Projeto, dimensionamento e detalhamento de estruturas de concreto

Projeto, dimensionamento e detalhamento de estruturas de concreto

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Projeto, dimensionamento e detalhamento de estruturas de concreto armado –Aula 7 – Parte A –Modelo de bielas e tirantes

Engº Ricardo Carrazedo

2 Estruturas de Concreto Armado

¢Regiões “B”de Beam ou Bernoulli: a hipótese de Bernoulli éválida (seções planas), a análise e o dimensionamento podem ser feitos com o modelo de treliça;

¢Regiões “D”de Discontinuity ou Detail: a distribuição de deformações éaltamente não linear, e ocorre próximo a cargas concentradas, cantos, aberturas e outras descontinuidades. A análise e o dimensionamento podem ser feitos com o modelo de bielas e tirantes.

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Análise das regiões D

¢Após a análise estrutural e a definição das regiões B e D, aplica-se os esforços atuantes obtidos na análise estrutural nos contornos das regiões D;

¢Em estruturas apenas com regiões D, como vigas parede, as forças de contorno são as ações aplicadas e as reações;

¢O modelo adotado depende da geometria e das ações aplicadas no contorno.

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Trajetórias das forças

¢Inicialmente verifica-se se o equilíbrio externo ésatisfatório;

¢Determina-se os campos de tensão de tração e compressão;

¢Ações distribuídas no contorno devem ser substituídas por concentradas equivalentes que após percorrerem um caminho dentro da estrutura encontrem do outro lado cargas que a equilibrem;

¢Após desenhados os caminhos entre as cargas externas estes são substituídos por linhas de um polígono;

¢Em função das ações divide-se as linhas em bielas (tracejadas) e tirantes (continuas);

¢Bielas e tirantes adicionais devem ser acrescentados para garantir o equilíbrio dos nós;

¢A orientação da trajetória das forças émais importante para as bielas que para os tirantes que seguem paralelamente às extremidades dos elementos;

¢Em regiões nodais altamente tensionadas (próximas a apoios ou forças concentradas) as bielas e tirantes devem se encontrar com ângulos da ordem de 60ºe nunca menores que 45º.

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Trajetórias das forças

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Trajetórias das forças

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Trajetórias das forças

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Processo de cálculo

¢Identificar regiões B e D

¢Isolar regiões D e determinar esforços solicitantes do seu contorno

¢Aplicar o processo do caminho da carga

¢Dimensionar os tirantes

¢Verificar as tensões nas bielas e nós

¢Definir tipos e comprimentos de ancoragem

¢ Detalhamento

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Otimização do modelo

¢Obtenção de modelos ótimos édifícil e exige experiência

¢Deve-se considerar que as cargas buscam os caminhos de mínimas forças e deformações

¢Como as armaduras são muito deformáveis procura-se utilizar tirantes curtos

¢Critério: SFiLiemi = mínimo

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Otimização do modelo

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Otimização do modelo

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Otimização do modelo

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