Modificação da rigidez do betão no RFEM 6 de acordo com ACI 318-19 e CSA A23.3-19

De acordo com a Sect. 6.6.3.1.1 e a seção 10.14.1.2 do ACI 318-19 e do CSA A23.3-19 respetivamente, o RFEM tem em consideração a redução da rigidez da barra de betão e da superfície para vários tipos de elementos. Os tipos de seleção disponíveis incluem paredes fendilhadas e não fendilhadas, placas 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 de acordo com o ACI 318 e CSA A23.3

Seita de referência 6.6.3.1.1 e a seção 10.14.1.2, a área de secção bruta A_g e o momento de inércia I_g são permitidos para a análise elástica com níveis de carga fatorados aplicados. A determinação dos níveis de carga fatorada é realizada utilizando a Tabela 6.6.3.1.1 (a) do ACI 318-19 [1] e a tabela localizada na secção. 10.14.1.2 no CSA A23.3-19 [2] , onde o tipo de elemento e a sua condição são considerados. Os fatores de multiplicação reduzem o momento de inércia enquanto a área bruta da secção se mantém constante. Estes fatores foram aplicados de forma conservadora pelas várias normas de betão para compensar a perda de secção devido à fendilhação do betão.

De acordo com a ACI 318-19 Sect. 6.6.3.1.1, o momento de inércia e a área bruta das barras/superfícies devem ser 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 A23.3-19 lista uma tabela que inclui os fatores de multiplicação correspondentes aplicados a cada momento de inércia.

Condições diferentes, tais como "fendilhada" e "não fendilhada", afetam apenas os elementos de betão classificados como "parede". Ao calcular o momento e o corte para uma parede fendilhada, é aplicado um fator de 0,70 ao momento de inércia bruto I_g . Se a parede está indicada para fendilhação, com base no módulo de rotura, o momento de inércia é calculado como 0,35 I_g para posterior análise.

Ao contrário das paredes, ao analisar outros elementos como pilares, vigas, placas planas e lajes planas, os momentos de inércia não se alteram com base nas hipóteses de fendilhação ou não fendilhação. O valor reduzido é baseado em um único fator de redução listado abaixo.

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

Para todos os elementos de betão, incluindo paredes, é aplicado um fator de 1,0 à área de secção bruta A_g . Portanto, a área bruta da secção de betão permanece inalterada. No que diz respeito ao ACI 318-19, os valores do momento de inércia retirados de MacGregor e Hage (1977) [3] são multiplicados por um fator de redução da 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 (0,80I_g ) = 0,70I_g

Adoção do RFEM

O RFEM permite ao utilizador alterar sem problemas a rigidez à flexão ou axial de qualquer barra ou superfície de betão a ser considerada para a análise e dimensionamento de acordo com a ACI 318-19 ou a CSA A23.3-19. As modificações de rigidez devem ser definidas apenas para situações de dimensionamento de resistência (fatorizada) e não para situações de dimensionamento de utilização (não fatorado). Embora os tipos de componente possam ser definidos para cada elemento dentro de casos/combinações de carga na opção "Modificação da estrutura" dentro do programa, é melhor fazer essas alterações diretamente na situação de dimensionamento de resistência que, por sua vez, aplicará automaticamente essas configurações à subsequente combinações de carga fatoradas.

Ao criar/editar o "Assistente de combinações" no separador "Situações de dimensionamento" nas "Opções", existe uma caixa de seleção para "Considerar" "Modificações de estrutura". Veja as Figuras 01 e 02.

Assim que esta caixa estiver assinalada, tem de ser criada uma nova modificação de estrutura através do botão "Criar nova modificação de estrutura ...". Aí está uma tabela para modificar a rigidez, onde pode verificar as Barras e/ou Superfícies a serem modificadas. Então, uma vez que pelo menos um deles é verificado, uma nova guia (s) aparecerá na parte superior.

No (s) separador (es), o "Tipo de modificação", tal como ACI 318-19 Tabela 6.6.3.1.1 (a) ou CSA A23.3-19 Tabela 10.14.1.2, podem ser especificados para barras ou superfícies. As figuras 03 e 04 mostram as diferentes normas e tipos de componentes que podem ser selecionados numa janela pendente.