Estado limite de utilização
Esta aba é exibida se pelo menos um caso de carga ou combinação de carga é selecionado para o dimensionamento do estado limite de utilização na janela 1.1 Dados gerais .
Para informação sobre o contexto teórico dos estados limites de utilização, ver capítulo 2.2 .
Para o dimensionamento do estado limite de utilização, pode especificar vários critérios relativos ao dimensionamento da tensão e à análise da largura de fendilhagem. A Tabela 3.3 fornece uma visão geral das cláusulas relevantes na norma.
| Controlo de dimensionamento | Especificações normativas EN 1992-1-1 |
|---|---|
Limitação da tensão do betão σ c | 7,2 (1) |
Limitação da tensão do aço σ s | 7,2 (4) |
Limitação das larguras das fendas w k | 7.3.1 (5) e 7.3.4 |
Limite do diâmetro limite d s | Tabela 7.2 (ver Figura 2.3 ) |
Limite máximo do espaçamento do vergalhão s l | Tabela 7.3 (ver Figura 2.4 ) |
Reforço mínimo min A s | 7.3.2 (2) |
Nem todos esses dimensionamentos têm de ser cumpridos. O dimensionamento de tensões de betão e aço, por exemplo, pode ser dispensado se as forças internas são determinadas de acordo com a teoria da elasticidade, não são mais do que 15% redistribuídos no dimensionamento de ULS e as regras de acordo com EN 1992-1-1 , a cláusula 9 é seguida.
Ao desativar os dimensionamentos individuais (por exemplo, dimensionamentos de tensões), estes não são considerados para a determinação da armadura longitudinal. No entanto, os resultados disponíveis (por exemplo, tensões de betão e aço sob carregamento no estado limite de utilização) continuam a ser exibidos nas janelas de resultados 4.1 a 4.4.
A EN 1992-1-1, 7.2 (1) requer a limitação da tensão de compressão concreta σ c de forma a evitar fendas longitudinais que afectem a função, fendas a micro ou fluência firme.
As tensões de compressão do betão podem ser reduzidas de acordo com a cláusula 7.2 (2) e 7.2 (3) com os fatores k 1 (0.6 recomendados) e k 2 (0.45 recomendado), ou um coeficiente user definido pelo utilizador.
O valor limite para a largura de fendilhagem permitida w k, max pode ser especificado para o lado superior e inferior da barra de acordo com EN 1992-1-1, 7.3.1 (5). O botão [Info] abre uma caixa de diálogo com informação sobre as condições envolventes.
Também é possível especificar as larguras das fendas individualmente para a armadura superior e inferior.
Para a limitação das larguras de fendas estão disponíveis três critérios diferentes de acordo com os quais a armadura é dimensionada:
| Controlo de dimensionamento | Especificações normativas EN 1992-1-1 |
|---|---|
Limite do diâmetro limite d s | Tabela 7.2 (ver Figura 2.3 ) |
Limite máximo do espaçamento do vergalhão s l | Tabela 7.3 (ver Figura 2.4 ) |
Cálculo direto da largura de fendilha w k | 7.3.1 (5) e 7.3.4 |
Esses critérios de dimensionamento são descritos no capítulo 2.2.4 .
Geralmente, apenas um dos critérios limite d s , limite s l ou w k tem de ser cumprido para o dimensionamento da largura de fendilhação!
Com a opção Encontrar a armadura mais económica para dimensionamento de fendas na secção Determinação da armadura longitudinal (ver abaixo), pode verificar quais dos 3 critérios pode ser coberto pela área de reforição menos necessária. O programa adicionará vergalhões individuais à armadura fornecida até o dimensionamento ser realizado com sucesso.
Para o cálculo da largura de fendas direta de w k , pode definir um limite superior para o espaçamento máximo das fendas s r, máximo de acordo com EN 1992-1-1, Eq. (7.14) (ver capítulo 2.2.4 )
A resistência à tração efetiva do concreto f ct, eff, wk no momento do craqueamento utilizado para a análise da largura de fendilhação pode ser influenciada pelo coeficiente de fendimento médio do concreto f ctm . A resistência à tração efetiva do betão f ct, eff, wk é também utilizada no dimensionamento do estado limite de utilização analítico para analisar se a secção é trincada ou não. As configurações gerais na guia Facilidade de manutenção da caixa de diálogo Detalhes também permitem analisar a largura da trinca na seção não rachada, significando que f ct, eff, wk não é alcançado (ver Figura 4.2 ).
Se a caixa de seleção estiver selecionada, a janela de módulo adicional 1.7 Dados de deflexão está disponível para introduzir os parâmetros da barra (ver capítulo 3.7 ).
A EN 1992-1-1, 7.2 (4) exige uma Limitação da tensão do aço s σ s de forma a evitar esforços não elásticos, formações de fendas não autorizadas e deformações.
As tensões de aço podem ser reduzidas de acordo com a cláusula 7.2 (5) pelos fatores k 3 (0.8 recomendado) e k 4 (1.0 recomendado), ou por um fator α definido pelo usuário.
Ao dimensionar a limitação das larguras de fendas, tem de distinguir entre ações de carga e efeitos devido à restrição. Um efeito devido à restrição é consideravelmente reduzido pela formação de fendas no componente estrutural. Uma armadura mínima suficientemente dimensionada A s, min providencia uma atribuição de toda a redução do componente a várias fendas com consequentemente pequenas larguras de fendas. As larguras das fissuras devido às ações de carga, no entanto, dependem das tensões de aço disponíveis e da disposição da armadura.
