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72 Gerson Moacyr Sisniegas Alva & Maximiliano Malite A partir das cargas máximas aplicadas nos ensaios, obtém-se o momento fletor M ensaio na seção transversal sob o ponto de aplicação da carga na laje, devido à ação aplicada pelo macaco, ao peso próprio da laje e ao peso das vigas que transmitem as cargas. Na sequência, o valor de η para cada ensaio é obtido facilmente através da trajetória A- B-C, conforme indica a figura 19. Uma vez conhecidos os valores de η de cada ensaio, calculase a resistência última de cisalhamento τ u para cada protótipo ensaiado, por meio da expressão: ηN cf τ u = com b( Ls + Lo ) N 0, 85bh f c ck cf = (7) γ c onde L o é o comprimento do balanço, conforme ilustra a figura 19; h c é a altura de laje de concreto acima das nervuras. A resistência nominal ao cisalhamento τ u,Rk deve ser tomada como o menor valor de τ u obtido nos ensaios, reduzido de 10%. A resistência de cálculo ao cisalhamento, portanto, é calculada a partir de τ u,Rk , com coeficiente γ v igual a 1,25: τ u ,Rk τ u ,Rd = (8) γ v Determinada a resistência de cálculo ao cisalhamento longitudinal τ u,Rd , é possível construir o diagrama de interação parcial de cálculo. Neste diagrama, o valor do momento resistente de cálculo M Rd de uma seção transversal, situada a uma distância L x do apoio mais próximo, é definido em função de L x . A força de compressão na laje N c , em uma seção transversal qualquer, distante L x do apoio, é calculada pela expressão: N = τ (9) c bL x u ,Rd Com a resultante de compressão na laje N c , por equilíbrio, calcula-se o momento resistente de cálculo M Rd . A figura 20 ilustra o diagrama de interação parcial de cálculo. N cf O comprimento L sf , dado pela expressão Lsf = representa o comprimento mínimo bτ que deve assumir L x para que a interação ao cisalhamento seja completa. u ,Rd M Rd 0,85f /γ c ck N cf Nc = b L x τ u,Rd M p,Rd Flexão f yp /γ ap cisalhamento longitudinal τ u,Rd A N c M pa L x A 0 L sf = Ncf b τ u,Rd Lx Figura 20 - Diagrama de interação parcial de cálculo Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005
Comportamento estrutural e dimensionamento de elementos mistos aço-concreto 73 A partir da figura 20, observa-se que duas situações são possíveis: a) Para L x ≥ L sf , a interação ao cisalhamento é completa; portanto, o colapso ocorre por flexão; b) Para L x < L sf , a interação ao cisalhamento é parcial; portanto o colapso ocorre por cisalhamento longitudinal. No dimensionamento, o momento fletor de cálculo M sd , em qualquer seção transversal, não deve ser superior ao momento resistente de cálculo M Rd . Resistência ao Cisalhamento Transversal O cisalhamento transversal costuma ser mais crítico em lajes cuja relação altura/vão são pequenas. Os métodos de cálculo da resistência ao cisalhamento transversal são baseados nos procedimentos utilizados na verificação do cisalhamento em vigas T de concreto armado. A resistência ao cisalhamento vertical é fornecida, principalmente, pelas nervuras de concreto. A resistência de cálculo ao cisalhamento transversal V v,Rd de uma laje mista, cuja largura b é igual a distância entre centros de nervuras, determina-se por: bo Vv ,Rd = d pτ Rdkv ( 1 , 2 + 40ρ ) (10) b onde b o é a largura média das nervuras de concreto; τ Rd é a resistência básica ao cisalhamento, igual a 0,25f ckt /γ c ; f ckt = f ckt,0,05 , o qual corresponde a um valor característico da resistência à tração do concreto da laje, conforme o item 3.1.2 do EUROCODE 4: Parte 1-1; ρ é um coeficiente que leva em consideração a pequena contribuição da fôrma de aço, Ap dado por ρ = ; b d o p ρ A p é a área da fôrma de aço que se encontra sob tração, dentro da largura b o ; K v é um coeficiente que leva em consideração um acréscimo na resistência devido ao confinamento do concreto, expresso por k ( 1, 6 − d ) ≥ 1 , com d p em m. Punção v = p O efeito de punção geralmente é mais crítico em lajes de pequena espessura submetidas a cargas pontuais. O colapso ocorre em um “perímetro crítico”, definido através de um ângulo de 45°, a partir da superfície de aplicação da carga até eixo de gravidade da fôrma de aço, conforme ilustra a figura 21. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005
Page 1 and 2: ISSN 1809-5860 COMPORTAMENTO ESTRUT
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