CISALHAMENTO EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO

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FACULDADE METROPOLITANAS UNIDAS

CISALHAMENTO EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO

Trabalho apresentado à disciplina

Concreto Armado do Trabalho do

curso de Engenharia Civil/FMU.

São Paulo

2015

CISALHAMENTO EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO

SUMÁRIO

RESUMO........................................................................................................................5      

1. INTRODUÇÃO .........................................................................................................6

2. TENSÃO DE CISALHAMENTO .............................................................................7

3. ESFORÇOS DE CISALHAMENTO.........................................................................8

      3.1 FISSURAS DE CISALHAMENTO...................................................................9

      3.2 TIPOS DE RUPTURA POR FORÇA CORTANTE .........................................11

      3.2.1 RUPTURA POR FORÇA CORTANTE-TRAÇÃO........................................11

      3.2.2 RUPTURA POR FORÇA CORTANTE-FLEXÃO........................................11

      3.2.3 RUPTURA POR ESMAGAMENTO DA BIELA COMPRIMIDA................11

4. DIMENSIONAMENTO.............................................................................................12

4.1 ANALOGIA DAS TRELIÇAS................................................................................14

5. CONCLUSÃO............................................................................................................16

REFERÊNCIAS..............................................................................................................17

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Surgimento de tensões de cisalhamento.............................................................8

Figura 2 - Tipos de Fissuras Inclinadas............................................................................9

Figura 3 - Efeito arco em vigas sem armadura transversal .................................................10

Figura 4 - Ruptura por Força Cortante-Tração...................................................................11

Figura 5 -. Ruptura por Força Cortante-Flexão ..................................................................11

Figura 6 - Ruptura por Esmagamento da Biela Comprimida ...............................................12

Figura 7 – Comportamento e Dimensionamento ao Cisalhamento .........................................12

Figura 8 – Funcionamento da treliça ..................................................................................14

Figura 9 – Geometria da treliça ..........................................................................................14

RESUMO

Neste projeto propomos o estudo das tensões de cisalhamento em vigas de concreto armado, mostrando conceitos teóricos, métodos de estudos e recomendações de dimensionamento das armaduras para que essas forças cortantes sejam evitadas. Buscamos esclarecer de forma simples e direta como surgem essas forças cortantes e como evitá-las, através de pesquisas realizadas em apostilas, normas da ABNT e dissertações de professores e doutores. É preciso esclarecer bem os conceitos sobre cisalhamento quando falamos em vigas de concreto armado, pois o concreto é um material extremamente heterogêneo, o que faz com que seu comportamento em relação à essas tensões de cisalhamento não siga as regras gerais que geralmente usamos em vigas de outros materiais, especialmente em vigas de aço. Nos vigas de concreto armado, é importante que ocorra a absorção total dos esforços de tração na estrutura. Para que isso aconteça, devemos calcular corretamente o posicionamento das armaduras.

Palavras Chave: Cisalhamento, Força Cortante, Concreto

1. INTRODUÇÃO:

Quando vamos realizar o dimensionamento de uma viga de Concreto Armado, um dos primeiros cálculos a ser realizado é a determinação das armaduras longitudinais para os momentos fletores máximos e o cálculo da armadura transversal para resistência às forças cortantes. O esforço de cisalhamento em vigas ocorre devido à força cortante que é gerada devido ao carregamento sobre a viga. É importante dimensionar as vigas ao cisalhamento, pois geralmente sua ruptura ocorre de maneira frágil, ou seja, como não há escoamento do material ela se rompe de forma repentina.

Em relação à força cortante, o modelo de análise de vigas mais utilizado é o modelo de treliça, devido à sua simplicidade e aos seus bons resultados. Neste modelo, é considerada uma viga biapoiada de seção retangular, formada por banzos (superiores e inferiores) e diagonais comprimidas e tracionadas, que descrevem o comportamento da região sob maior influência das forças cortantes e com fissuras inclinadas de cisalhamento por meio de uma analogia com uma treliça isostática.

De acordo com o Prof. Dr. Paulo dos Santos Bastos, da Faculdade UNESP, “a ruptura por efeito de força cortante é iniciada após o surgimento de fissuras inclinadas, causadas pela combinação de força cortante, momento fletor e eventualmente forças axiais. A quantidade de variáveis que influenciam a ruptura é muito grande, como geometria, dimensões da viga, resistência do concreto, quantidade de armaduras longitudinal e transversal, características do carregamento, vão, etc”.

2. TENSÃO DE CISALHAMENTO

Quando falamos em tensão mecânica, nos referimos a uma distribuição de forças por unidade de área em relação a um ponto dentro de um corpo material. Essa tensão mede a intensidade das forças internas, criadas por forças externas aplicadas ao corpo, que agem entre as partículas de uma seção transversal no interior de um corpo.

A tensão de cisalhamento ou tensão tangencial é uma tensão criada por forças aplicadas em sentidos opostos, mas na mesma direção. 

[pic 2]Na imagem abaixo podemos mostrar como surgem forças internas atuando na seção T, chamadas forças cortantes. A distribuição das tensões de cisalhamento não pode ser dita como uniforme, pois ela pode variar entre zero (na superfície da barra) até um valor máximo no centro do corpo.