comportamento estrutural e dimensionamento de ... - SET - USP

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62 Gerson Moacyr Sisniegas Alva & Maximiliano Malite dimensionamento de vigas mistas contínuas. Como exceção cita-se o EUROCODE 4, que fornece um tratamento mais completo ao dimensionamento de vigas mistas contínuas. EUROCODE 4 (1992): Parte 1-1 Esta norma aborda os principais aspectos do comportamento estrutural das vigas mistas submetidas a momentos negativos, tais como a instabilidade da mesa inferior (efeito distorcional), o efeito da cortante no momento resistente da seção mista e a redistribuição de momentos fletores devido à fissuração do concreto. Obtenção de esforços em vigas mistas contínuas A perda de rigidez à flexão, causada pela fissuração do concreto em regiões de momento negativo, influencia a distribuição de momentos ao longo de vigas mistas contínuas. Os momentos fletores podem ser obtidos utilizando-se dois métodos de análise: rigidoplástica e elástica. No método baseado em cálculo elástico, os esforços solicitantes na viga mista podem ser obtidos por uma das seguintes opções (ver figura 11): a) Determina-se os momentos fletores iniciais considerando a rigidez à flexão da viga igual ao valor da rigidez referente à seção “não fissurada” (EI 1 ). Em seguida, aplica-se a redistribução de momentos, por meio de uma redução nos máximos momentos negativos dos apoios em valores que não excedam as porcentagens indicadas na tabela 4. b) Determina-se os momentos fletores iniciais considerando a rigidez à flexão da viga igual ao valor da rigidez referente à seção “fissurada” (EI 2 ). Da mesma forma indicada no item a), aplica-se a redistribuição de momentos segundo a tabela 4. Rigidez à flexão Rigidez à flexão EI1 EI1 EI2 EI1 a) Seção "não-fissurada" b) Seção "fissurada" Figura 11 - Rigidez à flexão ao longo de uma viga mista contínua utilizada na obtenção de momentos fletores considerando-se a análise elástica. Vale lembrar que a redistribuição de momentos exige a respectiva alteração nos momentos fletores positivos, a fim de manter o equilíbrio estático. Tabela 4 - Limites máximos da redistribuição de momentos fletores negativos em % e em relação ao momento fletor inicial a ser reduzido. Classe da seção na região de momentos 1 2 3 4 negativos Análise elástica – Seção “não-fissurada” 40 30 20 10 Análise elástica – Seção “fissurada” 25 15 10 0 Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005
Comportamento estrutural e dimensionamento de elementos mistos aço-concreto 63 Cálculo do Momento Resistente: No cálculo do momento resistente, considera-se apenas a contribuição da viga de aço e da armadura longitudinal da laje contida na largura efetiva, desprezando-se o concreto submetido tanto à tração quanto à compressão. O momento fletor resistente de cálculo, admitindo a plastificação total, é obtido por equilíbrio utilizando o diagrama de tensões indicado na figura 12, válida somente para seções pertencentes às classes 1 ou 2. Para as classes 3 e 4, admite-se somente a distribuição elástica de tensões. A classe da seção transversal exerce grande influência na resistência à flexão da viga. A classe da seção, que geralmente é determinada pela alma, depende não somente da relação largura/espessura como também da distribuição de tensões ao longo da alma, conforme ilustra a figura 13. O valor de α indica a relação entre a altura da zona comprimida e a altura da alma. Com a presença da armadura, o valor de α assume valores maiores que 0,5. Valores crescentes de α conduzem a seções de classes mais críticas. Deve-se lembrar que, em seções de classes mais críticas, permite-se menor redistribuição de momentos, resultando em momentos negativos solicitantes maiores. b Rs fsy/γs fsy/γs h s fy/γa fy/γa + M pl,Rd d CG - - tw t f b f 0 fy/γa 0 fy/γa a) Seção Transversal b) L.N.P na mesa superior c) L.N.P na alma Figura 12 - Distribuição plástica de tensões em vigas mistas sob momento negativo + αh w M hw - h hw Seção Transversal Tensões na alma Figura 13 - Distribuição plástica de tensões na alma – determinação da classe da seção Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005
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