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Válter Lúcio Maio 2006 1

ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO IESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO I fctfct -- UNLUNL

13 13 ––DISPOSIDISPOSIÇÇÕES CONSTRUTIVAS RELATIVAS A PILARES E PAREDESÕES CONSTRUTIVAS RELATIVAS A PILARES E PAREDESESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO IESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO I

13 13 ––DISPOSIDISPOSIÇÇÕES CONSTRUTIVAS ÕES CONSTRUTIVAS RELATIVAS A PILARES E PAREDESRELATIVAS A PILARES E PAREDES

PROGRAMAPROGRAMA1. Introdução ao betão armado2. Bases de Projecto e Acções3. Propriedades dos materiais: betão e aço4. Durabilidade5. Estados limite últimos de resistência à tracção e à compressão6. Estado limite último de resistência à flexão simples7. Estado limite último de resistência ao esforço transverso8. Disposições construtivas relativas a vigas9. Estados limite de fendilhação10. Estados limite de deformação11. Estados limite últimos de resistência

à flexão composta com esforço normal e à flexão desviada12. Efeitos de segunda ordem provocados por esforço axial

13.13.DisposiDisposiçções construtivas relativas a pilares e paredesões construtivas relativas a pilares e paredes14. Estado limite último de resistência à torção



13 13 ––DISPOSIDISPOSIÇÇÕES CONSTRUTIVAS RELATIVAS A PILARES E PAREDESÕES CONSTRUTIVAS RELATIVAS A PILARES E PAREDES

ÍÍNDICENDICE1. Esforço transverso em pilares e paredes2. Regras gerais para zonas sísmicas3. Disposições construtivas em pilares4. Disposições construtivas em paredes5. Nós viga-pilar




1.1. ESFORESFORÇÇO TRANSVERSO EM PILARES E PAREDESO TRANSVERSO EM PILARES E PAREDES

θ+θν

α=tgcotg

zbf V wcd1

cwmaxRd,

θ⋅= cotgz fs

A V ywd

swsRd,

VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA:

VEd ≤ VRd,s - valor de cálculo do esforço transversoequilibrado pela resistência da armaduratransversal.

VEd ≤ VRd,max - valor de cálculo do esforço transversoresistente máximo, correspondente àresistência à compressão das escoras debetão.

1.0 ≤ cotg θ ≤ 2.545º ≥ θ ≥ 21.8ºfywd = fyd

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=ν

250f

16.0 ck1

com fck em MPa

αcw = 1 + σcp/fcd para 0 < σcp ≤ 0.25 fcd

Valor corrente em elementos comprimidos: cotg θ = 2 ; θ = 26.6º

αcw = 1.25 para 0.25 fcd < σcp ≤ 0.5 fcd

αcw = 2.5 (1 - σcp/fcd) para 0.5 fcd < σcp ≤ 1.0 fcd

σcp= - NEd/(Ac + αAs)1.251.00

0.25 0.5 1.0 σcp/fcd

αcw




ROTURA POR ESFORÇO TRANSVERSO EM PILARESDEVIDO À ACÇÃO SÍSMICA




2.2. REGRAS GERAIS PARA ZONAS SREGRAS GERAIS PARA ZONAS SÍÍSMICASSMICAS

Nos elementos estruturais primários para os sismos apenas se podem usar aços das classes de ductilidade B e C.

≥ 7,5≥ 5,0≥ 2,5εuk (%)

≥ 1,15< 1,35

≥ 1,08≥ 1,05k = (ft/fy)k

CBAClasse de ductilidade

0 2 4 6 8 10 12

ε %

σ MPa

fyk

ftk = k fyk

εuk

No EC8 (EN1998), para efeitos da análise e pormenorização das estruturas para responderem às acções sísmicas, definem-se três classes estruturais:

• classe de ductilidade baixa DCL (low ductility class)

• classe de ductilidade média DCM (medium ductility class)

• classe de ductilidade alta DCH (high ductility class)

Para a classe de ductilidade média (DCM) não devem ser usados betões de classe de resistência inferior a C16/20 nos elementos estruturais primários.

No que se segue, considera-se que a estrutura é da classe de ductilidade média DCM (medium ductility class).




Uma estrutura mais dúctil, garantindo maiores deslocamentos horizontais, pode ser menos resistente. δ

δ

E

- E

- δ

As duas estruturas são igualmente eficientes se possuírem a mesma energia de deformação.

