que resuma e apresente as principais etapas do cálculo da estrutura de uma viga exemplificando com os valores elaborados acima A planilha deve ser automática e conter colunas para entrada dos seguintes dados todas as dimensões das vigas três entradas resistência característica e de cálculo do concreto à compressão duas entradas resistência característica e de cálculo do aço à tração duas entradas carregamentos característicos e de cálculos aplicados na viga duas entradas momentos fletores e esforços cortantes atuantes duas entradas cálculo da linha neutra uma entrada definição do domínio de trabalho por meio da linha neutra uma entrada tipo de armadura uma entrada área de aço longitudinal calculado para tração e compressão duas entradas área de aço longitudinal mínimo uma entrada diâmetro e número de barras adotadas duas entradas força de cisalhamento na biela de concreto e força cisalhante que atua no aço duas entradas verificação da biela do concreto uma entrada área de aço transversal calculada uma entrada área de aço transversal mínima uma entrada diâmetro e espaçamento adotado duas entradas Suponha que um engenheiro deseje dimensionar uma viga biapoiada de concreto C30 com as seguintes dimensões 250 cm de comprimento e seção transversal de 25 x 60 cm No dimensionamento será utilizado aço CA50 adotando os coeficientes de segurança de 14 para a resistência do concreto e para majorar as cargas aplicadas e coeficiente de segurança de 115 para a resistência do aço Além disso a viga é construída em concreto com peso específico de 25 kNm³ e submetida a uma carga adicional de utilização de 1 kNm² Ela também será construída em um ambiente cuja classe de agressividade é III sendo utilizado concreto apenas com brita 1 diâmetro máximo de 19 mm sem utilização de brita 2 e cobrimento nominal de 40 mm Agora é hora de sintetizar as informações e os conceitos necessários que possibilitam o dimensionamento e cálculo estrutural da viga de forma a garantir a segurança do elemento