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Dimensionamento de viga superarmada

O AltoQi Eberick dimensiona as vigas à flexo-compressão reta. Em casos onde a viga possui uma laje adjacente, os esforços de compressão são absorvidos pela laje, de modo que a viga pode ser dimensionada à flexão reta simples. Neste artigo, você irá encontrar:

Hipóteses de dimensionamento

Conforme explicado no primeiro artigo dessa série, vigas superarmadas estarão no domínio 4 de deformação. Com o auxílio da figura acima, é possível perceber que este domínio entende que o concreto estará completamente solicitado, mas a armadura de tração ainda não atingiu o escoamento. Nesse caso, a ruptura ocorrerá primeiramente no concreto, o que não é ideal de um ponto de vista de segurança. Isso porque o concreto é um material frágil, de modo que não apresenta escoamento antes da ruptura. Sendo assim, a ruína da peça se dará de maneira abrupta, sem grandes deformações anteriores, como aconteceria no caso do domínio 3.
 

Para determinar se uma viga se encontra no domínio 4, podemos calcular a posição da linha neutra βLN conforme explicado no artigo Dimensionamento de viga subarmada e então compará-lo ao valor de β34.

Equilíbrio de forças 

Para evitar que a peça apresente ruptura frágil, o que fazemos é fixar a viga no limite xLN≤ 0,45d dentro domínio 3. Para isso, dimensionamos a viga no domínio 3, para um momento menor que aquele atuando na peça. O momento restante é absorvido por meio de uma armadura dupla, que reforça o concreto comprimido.

Assim, o primeiro passo é descobrir o momento máximo Md1, que age sobre a seção no domínio 3. Neste domínio, sabemos que xLN = x34. Fazendo o equilíbrio de forças, podemos escrever:

 
 
 

Lembrando que o valor de β34 (sendo βLN= xLN/d) a ser aplicado na equação acima deve ser adotado conforme o critério da NBR 6118, sendo x/d ≤ 0,45 para concretos com fck ≤ 50 MPa e x/d ≤ 0,35 para concretos com 50 MPa < fck ≤ 90 MPa.

Sabendo o valor de Md1, podemos determinar a armadura de tração associada a essa parcela do esforço. Isso pode ser feito por meio do equilíbrio de momentos em relação à armadura de tração:

 
 
 
 
Além de  Md1 , temos ainda que dimensionar uma armadura para a parcela restante do momento fletor, a qual denominamos  Md2 , sendo escrita como:
 

 

Neste caso, não haverá contribuição do concreto, sendo que todo o valor de Md2 será absorvido pelo binário formado pela armadura dupla, a qual denominamos As2. Fazendo o equilíbrio de forças, temos que:

 
 
 

Sabendo os valores de As1 e As2, podemos escrever as correspondências para a armadura inferior As e para a superior A's:

 
 

Exemplo no AltoQi Eberick

O AltoQi Eberick realiza, inicialmente, o dimensionamento das vigas considerando armaduras simples, posicionadas apenas na zona tracionada da seção.

Quando esse dimensionamento resulta em uma relação x/d acima do limite do Domínio 3 com boa ductilidade, o programa adota automaticamente armaduras duplas, posicionadas na zona comprimida da seção. Essas armaduras auxiliam na resistência à compressão, reduzem a profundidade da linha neutra e garantem um comportamento dúctil da viga.

Como as armaduras "positivas" (para resistir à momentos fletores positivos) são posicionadas na face inferior da viga, caso seja necessário utilizar armaduras duplas para absorver momentos fletores positivos, estas serão posicionadas na face superior da viga, denominadas de "As positiva Superior".

Da mesma forma, para as armaduras "negativas", havendo necessidade de utilizar armaduras duplas, estas serão posicionadas na face inferior, chamada de "As negativa Inferior".

Então, nas colunas "As positiva Superior" e "As negativa Inferior" serão indicadas as armaduras duplas adotadas pelo Eberick no vão ou nó selecionado. Deste modo, só haverão armaduras indicadas nesses campos caso seja necessário utilizar armaduras duplas para resistir à flexão, ou seja, armaduras na zona comprimida. Não havendo necessidade de armaduras duplas, estes campos estarão desabilitados.