δ

E1

E2

δ

E

- E

- δ




ZONAS CRÍTICAS EM PILARESMomentos devido à acção sísmica

Zonas críticaszonas onde se podem formar rótulas plásticasdevido à acção sísmica

Forças estáticas equivalentes à acção sísmica

lcr - comprimento da zona crítica do pilar

lcl

lcr = max{h; lcl/6; 0.45m}

h

lcr

lcr




Para uma estrutura possuir maior ductilidade, terá que respeitar maiores exigências de pormenorização nas zonas críticas, designadamente:

• Estribos e cintas mais apertados para:

• confinar o betão, garantindo que este resiste a maiores deformações e ciclos de compressão-tracção;

• controlar a encurvadura das armaduras, as quais estão também sujeitas a maiores ciclos de compressão-tracção.

• Menores quantidades de armadura traccionadae maiores quantidades de armadura comprimida, garantindo, assim, que as armaduras plastificam devido à flexão das vigas.




Dimensões mínimas dos pilares: bmin = 0.20m; D = 0.25m (valores recomendados)

1.1. DISPOSIDISPOSIÇÇÕES CONSTRUTIVAS EM PILARESÕES CONSTRUTIVAS EM PILARES

ARMADURAS LONGITUDINAIS:

• φl,min = 10mm

• As,min = max { 0.10 NEd / fyd ; 1% Ac}

• As,max = 4% AcNas zonas de emendas por sobreposição este valor pode ser elevado para o dobro.

• Pilares poligonais: devem ser colocados pelo menos um varão em cada canto e um varão em cada face.

• Pilares circulares: devem ser colocados pelo menos 4 varões.(em geral coloca-se pelo menos 6 varões)




• A distância de um varão não cintado a um varão cintado não deve exceder 0.15m. ≤ 0.20m

≤ 0.15m

≤ 0.15m

• A distância entre dois varões cintados não deve exceder 0.20m nas zonas críticas (EN1998.1).

ARMADURAS TRANSVERSAIS:

• φt,min = max {6mm; φl/4}

• Espaçamento

• nas zonas correntes sl,max = min {15 φl ; bmin ; 0.30m}

• nas zonas críticas sl,max = min {8 φl ; b0/2 ; 0.175m}

• Nas zonas críticas -ν ≤ 0.65 ; ω ≥ 0.8

b0 é a menor dimensão do núcleo cintado, entre eixos das cintas.

b0

Núcleo cintado

• nas zonas de emenda por sobreposição devem ser colocadas pelo menos 3 cintas igualmente espaçadas no comprimento de sobreposição, e o afastamento entre elas não deve exceder sl,max = min {12 φl ; 0.6 bmin ; 0.24m}




COLAPSO DE PILARES DEVIDOÀ ACÇÃO SÍSMICA

CAUSADA POR INSUFICIÊNCIA DE CINTAGEM DO BETÃO

E DAS ARMADURAS LONGITUDINAIS

Encurvadura das armaduras longitudinais na zona crítica

Esmagamento do betão na zona crítica




ARMADURAS HORIZONTAISNos pilares fictícios aplicam-se as regras de cintagem dos pilares.

Nas almas as armaduras devem respeitar as regras de dimensionamento e de pormenorização das armaduras de esforço transverso.

PORMENORIZAÇÃO

ARMADURAS VERTICAIS

0.4% Ac ≤ AsV ≤ 4% Ac

sV ≤0.30m

Quantidade de armadura horizontal AsH ≥ 0.5 AsV

Diâmetro da armadura horizontalφH ≥ φV / 4



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PROGRAMAPROGRAMA1. Introdução ao betão armado2. Bases de Projecto e Acções3. Propriedades dos materiais: betão e aço4. Durabilidade5. Estados limite últimos de resistência à tracção e à compressão6. Estado limite último de resistência à flexão simples7. Estado limite último de resistência ao esforço transverso8. Disposições construtivas relativas a vigas9. Estados limite de fendilhação10.Estados limite de deformação11.Estados limites últimos de resistência à flexão composta com esforço

normal e à flexão desviada12.Efeitos de segunda ordem provocados por esforço axial13.Disposições construtivas relativas a pilares e paredes14.Estado limite último de resistência à torção

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