6. Annexe 1 - Analyse détaillée de 10 dynamiques
6.4. Dynamique de développement des Petites et Moyennes Entreprises (PME)
6.4.6. Une densité d’entreprises spatialement uniforme en Wallonie ?
O detalhamento das armaduras consiste em determinar todas as informações necessárias para a sua execução, tais como: comprimentos, espaçamentos e quantidades. Para as barras longitudinais, não é necessário que todas as barras tenham o mesmo comprimento indo até o apoio, pois o valor de momento fletor a ser resistido varia ao longo da peça. Portanto, pode-se diminuir o comprimento das barras longitudinais conforme os esforços de momentos fletores vão diminuindo. Para atender a norma NBR6118:2014, faz-se o deslocamento dos momentos fletores, conhecido como decalagem, para garantir que os comprimentos das barras combatam o esforço de momento para o qual ela foi dimensionada. Como para este dimensionamento foi adotado o Modelo II de cálculo de verificação do Estado Limite Último para força cortante, o comprimento decalado ( será calculado segundo item 17.4.2.3 da NBR 6118:2014, que determina:
= , ∗ cot − cotα
Como mencionado no item 5.2.1.5 deste trabalho, o ângulo das bielas comprimidas adotado é 30° e considera-se que os estribos serão armados na vertical. Portanto, para a V75:
= , ∗ ∗ cot − cot
O diagrama de momentos fletores decalado da viga V75 está representado na Figura 15 abaixo:
Figura 14 - V75: Diagrama de Momentos Fletores Decalado
Fonte: Do autor
A ancoragem das armaduras longitudinais nos apoios deve ser suficiente para suportar os esforços de tração junto aos apoios, conforme prescrito pela NBR 6118:2014 em seu item 18.3.2.4. Como exemplo, será exposto o dimensionamento para o apoio extremo P75 e o apoio intermediário P37, que são os apoios com maior momento fletor negativo no apoio e maior momento fletor positivo no vão, respectivamente.
Para o apoio extremo P75, é necessário avaliar a pior condição entre 2 das 3 condições definidas por norma, já que a primeira condição é considerada quando há momento fletor positivo no apoio em questão, o que não acontece neste exemplo. A segunda condição é referente à ancoragem da diagonal de compressão que chega aos apoios extremos e a armadura que satisfaz a segunda condição é definida por:
� =
Onde:
= ∗ � +
Sendo que � se trata da força cortante no apoio e é a força normal, caso exista. Então, para a viga V75 têm-se:
� = , ,
= ,
A terceira condição é referente a apoios extremos e intermediários pelo prolongamento da armadura de tração no vão. A área de armadura para essa condição é calculada por:
� � , ã | | , ã
� � , ã < | | > , ã
Nesta situação para V75, têm-se:
= − ,
ã = , → , ã =
� , ã = ,
Portanto:
� , → � = ,
Portanto, a armadura necessária nesse apoio é referente à condição 2 e tem valor de 2,7 cm².
Para o vão intermediário P37, a única condição a se satisfazer é a terceira, pois não se trata de um vão extremo e não ocorrem momentos positivos neste vão. Logo, têm- se: = − , ã = , → , ã = , � , ã = , Portanto: � , → � = ,
A seguir na Tabela 34 estão relacionados a área necessária para cada apoio da viga V75.
