Com os recursos de Vigas com mesa colaborante, o AltoQi Eberick permite ao projetista considerar a contribuição das lajes na inércia das vigas, na forma de seções T, I e L. Além disso, para as seções simétricas I e T, permite dimensionar vigas isoladas com estas seções compostas.
Apresentamos como pode ser considerada a mesa colaborante e traz-se os conceitos de norma para a definição da largura da mesa destas seções, que deve ser informada pelo usuário no programa.
Aplicação
Para a análise e dimensionamento de vigas que suportam lajes, o item 14.6.2.2 da NBR6118:2014, permite considerar parte das lajes, para cada lado da viga, como uma mesa colaborante. No AltoQi Eberick, para considerar a mesa incorporada na laje, deve-se alterar o tipo de seção transversal da viga para aquele que corresponder à situação pretendida, entre:
- Seção “T”;
- Seção “T Invertida”;
- Seção “I”;
- Seção “L”;
- Seção “L Invertida”.
A escolha do tipo de seção é realizada durante o lançamento da viga, por exemplo:
Deve-se atentar para os valores de hf e de bf:
- hf : Altura da mesa que também corresponde a espessura da laje adjacente;
- bf : Largura da mesa colaborante, que deve obedecer a critérios normativos, apresentados no próximo artigo desta série.
Ao habilitar a opção "Mesa na laje", será considerado o aumento da inércia da seção (de uma viga retangular para uma viga T, por exemplo) devido à presença de laje adjacentes à viga, e portanto sem acréscimo do peso próprio da viga (em relação à seção retangular), pois este peso já está sendo considerado nas lajes. Quando se deseja lançar uma viga T isolada, por exemplo, sem a presença das lajes adjacentes, deve-se desabilitar a opção "Mesa na laje".
Detalhamento
Caso seja considerada a mesa na laje, o programa considera que existe laje adjacente e não detalha uma armadura (estribo) na mesa da viga, indicando somente uma armadura de costura.
Com mesa incorporada na laje:
Observe que no caso do exemplo acima, em que a viga T está associada à laje, o detalhamento é bastante semelhante ao de uma viga retangular, sendo acrescentada apenas uma armadura de costura, de 1,5 cm², no mínimo que é indicada logo abaixo do detalhe do estribo da viga. A armadura de costura é uma armadura transversal a ser detalhada na aba da viga, e será necessária para as situações em que a armadura negativa da laje for inferior à armadura de costura mínima indicada.
Viga isolada:
Vigas assimétricas
A consideração de vigas sem mesas colaborantes é válida apenas para vigas de seção simétrica. Vigas assimétricas (seção L ou L invertido) que não possuem impedimento à deformação horizontal através de vigas transversais ou lajes apresentarão uma inclinação da linha neutra levando, em princípio, à consideração de ocorrência de flexão oblíqua nessa seção. Devido ao programa não realizar o processo de linha neutra para o dimensionamento de vigas, que é o processo de cálculo para elementos submetidos à flexão oblíqua, não é possível desconsiderar a mesa na laje para vigas L e L invertido. Portanto, estas seções assimétricas L e L invertido, só poderão manter o item "Mesa na laje" habilitado.
Conceito de mesa colaborante
De acordo com a NBR6118:2014, quando não for realizada a análise conjunta das lajes e vigas no modelo da estrutura, pode-se considerar este efeito através da adoção de uma largura colaborante das lajes associadas à viga, compondo uma seção transversal T. Esta seção T tem a mesa atuando como banzo comprimido, a viga como alma e a armadura longitudinal inferior como banzo tracionado.
Por compatibilidade de deformações, na seção de contato, a laje e a alma estão sujeitas às mesmas deformações longitudinais, no caso de flexão, significando o surgimento de tensões de cisalhamento τc na superfície de contato entre a laje e a alma. Estas tensões são responsáveis pela transmissão de parte da compressão da alma para a laje, sendo possível a consideração da largura colaborante como um artifício para se obter menores tensões de compressão no concreto dessa região. A ligação entre a laje e a alma deve ser capaz de resistir à tensão de cisalhamento existente, necessitando uma armadura de cisalhamento na alma e armadura transversal na mesa de compressão (armadura de costura).
Devido às abas da laje apresentarem deformações longitudinais menores que a alma, a linha neutra da seção transversal é curvada, gerando uma distribuição variável das tensões longitudinais de compressão σx na região comprimida da viga T. Para regiões mais afastadas da alma, as deformações na laje diminuem a ponto de não mais contribuírem como banzo comprimido da viga.
Estas tensões dependem de vários fatores, tais como o tipo de carregamento, condição e afastamento dos apoios da viga, proporções relativas entre a rigidez da laje e da alma e etc. O estudo exato desta distribuição de tensões é complexo e não seria razoável aplicá-lo para todas as vigas a serem analisadas. Na prática, são utilizados dados simplificados que fornecem a largura equivalente da laje, denominada largura colaborante da laje (bf). Desta forma, obtêm-se na fibra superior a mesma deformação ex e aproximadamente a mesma força de compressão total no banzo comprimido, comparado aos valores que surgiriam com as distribuições reais de tensões.
A figura abaixo apresenta a distribuição idealizada das tensões longitudinais de compressão σx:
