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

Artigo técnico

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De acordo com a Secç. 6.6.3.1.1 e a Secç. 10.14.1.2 das normas ACI 318-14 e CSA A23.3-14, respetivamente, o RFEM leva em consideração de forma efetiva, a redução da rigidez da barra e superfície de betão para vários tipos de elementos. Como tipo de definição estão disponíveis paredes fendilhadas e não fendilhadas, placas finas e lajes planas, vigas e pilares. Os fatores multiplicadores disponíveis no programa são retirados diretamente da Tabela 6.6.3.1.1 (a) e da Tabela 10.14.1.2.

Rigidez reduzida segundo o ACI 318 e o CSA A23.3

Referenciamento da seita 6.6.3.1.1 e Setor 10.14.1.2, a área de secção bruta Um g e momento de inércia I g são permitidas para análise elástica com níveis de carga factorizados aplicada. A determinação dos níveis de carga fatorados é feita utilizando a Tabela 6.6.3.1.1 (a) do ACI 318-14 [1] e a tabela localizada na seção. 10.14.1.2 no CSA A23.3-14 [2] , onde o tipo de elemento e sua condição são levados em consideração. Os fatores de multiplicação reduzem o momento de inércia enquanto a área de seção bruta permanece constante. Esses fatores foram reforçados de forma conservadora pelas várias normas concretas para contabilizar a perda de seção devido ao craqueamento do concreto.

De acordo com o ACI 318-14 Sect. 6.6.3.1.1, o momento de inércia e a área bruta das barras/superfícies serão calculados de acordo com as Tabelas 6.6.3.1.1 (a) ou 6.6.3.1.1 (b), a menos que seja necessária uma análise mais rigorosa. Da mesma forma, o CSA A23.3-14 lista uma tabela que inclui os fatores de multiplicação correspondentes aplicados a cada momento de inércia.

Diferentes condições como "fendilhado" e "não fendilhado" afetam apenas os elementos de concreto categorizados em "parede". Quando calcula o momento e o corte para uma parede fendilhada, é aplicado um factor de 0,70 ao momento bruto de inércia I g . Se a parede é indicada como trinca, com base no módulo de ruptura, o momento de inércia é calculado como 0.35I g para posterior análise.

Ao contrário das paredes, ao analisar outros elementos tais como colunas, vigas, lajes planas e lajes planas, os momentos de inércia não se alteram com base em pressupostos fendidos ou não fendilhados. O valor reduzido é baseado num único fator de redução listado abaixo.

Colunas: G g = 0,70 g
Vigas G = 0,35 g
Placas planas e lajes planas: G = 0,25 g

Para todos os elementos de betão, incluindo paredes, é aplicado um factor de 1,0 à área de secção bruta A g . Portanto, a área bruta da seção de concreto permanece inalterada. Com relação à ACI 318-14, os valores do momento de inércia retirado de MacGregor e Hage (1977) [3] são multiplicados por um fator de redução de rigidez de φ k = 0,875 referenciado a partir de R6.6.4.5.2. Por exemplo, o momento de inércia pode ser calculado como tal:

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

Adoção do RFEM

O RFEM permite que o utilizador altere a rigidez à flexão ou axial de qualquer barra ou superfície de betão a ser considerada para a análise e dimensionamento. Os tipos de componentes podem ser definidos para cada elemento sob as opções "Modificar rigidez" dentro do programa.

Clicar duas vezes numa única ou em várias barras/superfícies abre a caixa de diálogo "Editar barra/superfície". Nesta janela, as opções de rigidez modificadas encontram-se no separador "Modificar rigidez". Aqui, o utilizador tem a opção de selecionar entre vários "Tipos de definição", tais como o ACI 318-14 Tabela 6.6.3.1.1 (a) e o CSA A23.3-14 Tabela 10.14.1.2. As Figuras 01 e 02 apresentam os padrões mencionados anteriormente e seus fatores relacionados às reduções de rigidez diretamente do ACI 318-14 e do CSA A23.3-14.

Figura 01 - Selecionar o tipo de definição para a modificação da rigidez do betão de acordo com a ACI 318-14

Figura 02 - Selecionar o tipo de definição para a modificação da rigidez do betão de acordo com a CSA A23.3-14

Palavras-chave

Rigidez Barra Superfície Pilar Redução

Referência

[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, Pages 1963 - 1970. 1977

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