Tabela 28 - V75: Armadura de Ancoragem Necessária nos Apoios
Fonte: Do autor
Outro passo importante para o detalhamento das armaduras longitudinais é definir os comprimentos de ancoragem das barras. Neste caso, a ancoragem será feita por aderência, procedimento mais comumente utilizado. Para calcular o comprimento de ancoragem necessário, é preciso inicialmente determinar a resistência de aderência de cálculo, conforme item 9.3.2.1 da NBR6118:2014, onde define:
= ∗ ∗ ∗
Os coeficientes η para este projeto são listados a seguir:
= , →
= { , , →→ ã ã á êê
= , → Ø < mm
A resistência de cálculo à tração do concreto é calculada por:
= γ, = , ∗ − , ∗ √γ
Como exemplo, será calculado o comprimento de ancoragem necessário para as armaduras negativas do tramo a, sendo que o processo pode ser estendido para as demais armaduras negativas e positivas, observando a diferença entre o coeficiente para cada caso. Portanto, substituindo os valores:
= , ∗ − , ∗ √, = , = , ∗ , ∗ , ∗ ,
= ,
Com este valor de resistência de aderência, pode-se calcular o comprimento de ancoragem básico, definido pela seguinte expressão:
=Ø∗
Para V75:
= , ∗ ,,
= ,
Por fim, calcula-se o comprimento de ancoragem necessário através da expressão:
, = α ∗ ∗��, ,
Para o caso da armadura negativa do tramo a, têm-se: � , = ,
� , = ,
α = , → prevendo a não utilização de ganchos em ambas as extremidades Portanto:
, = ∗ , ∗ ,,
, =
Os comprimentos de ancoragem necessários para as demais barras longitudinais estão dispostos na Tabela 34
Tabela 29 - V75: Comprimentos de Ancoragem Necessários
Fonte: Do autor
Quanto ao comprimento de ancoragem das barras longitudinais nos apoios, a NBR6118:2014 especifica em seu item 18.3.2.4.1 que, para vãos intermediários onde não há a ocorrência de momentos positivos, o comprimento de ancoragem no apoio pode ser
Ø. Para apo ios extremos, utilizou-se a recomendação feita por Carvalho e Figueiredo (2014) que diz que em nó de pórtico onde ocorre momento fletor, o comprimento de ancoragem deve ser feito por barra dobrada e com comprimento após a dobra igual a , . Também é preciso levar em conta a prescrição da NBR6118:2014 em seu item 18.2.2 que para barra longitudinal dobrada em nó de pórtico, o diâmetro interno de curvatura não deve ser menor que 15 Ø
para aço CA-50.
Com os comprimentos de ancoragem definidos, pode-se então determinar o comprimento das barras longitudinais através do diagrama de momentos fletores decalado. A distribuição longitudinal das barras deve seguir as regras prescritas pela NBR6118:2014 em seu item 18.3.2.3.1, onde especifica até onde as barras das armaduras devem ser prolongadas além do diagrama de momentos fletores decalado. Para este dimensionamento, decidiu-se dividir o diagrama de momentos fletores em 2 regiões, levando em conta que a maioria das armaduras longitudinais calculadas apresentaram 2 camadas. Nas Figura 16 e Figura 17 a seguir serão demonstradas duas determinações de comprimento para armaduras longitudinais: para a armadura positiva no tramo a e para a armadura negativa do tramo b.
Figura 15 - V75: Exemplo de Comprimento de Armadura Longitudinal Positiva
Fonte: Do autor Diagrama de momentos Armadura longitudinal lb nec 10 Ø Diagrama decalado
Figura 16 - V75: Exemplo de Comprimento de Armadura Longitudinal Negativa
Fonte: Do autor
Os comprimentos das barras longitudinais estão relacionados na Tabela 36 abaixo.
Tabela 30 - L75: Comprimento das Barras Longitudinais
Fonte: Do autor
Sendo que para as barras longitudinais positivas das primeiras camadas de cada vão, prolongou-se seus comprimentos para que houvesse um comprimento de traspasse entre as barras de Ø. Além disso, prolongou-se as barras longitudinais da primeira camada do tramo a para chegar ao apoio extremo, utilizando ganchos. Fez-se ganchos também nas armaduras negativas da primeira camada do tramo d para proteger a ponta do balanço. Armadura longitudinal lb nec 10 Ø Diagrama decalado Diagrama de momentos
Para o detalhamento dos estribos, foi utilizado as recomendações de Carvalho e Figueiredo (2014) para a determinação dos seus comprimentos, que podem ser calculados da seguinte forma: = − ∗ , ∗Ø = [ ∗ − , − + ∗ − ∗ ] − ∗ , ∗ , = = ∗ ∗Ø +Ø → Ø = ∗ ∗ , + , = , = ∗Ø = ∗ , = ,
Contudo, a NBR6118:2014 em seu item 9.4.6.1 determina que o gancho reto de estribos não pode ter comprimento inferior a 7 cm. Logo:
= ,
Por fim, o comprimento total do estribo é dado por:
= + ∗ + ∗ +
= + ∗ , + ∗ + , =
A quantidade total de estribos pode ser calculada da seguinte forma: = ,
Assim, para o tramo a da viga V75 que mede 4,92 m de comprimento e lembrando que o espaçamento longitudinal entre estribos é de 22 cm, têm-se:
= = , → .
5.2.1.9 Resultados
O resultado do dimensionamento da viga V75 pode ser conferido pela Figura 18 a seguir.
Figura 17 - V75: Detalhamento
A lista de aço e o quadro resumo para o aço desta viga estão representados nas Tabela 37 e Tabela 38 a seguir.
Tabela 31 - V75: Lista de Aço
Fonte: Do autor Tabela 32 - V75: Quadro Resumo
Fonte: Do autor