Este exemplo mostra a introdução e a funcionalidade da redução da força de corte para cargas individuais próximas do apoio, bem como o dimensionamento a uma distância d da extremidade do apoio utilizando o exemplo de uma viga de dois vãos.
Sistema, carregamento e combinações
Criamos uma viga de dois vãos com um comprimento de vão de 4,0 m no RFEM ou no RSTAB. A secção retangular tem as dimensões l/a = 30/45 cm. Como material, selecionamos betão da classe C25/30.
A carga para este exemplo resulta de uma carga permanente e de uma carga variável. As cargas permanentes são introduzidas no caso de carga 1. Este é o peso próprio da secção e uma carga de linhagk = 48,75 kN/m. Como carga variável, introduzimos uma carga de linha de qk = 37,5 kN/m e, em alternativa, a introdução de carga concentrada como três cargas individuais com Qk = 37,5 kN (carga da barra, concentrada nx P). Introduzimos estas duas cargas separadamente para o respetivo campo e tratamo-las alternativamente nas combinações.
No RFEM e no RSTAB, as combinações automáticas são ativadas para criar as combinações de carga para o ULS e o SLS. Para evitar que os casos de carga alternativos sejam combinados com as cargas distribuídas ou concentradas, cada um destes é atribuído a um grupo.
Faça o download do ficheiro no final deste artigo para ver todas as outras entradas de dados que efetuamos no RFEM e no RSTAB.
Distribuição da força de corte do RFEM e do RSTAB
Podemos agora calcular as forças internas para o dimensionamento da viga de dois vãos no RF-CONCRETE Members ou no CONCRETE a partir dos dados introduzidos anteriormente. Para a verificação do ULS, isto resulta numa envolvente RC1, que contém a distribuição da força de corte a partir da carga uniforme e das cargas concentradas alternativas.
Para explicar as seguintes entradas ou os resultados da redução, o cálculo não utiliza a envolvente CR1, mas sim os CC individuais que têm uma carga uniforme pura ou uma combinação de uma carga igual e uma única. Neste caso, são considerados apenas os casos com carga total (painel esquerdo e direito carregado em simultâneo). As opções descritas abaixo não se encontram disponíveis para o dimensionamento da combinação de resultados. Consulte também as notas na última secção deste artigo.
Definir largura de apoio
Na caixa de diálogo de entrada "1.5 Apoio", pode introduzir a largura do apoio na coluna B. Tenha em atenção que a introdução da largura do apoio sem selecionar a opção "Redução das forças de corte na face do apoio..." não tem influência no dimensionamento da força de corte.
Também é possível eliminar toda a Tabela 1.5 com as definições dos números dos apoios e nós. No entanto, pode ser necessário especificar apoios sem ativar uma das opções disponíveis para a redução da força de corte se for realizado um cálculo de deformação para o estado limite de utilização. Neste caso, pode utilizar os apoios para calcular o comprimento de referência l0 para determinar o valor limite da deformação máxima. Para este efeito, está disponível uma janela separada "1.7 Dados de deformação", onde é ativada a análise de deformação. Aqui pode selecionar os apoios definidos. Este artigo não aprofunda opção.
Apoio direto
É necessário ativar o apoio direto se, de acordo com 6.2.2 (6) ou 6.2.3 (8), as cargas individuais próximas do apoio devem ser reduzidas com ß = a<sub>v </sub>/2 d. Se existe uma viga secundária a transferir a sua carga para outra viga e não para um "apoio direto" (pilar, apoio nodal, parede etc.), deve desmarcar esta caixa de seleção na janela 1.5.
Dimensionamento à distância d da face de apoio
Se definiu corretamente os números dos apoios nodais na janela 1.5 e também definiu a largura do apoio, pode aplicar a força de corte reduzida para a verificação e determinação da armadura de corte necessária com a opção "Redução das forças de corte em a face do apoio e a distância d de acordo com 6.2.1 (8)".
Abaixo, é possível ver a distribuição da força de corte Vz,Ed e Vz,Ed,red incluindo o dimensionamento à distância d e uma largura de apoio definida de 25,0 cm.
Podemos observar que a força de corte na posição x está definida como zero diretamente acima do apoio. Isto resulta da especificação de "Dimensionamento na distância d". A distribuição da força de corte no módulo adicional tem um valor de zero nesta posição. No perímetro ou na posição x da face de apoio, o valor máximo da força de corte não reduzida é Vz,Ed. A distância d da borda do apoio resulta no valor máximo da força de corte reduzida, Vz,Ed,red.
Redução de cargas concentradas perto de apoio
Para explicar a redução de cargas individuais próximas do apoio, a viga de dois vãos discutida anteriormente é agora dimensionada no RF-CONCRETE Members ou no CONCRETE para uma CO com aplicação de carga concentrada.
Ao ativar a função "Apoio direto" descrita acima e a "Redução das forças de corte com carga concentrada de acordo com 6.2.2 (6) e 6.2.3 (8)", cargas individuais no intervalo de 0,5 d < av < 2 d ß = av/2 d. Isto pode ser ilustrado através da comparação de Vz,Ed com Vz,Ed,red.
De acordo com 6.2.2 (6), quando aplica o valor reduzido Vz,ED,red para a verificação de VRd,c na equação (6.2a), a armadura longitudinal aplicada (relação de armadura longitudinal ρl ) tem de estar totalmente ancorada ao apoio. Além disso, tem de verificar a força de corte determinada sem redução ß no que diz respeito à exigência de acordo com a Eq. (6,5)
Para componentes estruturais com uma armadura de corte calculada de acordo com {%> 6.2.3, o valor Vz,Ed é permitido de acordo com 6.2.3 (8) para o dimensionamento de VRd ,máx sem reduzir a rigidez perto do apoio para aplicar cargas concentradas com ß.
Casos especiais de nervuras e combinações de resultados
Para reduzir as cargas concentradas junto ao apoio e dimensionar a carga uniformemente distribuída a uma distância d do apoio, o módulo adicional analisa a distribuição da força de corte Vz com os esforços internos do RFEM ou o RSTAB. Esta análise de distribuição da força de corte permite ao programa reconhecer uma carga uniformemente distribuída a partir de uma distribuição linear da força de corte e o tamanho das cargas concentradas perto do apoio a partir dos saltos na distribuição da força de corte.
Portanto, a avaliação da distribuição da força de corte é a base para a redução da força de corte aqui mencionada. Isto também resulta na restrição de que estas opções não estão disponíveis para o dimensionamento com uma combinação de resultados (CR), uma vez que uma carga uniformemente distribuída não pode ser necessariamente assumida para uma CR. Veja também a distribuição da força de corte Vz na Figura 03.
O mesmo se aplica ao dimensionamento de nervuras quando é utilizado o RF-CONCRETE Members. As forças internas da nervura são compostas em parte pelas forças internas da barra da viga em T ligada excentricamente e parcialmente pelas forças internas de superfície integradas das lajes ligadas. As singularidades nas forças internas da superfície podem agora garantir que a força interna da nervura integrada (força de corte Vz do RFEM) não tem distribuição linear no programa. Da mesma forma, saltos na distribuição da força de corte Vz podem resultar de uma possível integração de forças internas de superfície singulares. Portanto, as opções mencionadas para reduzir a força de corte não estão disponíveis para o dimensionamento de barras com nervuras.
