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2.4.3 Efeito da rigidez à tração

Efeito da rigidez à tração

Quando partes do betão armado são fendilhadas, sabemos do dimensionamento no estado limite último que as forças de tracção ocorridas na fendilhação devem ser absorvidas apenas pela armadura. Entre duas fendas, no entanto, as tensões de tração são transferidas para o betão através da ligação (móvel). Assim, em relação ao comprimento do componente estrutural, o concreto participa na absorção das forças de tração internas, o que leva a um aumento da rigidez do componente estrutural. Esse efeito é chamado de efetividade do concreto para tração entre trincas ou reforço de tensão .

Figura 2.21 Estresse e comportamento de deformação entre duas fendas primárias

Este aumento na rigidez do componente estrutural devido ao reforço da tensão pode ser considerado de duas formas:

  • Após a formação de fendilha, uma tensão de tensão residual constante restante é representada no diagrama tensão-deformação do betão. A tensão de tração residual é notavelmente menor do que a resistência à tração do concreto. Alternativamente, é possível introduzir relações de deformação-deformação modificadas para a zona de tração, as quais consideram o efeito do betão sobre a tensão entre fendas na forma de um ramo descendente no gráfico depois de atingida a resistência à tração. Este procedimento prova frequentemente ser sensível para cálculos numéricos.
  • A abordagem que é mais clara e mais convencional para os dimensionamentos práticos é a modificação do diagrama de tensão-deformação "puro" do aço. Uma tensão de aço reduzida ε sm é aplicada na seção considerada, resultando de ε s2 e um termo de redução devido ao reforço de tensão.
Figura 2.22 Considerando o efeito de reforço de tensão através de a) curva de betão característica ou b) curva de aço característica alterada

Nos RF-CONCRETE Members, é possível considerar o efeito do reforço de tensão através de uma curva característica modificada para aço de acordo [6] , bem como através de uma curva tensão-deformação para betão na zona de tracção de acordo [7][8] .

As vantagens e desvantagens destas abordagens e a aplicação funcional dos métodos individuais são descritas em detalhe nos respetivos livros de referência (por exemplo [8] )

Literatura
[6] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Heft 525 – Erläuterungen zu DIN 1045-1. Beuth Verlag GmbH, 2003.
[7] Deutscher Ausschuss für Stahlbetonbau (Hrsg.) Heft 415 – Programmgesteuerte Berechnung beliebiger Massivbauquerschnitte unter zweiachsiger Biegung mit Längskraft. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 1990.
[8] Pfeiffer, Uwe. Die nichtlineare Berechnung ebener Rahmen aus Stahl- oder Spannbeton mit Berücksichtigung der durch das Aufreißen bedingten Achsendehnung. Cuviller Verlag, Göttingen, 2004.