13515x
001585
2019-08-14

Modificação da rigidez do betão no RFEM de acordo com ACI 318-14 e CSA A23.3-14

De acordo com a secção 6.6.3.1.1 e a Secção 10.14.1.2 da ACI 318-14 e CSA A23.3-14, respetivamente, o RFEM tem em consideração a redução de rigidez de barras e superfícies de betão para vários tipos de elementos. Os tipos de seleção disponíveis incluem paredes fendilhadas e não fendilhadas, lajes planas, lajes, vigas e pilares. Os fatores de multiplicação disponíveis no programa são retirados diretamente da Tabela 6.6.3.1.1(a) e da Tabela 10.14.1.2.

Redução da rigidez de acordo com ACI 318 e CSA A23.3

Referente à secção 6.6.3.1.1 e à Secção 10.14.1.2, a área de secção bruta Ag e o momento de inércia Ig são permitidos para a análise elástica com os níveis de carga factorizados aplicados. A determinação dos níveis de carga fatorizados é realizada utilizando a Tabela 6.6.3.1.1(a) da norma ACI 318-14 [1] e a tabela localizada na secção 10.14.1.2 na CSA A23.3-14 [2] , onde o tipo de elemento e as suas condições são tidas em consideração. Os fatores de multiplicação reduzem o momento de inércia enquanto a área da secção bruta permanece a mesma. Esses fatores foram aplicados através das várias normas de betão, de forma a considerar a perda de seção devido à fendilhação do betão.

De acordo com a norma ACI 318-14 secção 6.6.3.1.1, o momento de inércia e a área bruta das barras/superfícies devem ser calculados em conformidade com as tabelas 6.6.3.1.1(a) ou 6.6.3.1.1(b), exceto se for necessária uma análise mais rigorosa. Da mesma forma, a norma CSA A23.3-14 contém uma tabela com os correspondentes fatores de multiplicação a serem aplicados para cada momento de inércia.

Diferentes condições, tais como "fendilhadas" e "não fendilhadas", apenas afetam os elementos de betão do tipo "parede". Ao calcular o momento e o corte para uma parede fendilhada, é aplicado um fator de 0,70 para o momento de inércia bruto Ig. Se a parede é indicada que formará fendas tendo como base o módulo de fendilhação, o momento de inércia é calculado com 0,35Ig para a análise posterior.

Ao contrário das paredes, ao analisar outros elementos, tais como, pilares, vigas, chapas finas, lajes planas, os momentos de inércia não se alteram devido a suposições fendilhadas ou não fendilhadas. O valor reduzido resulta de um único fator de redução, que é listado abaixo:

Pilares: Ig = 0,70 Ig
Vigas: Ig = 0,35 Ig
Lajes e tetos planos: Ig = 0,25 Ig

Para todos os elementos de betão, incluindo paredes, é aplicado um fator de 1,0 para a área de secção bruta Ag. Portanto, a área bruta da secção de betão permanece inalterada. De acordo com a norma ACI 318-14, os valores dos momentos de inércia de acordo com MacGregor e Hage (1977) [3] são multiplicados por um fator para a redução da rigidez de φk = 0,875, que é retirado de R6.6.4 .5.2. Por exemplo, o momento de inércia pode ser calculado da seguinte forma:

0,875 (0,80Ig ) = 0,70Ig

Aplicação no RFEM

Com o RFEM, o utilizador pode alterar facilmente a rigídez à flexão e axial de uma barra ou superfície de betão, as quais são utilizadas para a análise e dimensionamento. Os tipos de componentes podem ser definidos para cada elemento na opção "Modificar rigidez" do programa.

Clique duas vezes em uma ou múltiplas barra/superfície para abrir a caixa de diálogo "Editar barra/superfície". Nesta caixa de diálogo, as opções para alterar a rígidez encontram-se no separador "Modificar rigidez". Aqui, o utilizador tem a opção de selecionar entre vários "Tipos de definição", tais como ACI 318-14 Tabela 6.6.3.1.1(a) e CSA A23.3-14 Tabela 10.14.1.2. As figuras 01 e 02 ilustram as normas mencionadas no artigo e os fatores que foram utilizados para reduzir a rigidez e foram retirados das normas ACI 318-14 e CSA A23.3-14.


Autor

O Eng. Bacon é responsável pelas formações para clientes, apoio técnico e desenvolvimento de programas para o mercado norte-americano.

Ligações
Referências
  1. ACI 318-14, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
  2. CSA A23.3-14, Design of Concrete Structures
  3. MacGregor, J. G.; Hage, S. E.: Stability Analysis and Design of Concrete Frames, Journal of the Structural Division 10, Seiten 1963 - 1970. 1977