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2019-11-04

Modelação e determinação de esforços internos para uma viga em T com parede de alvenaria por cima

Bei der Abbildung einer Rippe aus Stahlbeton mit darüberstehender Mauerwerkswand besteht die Gefahr einer Unterbemessung der Rippe, wenn das Tragverhalten des Mauerwerks nicht korrekt berücksichtigt und die Verbindung zwischen Mauerwerkswand und Unterzug nicht ausreichend genau modelliert wird. Dieser Artikel soll sich mit dieser Problematik und den möglichen Modellierungen einer solchen Konstruktion auseinandersetzen. Im Beispiel wird die Bewehrung rein aus den Schnittgrößen und ohne jegliche konstruktive Mindestbewehrung ermittelt.

Ilustrando a parede de alvenaria com o modelo de material linear

Acoplamento de corte total
A viga de apoio e a nervura no modelo 3D é apoiada por um par de forças. Para uma resistência à flexão típica, é criado um componente de compressão na alma e um componente de compressão na laje. Se, neste contexto, a parede de alvenaria em cima da viga de apoio está ligada ao seu acoplamento de corte total ao piso, toda a estrutura atua em conjunto. Isso não reflete a realidade. Existe o risco de a nervura ser significativamente subdesenvolvida.

Nenhum acoplamento de corte
Para evitar um efeito comum de nervura e parede, pode definir uma libertação de linha. O utilizador tem que libertar o grau de liberdade Cux. Além do mais, evite que a nervura fique apoiada na parede com a componente vertical. A utilização de uma não-linearidade permite exibir o comportamento (fixo se vz for positivo). Essa não-linearidade é também o motivo para selecionar uma libertação de linha em vez de uma articulação de linha.

Em comparação com o acoplamento de corte total, a viga de apoio tem agora uma carga muito maior. A armadura quase quadruplicou.

No entanto, permanece a questão de saber se a distribuição das forças internas na parede é realista e se existem efeitos neste contexto que possam afetar o carregamento da nervura.

Ilustrando a parede de alvenaria com não-linearidade

Ilustrando com "Membrana sem tração"
Outra abordagem neste artigo é exibir a parede de alvenaria como superfície do tipo "Membrana sem tração". Deve aqui ser mencionado que é importante assegurar que a parede não pode absorver as forças de tração. Durante o dimensionamento da nervura subsequente, irá determinar aproximadamente os mesmos resultados da armadura. Ao considerar as forças axiais, pode ver a distribuição das escoras de compressão na parede. É perceptível que agora existe uma escora de compressão horizontal na parte inferior da parede.

Exibição com modelo de material "Alvenaria isotrópica 2D"
De forma a verificar os resultados do modelo com o tipo de superfície "Membrana sem tração", será criado outro modelo através do modelo de material "Alvenaria Isotrópica 2D". O modelo do material é ajustado de tal forma que a alvenaria não consegue absorver qualquer força de tração.

Os dois resultados são aproximadamente idênticos. Contudo, este modelo tem também uma escora de compressão horizontal na extremidade inferior da parede de alvenaria.

Figura mostrando o progresso da construção

Dependendo de quando a viga de apoio e a laje conectada são retiradas, o progresso da construção pode ser afetado. Se a laje é despojada antes de ser construída a parede de alvenaria acima, pode não haver carga sobre o piso ou sobre a parede de alvenaria devido às cargas permanentes do piso abaixo. A parede de alvenaria não existiria neste momento. Para verificar esta correlação, é necessário efetuar um cálculo considerando as fases de construção. A Figura 06 mostra claramente que não se encontra presente nenhuma escora na extremidade inferior da parede (ver Figura 05).

Ao dimensionar a nervura com base nas forças internas determinadas quando foi considerado as fases de construção, resulta num aumento da armadura de cerca de 20%.

Resumo

Ao exibir uma parede de alvenaria utilizando uma nervura, é necessário certificar se a parede não recebe qualquer carga a partir da nervura. Isso pode ser garantido parcialmente utilizando articulações e libertações de. Além disso, tem de ser determinado se as fases de construção têm influência. É importante evitar que a parede de alvenaria no modelo absorva tensões no momento em que ainda não se encontra disponível.


Autor

O Eng. Langhammer é responsável pelo desenvolvimento na área das estruturas de betão armado e dá apoio técnico aos clientes.

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