Analise e Comportamento de Estruturas de Concreto Armado - Seguranca e Estados Limites

ANÁLISE E COMPORTAMENTO DAS ESTRUTURAS Prof Renata de Oliveira Marinho ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I Noções de segurança estrutural Estados limites Ações e solicitações nas estruturas Conteúdo abordado Noções de segurança estrutural A segurança estrutural e o adequado comportamento em serviço são dois aspectos básicos a ter em conta no dimensionamento de estruturas Conceito QUALITATIVO Conceito QUANTITATIVO Estados limites NBR 86812006 uma estrutura apresenta seu estado limite quando apresenta desempenho inadequado para às finalidades da construção os estados de limites são subdivididos em dois tópicos sendo eles os estados limites últimos e os estados de limites de serviços NBR 61182014 ELS ELU Estados limites ESTADO LIMITE ÚLTIMO Tratase de uma condição última indesejável para todo Engenheiro Diversos coeficientes de segurança são definidos ao longo do projeto estrutural de tal forma a evitar esse tipo de situação Um estado limite último está relacionado a resistência da estrutura Estados limites ESTADO LIMITE SERVIÇO Tratamse de situações mais suscetíveis que nos deparamos no cotidiano Quem nunca presenciou uma estrutura com fissuras flechas ou vibrações que provocam uma sensação desagradável Estados limites ESTADO LIMITE SERVIÇO Um estado limite de serviço está relacionado ao funcionamento da estrutura Estados limites IMPORTÂNCIA DOS ESTADOS LIMITES É fundamental e obrigatório também verificar o comportamento da estrutura em relação a todos os estados limites de serviço Um bom projeto estrutural deve atender simultaneamente a todos os estados limites últimos e de serviço IMPORTANTE Quando um estado limite de serviço ELS é alcançado o uso da edificação é inviabilizado da mesma forma quando um estado limite último ELU é atingido Estados limites De forma geral os projetos de estruturas de concreto armado os estados limites são utilizados da seguinte maneira 1 Efetuase a análise estrutural para o cálculo das solicitações ou esforços 2 Dimensionamse as armaduras nos elementos de modo a atender a segurança no estado limite último ELU 3 Finalmente verificamse cada um dos estados limites de serviço ELS Ações nas estruturas No cálculo de um edifício devem ser consideradas todas as ações que irão produzir efeitos significativos na sua estrutura Essas ações não necessariamente são cargas externas aplicadas diretamente ao edifício NBR 8681 Ações e segurança nas estruturas Procedimento Ações permanentes Ações variáveis Ações nas estruturas Ações permanentes Direta Indireta EXEMPLOS Empuxo permanente Retração do concreto Fluência do concreto Ações nas estruturas Coeficiente 𝜸𝒇 O valor característico de uma ação 𝑭𝒌 seja ela permanente ou variável é transformado para o seu respectivo valor de cálculo 𝑭𝒅 comumente chamado de coeficiente de segurança É comumente definido por 14 mas por quê 𝜸𝒇 𝜸𝒇𝟏 𝜸𝒇𝟐 𝜸𝒇𝟑 𝟏 𝟒 𝜸𝒇𝟏 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒊𝒅𝒆𝒓𝒂 𝒂 𝒗𝒂𝒓𝒊𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒅𝒂𝒔 𝒂çõ𝒆𝒔 𝜸𝒇𝟐 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒊𝒅𝒆𝒓𝒂 𝒂 𝒔𝒊𝒎𝒖𝒍𝒕𝒂𝒏𝒆𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒅𝒂𝒔 𝒂çõ𝒆𝒔 𝜸𝒇𝟑 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒊𝒅𝒆𝒓𝒂 𝒂𝒔 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂çõ𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒑𝒓𝒐𝒋𝒆𝒕𝒐 Ações nas estruturas Coeficiente 𝜸𝒇 Ações nas estruturas Combinações As combinações podem ser classificadas em dois grupos principais combinações últimas e combinações de serviço As combinações últimas se referem à verificação dos estados limites últimos resistência da estrutura Já as combinações de serviço referemse à verificação dos estados limites de serviço funcionamento da estrutura Ações nas estruturas Combinações últimas Formulação Ações nas estruturas Combinações últimas Formulação Ações nas estruturas Combinações de serviço Formulação O item 11831 da NBR 61182014 classifica as combinações de serviço como quase permanentes frequentes e raras A primeira é necessária na verificação do estado limite de deformações excessivas ELSDEF Já a segunda é empregada na verificação dos estados limites de formação de fissuras ELSF abertura de fissuras ELSW e vibrações excessivas ELSVIB Exemplo Seja um edifício hipotético de concreto armado de uso residencial submetido as seguintes ações Peso próprio PP Alvenaria e revestimentos G Carga variável de uso Q Vento V Resolução 1 Definir quem são as cargas variáveis e permanentes Cargas permanentes diretas Peso próprio PP Alvenaria e revestimentos G Cargas variáveis diretas Carga variável de uso Q Vento V3 Mas quem é a carga variável direta principal 𝑭𝒒𝟏𝒌 A carga de uso ou o vento Resolução 2 Definir os coeficientes de ponderação PP 𝜸𝒈 𝟏 𝟒 Tabela 111 carga permanente direta G 𝜸𝒈 𝟏 𝟒 Tabela 111 carga permanente direta Q e V 𝜸𝒈 𝟏 𝟒 Tabela 111 carga variável direta Q 𝝍𝒐 𝟎 𝟓 Tabela 112 edifício residencial V 𝝍𝒐 𝟎 𝟔 Tabela 112 vento 3 Considerando o vento como ação principal 𝐹𝑑 𝛾𝑔 𝐹𝑔𝑘 𝛾𝑞 𝐹𝑞1𝑘 𝑗2 𝑛 𝜓𝑜𝑗𝐹𝑞𝑗𝑘 𝛾𝑔PP 𝛾𝑔 𝐺 𝛾𝑞V 𝛾𝑞 𝜓𝑜 𝑄 Resolução 3 Considerando o vento como ação principal 𝑭𝒅 𝟏 𝟒 𝑷𝑷 𝑮 𝟏 𝟒 𝑽 𝟏 𝟒 𝟎 𝟓 𝑸 4 Considerando a carga variável como ação principal 𝑭𝒅 𝟏 𝟒 𝑷𝑷 𝑮 𝟏 𝟒 𝑸 𝟏 𝟒 𝟎 𝟔 𝑽 Espero que tenham gostado da aula Até breve OBRIGADA