Força de flexão e axial
As normas EN 1992-1-1, cláusula 6.1 ou DIN 1045-1, cláusula 10.2 descrevem em detalhe a base de cálculo para a verificação do estado limite último. Estas regulamentações aplicam-se à flexão com ou sem força axial, bem como apenas à força axial.
O estado matemático da falha ocorre quando as deformações finais são atingidas. Dependendo do local onde estas deformações finais ocorrem, a ruptura pode ser causada pelo betão ou pelo aço de reforço.
A figura seguinte apresenta as distribuições de deformação admissíveis para flexão com e sem força axial de acordo com a norma EN 1992-1-1, 6.1.
De acordo com [3] , as áreas para distribuições de deformação apresentadas na figura tem o seguinte significado:
Esta área aparece no caso de uma força de tração central ou de uma força de tração com ligeira excentricidade. Apenas as estirpes ocorrem em toda a secção. A secção estaticamente efetiva consiste apenas nas duas camadas de armadura A s1 e A s2 . A armadura falha porque a tensão final ε ud é alcançada.
Aparece a área 2 no caso de flexão e flexão puras com força axial (compressão e força de tração). O eixo neutro encontra-se dentro da secção. A armadura de flexão-tração é totalmente utilizada, significando que o aço falha quando a deformação máxima é atingida. Geralmente, a secção de betão não é totalmente utilizada: As deformações compressivas não atingem a deformação final ε c2u .
Esta área aparece apenas no caso de pura flexão e flexão com força axial (compressão). A capacidade de carga do aço é maior do que a capacidade de carga do betão. O concreto falha porque sua tensão final ε c2u é alcançada.
Como nas áreas 1 e 2, a quebra do concreto é anunciada por trincas porque o aço excede o limite de elasticidade (avaria com aviso).
Aparece a área 4 em caso de flexão com uma força de compressão longitudinal. Representa a transição de uma secção submetida principalmente à flexão para uma secção afetada pela compressão. O concreto falha antes do ponto de escoamento do aço ser atingido porque as tensões possíveis são muito pequenas. Esta área resulta numa secção fortemente reforçada. Para evitar essa secção, é inserida uma armadura de compressão.
Pequenas deformações de aço na zona de tracção resultam numa rotura sem aviso prévio (a armadura de flexão-tração não começa a ceder).
Esta área aparece no caso de uma força de compressão com ligeira excentricidade (por exemplo, uma coluna) ou uma força de compressão cêntrica. Em toda a seção, apenas as deformações compressivas ocorrem.
A deformação compressiva na aresta que é menos comprimida está entre 0> e c1 > e c2 . Todas as distribuições de deformações compressivas se cruzam no ponto C.