Para os efeitos devidos à restrição, é necessário que o critério da armadura mínima A s, min seja sempre cumprido.
A distribuição de tensões na secção antes da fendilhação afeta o coeficiente kc de acordo com EN 1992-1-1, Eq. (7.1) Várias opções estão disponíveis na lista. k c = 1,0 é aplicado à restrição cêntrica com carga de tração pura. No caso de restrição à flexão com carga de flexão pura, σ c é igual a zero no eixo componente e, assim, k c = 0,4 segundo a eq. (7,2). Alternativamente, é possível determinar kc de acordo com a eq. (7.2) ou (7.3) depende da carga, enquanto a tensão média do concreto σ c é determinada a partir das cargas. Além da distribuição de tensões, o coeficiente k c considera de forma aproximada o aumento do braço de alavanca interior para a formação de fendas.
A lista de esquemas A s, min define a camada de armadura à qual a armadura mínima é atribuída.
Se pretende uma formação de fendilhação nos primeiros 28 dias , deve reduzir a resistência à tracção em betão efetiva f ct, eff de acordo com a EN 1992-1-1, 7.3.2 (2). Pode introduzir o coeficiente de redução apropriado no campo de entrada O anexo nacional alemão recomenda a utilização de f ct, eff = 0,50 ⋅ f ctm (28d). Se, nos primeiros 28 dias, não for possível determinar um ponto de tempo definido para a formação de fendas, presume-se uma resistência à tracção de pelo menos 3 N / mm 2 para o betão normal, de acordo com o Anexo Nacional da Alemanha.
O anexo nacional alemão para a EN 1992-1-1, secção 7.3.2 (2), distingue os tipos de efeitos devidos à restrição do coeficiente k utilizados para considerar as tensões auto-equilibrantes distribuídas de forma não linear. Tem de especificar se as tensões de tracção são causadas devido
- restrição causada no próprio componente estrutural (p.ex. do ralo do calor de hidratação) ou
- restrição causada fora do componente estrutural (por exemplo, colmatagem da coluna).
Nos RF-CONCRETE Members, a largura das fendas é calculada diretamente para a respetiva ação das cargas de acordo com EN 1992-1-1, 7.3.4. Para efeitos devidos à restrição, o programa dimensiona a armadura mínima para limitar a largura de fissura especificada de acordo com a EN 1992-1-1, subsecção 7.3.2.
A caixa de verificação 0.85 A s, min para betão de endurecimento lento permite reduzir as reforços mínimos para betão com r ≤ 0.3, de acordo com o anexo nacional para a Alemanha ou a Áustria.
Pode encontrar mais informação sobre isso no seguinte artigo:
https://www.dlubal.com/en/support-and-learning/support/knowledge-base/000889
A caixa de seleção Aumentar automaticamente a armadura longitudinal necessária para o dimensionamento do estado limite de utilização permite conceber a armadura longitudinal de forma a que o dimensionamento para manutenção seja cumprido. Se esta opção estiver desativada, o programa utiliza a armadura fornecida para o dimensionamento SLS que resulta do dimensionamento do estado limite último a partir das especificações definidas manualmente.
O dimensionamento da armadura para o dimensionamento SLS é determinado através do aumento da armadura de forma iterativa. A armadura de ULS requerida serve como o valor inicial das iterações. O programa analisa se é suficiente resistir à carga característica. Caso contrário, é aumentado gradualmente. O dimensionamento termina sem resultados se o espaçamento da barra de reforço da armadura for tão grande quanto o diâmetro do vergalhão d sl . A janela de resultados indicará que o respetivo ponto não pode ser dimensionado.
Para o dimensionamento de acordo com EN 1992-1-1, é possível encontrar a armadura mais económica para dimensionamento de fendas . Clique no botão [Info] para exibir informações sobre este procedimento. A caixa de diálogo Informação descreve quando a verificação da largura das fendas pode ser considerada cumprida.
A cláusula 7.2 da EN 1992-1-1 descreve em que condições as tensões devem ser limitadas. Isto significa que nem todas as relações de dimensionamento apresentadas na janela 4.1 tem de ser inferior a 1 para cumprir o dimensionamento do estado limite de utilização!
O seguinte artigo em nosso site descreve como o programa determina a armadura mais econômica para a análise da largura de fendilhação:
https://www.dlubal.com/en/support-and-learning/support/knowledge-base/000506
Se a caixa de seleção para Considerar A s, mín . para 7.3.2 também para o cálculo direto da largura de fendilhação acc. para 7.3.4 é selecionado, A s, min também é considerado se o dimensionamento da fendilhação é realizado da maneira mais econômica através do cálculo direto de acordo com 7.3.4. Portanto, se a caixa de seleção estiver desmarcada, a armadura será considerada apenas se o dimensionamento da fendilhação for realizado sem o cálculo direto.
O botão [Detalhes] abre a caixa de diálogo Detalhes . Na guia Facilidade de manutenção , é possível especificar configurações adicionais para o dimensionamento do SLS.
Este separador de diálogo é descrito no capítulo 4.1.2 .