AXISVM - Cálculo da armadura necessária em estruturas de superfície de betão armado

Pedro

Descrição

O software AXISVM determina a armadura necessária para estruturas de superfície com base num modelo tipo sanduíche de três camadas, no caso de aplicação das normas SIA ou DIN EN. Este método é também aplicado quando o software calcula a armadura oblíqua, independentemente da norma aplicada.

Armação ortogonal

O princípio deste método consiste em dividir o elemento de superfície em três camadas paralelas. Os momentos fletores que atuam sobre o elemento de superfície são decompostos e estas forças são equilibradas pelas forças da membrana, nas camadas inferior e superior. As camadas inferior e superior são calculadas como uma membrana em estado de tensão bidimensional no plano.

No caso de reforço ortogonal, as forças nas camadas superior e inferior da membrana são determinadas da seguinte forma.

Cálculo da armadura oblíqua

No caso da armadura oblíqua, a mesma decomposição é realizada da seguinte forma. Antes da decomposição, as forças internas são transferidas do sistema de coordenadas x/y para um sistema de coordenadas ortogonal x’/y’, em que a direção x’ é idêntica à direção da armadura ξ.

Design

O programa utiliza as seguintes forças na membrana, a partir das quais é possível determinar o reforço necessário:

• camada superior: nt,x, nt,xy, nt,y, nt,yx,

• camada inferior: nb,x, nb,xy, nb,y, nb,yx.

As forças de tração que surgem na membrana são absorvidas pelo reforço, enquanto o software verifica a adequação do betão. As forças e tensões utilizadas no projeto são calculadas de acordo com as diretrizes do Anexo F da norma EN 1992-1-1. Se surgirem forças de cisalhamento significativas na membrana, então, na verificação da resistência do betão em compressão, o programa considera o efeito da tração transversal. O efeito das tensões de tração transversais na resistência pode ser tido em conta com um coeficiente ν, de acordo com a correlação 6.5 da norma EN 1992-1-1. Ao mesmo tempo, no caso da norma SIA, podem distinguir-se os seguintes casos, nos quais os fatores de redução adequados podem ser definidos como parâmetros:

(1) tração em duas direções e cisalhamento,

(2) tração numa direção, compressão numa direção e cisalhamento,

(3) compressão em duas direções e cisalhamento.

Mensagem de erro

A mensagem de erro «A secção não pode ser reforçada» pode aparecer nos seguintes casos:

• a viga de betão em compressão não é adequada para cisalhamento,

• a tensão principal de compressão da viga de betão excede o valor de resistência de projeto do betão,

• a área da secção transversal do reforço nas camadas inferior e superior excede o valor máximo de acordo com a regra de detalhamento da norma.

Notas, conclusões

Na verdade, as espessuras das camadas são otimizadas para atingir a quantidade ideal de armadura. Nesse caso, quando a espessura da camada atinge o valor máximo, mas a coluna de betão em compressão ainda não é adequada, deve ser aplicada armadura de compressão.