Deslocamentos limites e controle de fissuras em vigas segundo a NBR 6118 (2014)

A NBR 6118 de 2014 define prescrições a serem obedecidas durante as etapas de dimensionamento e detalhamentos de vigas, com o intuito de considerar diversos fatores que possuem influência direta nestas etapas de projeto e execução. 

Para auxiliar o projetista na elaboração de seus projetos, criamos uma série de artigos listados abaixo:

• Prescrições de cálculo e detalhamento de vigas segundo a NBR 6118 (2014)
• Deslocamentos limites e controle de fissuras em vigas segundo a NBR 6118 (2014) (este artigo)
• Armaduras longitudinais:
  
  • Taxa de armadura máxima e mínima em vigas segundo a NBR 6118 (2014)
  • Espaçamentos entre barras longitudinais de vigas segundo a NBR 6118 (2014)
  • Armadura de pele e longitudinal de torção de vigas segundo a NBR 6118 (2014)
  • Relação entre CG da armadura e altura das vigas segundo a NBR 6118 (2014)
• Armaduras transversais de vigas segundo a NBR 6118 (2014)

Deslocamentos limites e controle de fissuras

Valores limites

Visando obter bom desempenho relacionado à proteção das armaduras quanto à corrosão e à aceitabilidade sensorial, a NBR 6118, no item 13.4, discrimina limites para controlar a abertura de fissuras.

A tabela 13.4 apresenta esses valores limites para a abertura característica wk das fissuras em função do tipo de concreto e da classe de agressividade ambiental - a tabela também cita valores para concreto protendido. 

Os valores de aberturas máximas das fissuras podem ser configurados no AltoQi Eberick acessando a aba Estrutura - Configurações - Projeto - Materiais e durabilidade:

Estimativa de abertura de fissuras

No item 17.3.3 são apresentados critérios para estimativas de aberturas de fissuras. Estes limites obtidos devem ser vistos apenas como critérios para um projeto adequado de estruturas, não devendo-se esperar que as aberturas de fissuras reais eventualmente não ultrapassem estes limites.

Para cada elemento de armadura longitudinal que controla a fissuração (posicionado abaixo da linha neutra da viga), é considerada uma área retangular "Acr" de concreto de envolvimento. As dimensões dessa área "Acr" são limitadas até sete vezes e meia o diâmetro da barra (7,5Ø). É conveniente que todo o perímetro da viga em sua zona tracionada seja contornada por essas áreas de concreto de envolvimento "Acr", ou seja, tenha armaduras que limitem a abertura de fissuras espaçadas não mais do que 7,5Ø, como demonstrado na imagem abaixo:

Em cada parte da região de envolvimento, o tamanho da abertura da fissura "wk" será o menor dos valores entre as duas expressões abaixo:

 Sendo:

• Ø - diâmetro da barra que está sendo avaliada;
• ηi - coeficiente de conformação superficial, expresso no quadro 8.3 da NBR 6118;

• σsi - tensão de tração no centro de gravidade da armadura considerada, calculada no estádio II;
• Ei - módulo de elasticidade do aço da barra considerada, de diâmetro φi;
• fct,m - resistência média do concreto a tração, 

• ρri - taxa de armadura em relação a área de envolvimento Acr.

Controle de fissuras sem verificação do valor da abertura

Para dispensar a avaliação da grandeza da abertura de fissuras e atender ao estado-limite de fissuração, um elemento estrutural deve ser dimensionado respeitando as restrições quanto ao diâmetro máximo "Ømáx" e ao espaçamento máximo "smáx" das armaduras passivas, demonstrado na tabela 17.2 da norma, bem como as exigências de cobrimento e de armadura mínima. 

Verificação no AltoQi Eberick

O AltoQi Eberick utiliza os critérios de estimativa de fissuras conforme o item 17.3.3.2, comparando então com o valor definido em "Abertura máxima das fissuras", existente em Estrutura - Configurações - Projeto - Materiais e durabilidade. Caso o valor calculado da abertura de fissura seja maior que o limite configurado, a armadura de tração da viga é aumentada automaticamente até que este implique em uma abertura menor ou igual ao limite. Caso a armadura não possa ser aumentada por algum critério de dimensionamento ou detalhamento, será apresentado Erro A12 - Fissuras nocivas. 
Além disso, o AltoQi Eberick realiza uma verificação adicional de abertura de fissuras em viga que possua algum nó extremo com a vinculação semirrígida, utilizando-se de combinações de ações do ELS sem redistribuição de esforços, conforme recomenda a norma NBR 6118:2014 em seu item 14.5.3. Através do relatório Abertura de fissuras em nós semirrígidos, disponível no botão Relatórios () na janela de dimensionamento das vigas, é possível verificar o valor da fissura crítica calculada com os esforços fletores e axiais das combinações ELS, para cada nó semirrígido da viga.

Com isso, ao dimensionar uma viga que possua algum nó extremo com a vinculação semirrígida e a verificação adicional de abertura de fissuras, calculada com os esforços do ELS, superar os limites máximos definidos em "Abertura máxima das fissuras" na configuração Materiais e durabilidade, será emitido o Erro D213 - Abertura das fissuras não atendida na seção com redistribuição plástica.