Aula 2 - Ações e Segurança
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02/03/2015
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NBR8681 Aes e Segurana nas Estruturas
Profa. Dra. Luciana T. Kataoka de Freitas
NBR8681 Aes e Segurana nas Estruturas
Condies exigveis na verificao da seguranadas estruturas usuais da Construo Civil
Estabelece critrios de quantificao das aes eresistncias de projeto
Vlida para qualquer material usual daConstruo Civil
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NBR8681 Aes e Segurana nas Estruturas
Estados limites ltimo (ELU) e de utilizao (ELS)
Aes (permanentes, variveis, excepcionais)
Valores representativos das aes para ELU e ELS
Valores de clculo das aes
Critrio de combinao
Condies de segurana
Resistncias
Alterao no coeficiente de ponderao
Estado Limite da Estrutura
Estados a partir dos quais a estrutura apresentadesempenho inadequado s finalidades daconstruo.
Estados Limite ltimo
Estados Limite de Servio
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Estado Limite ltimo (ELU)
Perda de equilbrio, global ou parcial
Ruptura ou deformao plstica excessiva
Transformao da estrutura em hiposttica
Instabilidade por deformao
Instabilidade dinmica
Estado Limite de Servio (ELS)
Danos ligeiros ou localizados, quecomprometem o aspecto esttico daconstruo ou a durabilidade da estrutura
Deformaes excessivas que afete a utilizaoou aspecto esttico
Vibraes excessivas
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Por que limitar flechas e fissuras?
Por que limitar flechas?Deflexes excessivas:
Patologias:
Destacamento do revestimento
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Por que limitar fissuras?
Consequncias: Esttico Infiltraes de gua de chuva Desplacamento de revestimento
Aes
Permanentes
Variveis
Excepcionais
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Aes permanentes
Diretas: peso prprio, equipamentos fixos
Indiretas: protenso, recalques de apoio e a retrao
Aes variveis
Normais: probabilidade grande de ocorrncia(fora de frenao, impacto e centrfugas,efeitos de vento, variaes de temperatura,atrito de aparelhos de apoio)
Especiais: aes ssmicas
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Aes excepcionais
Exploses, choques de veculos, incndios(reduo da resistncia dos materiais),enchentes ou sismos excepcionais
Exerccio
A partir do edifcio residencial de concretoarmado abaixo, determine:
Caractersticas:
Edifcio residencial
subsolo
pavimento trreo
pavimento tipo
cobertura
Dimensionamento
Posio dos elementos estruturais
Compatibilizao de projetos
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a) As possveis aes atuantes no edifcio
b) Determine o peso prprio de uma parede de alvenaria de tijolo furado mostrada abaixo:
Informaes:
Peso especfico (NBR6120:1980)
Aes variveis normais (NBR6120:1980)
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Exerccio
Resposta a): Ao permanente direta:
Laje de cobertura: peso prprio e reservatrios Ao permanente indireta:
Pilar: retrao e fluncia Ao varivel normal:
Laje do pavimento tipo: pessoas e mobilirio Ao varivel especial:
Laje do pavimento tipo: armazenamento demateriais e gruas
Ao excepcional:Qualquer elemento estrutural: fogo
Valores representativos das aes
Aes Valores representativos
ELU ELS
Valores caractersticos Valores reduzidos de utilizao
Valores caractersticos nominais Valores raros de utilizao
Valores reduzidos de combinao
Valores convencionais excepcionais
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Valores representativos das aes: ELU
Caracterstico (Fk): definido pela variabilidade de suasintensidades
- O valor das aes variveis tm de 25% a 35% deprobabilidade de serem superados em 50 anos- Aes variveis com efeitos favorveis no soconsideradas- O valor caractersticos das aes permanentes ovalor mdio, mesmo em efeitos favorveis oudesfavorveis
Caracterstico nominal: aes que no tenhamvariabilidade expressa adequadamente so adotadosFK devidamente escolhidos
Valores representativos das aes: ELU
Convencionais excepcionais: arbitrados para as aesexcepcionais (consenso entre proprietrio eautoridades governamentais)
Reduzidos de combinao:
- Determinados a partir da expresso 0.Fk- Considera baixa probabilidade de ocorrnciasimultnea dos valores caractersticos de duasou mais aes variveis de natureza diferentes
- Caso particular: aes que atuamsimultaneamente em um perodo extremamentecurto, 0 = 2
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Valores representativos das aes: ELS
Reduzidos de combinao: determinados pelasexpresses:
- 1.Fk: valores frequentes (ao que se repete muitasvezes)
- 2.Fk: valores quase permanentes (aes de longadurao)
Raros: quantificam as aes que podem acarretarestado limite de servio, mesmo com duraomuito curta
Valores de clculo
Obtidos a partir dos valores representativos,multiplicando-os pelos respectivoscoeficientes de ponderao f
Fd = Fk.f
Valores representativos
Coef. de ponderao
Valores de clculo
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Valores de clculo
ELU: Coeficientes de ponderao ff = f1 . f3
f1 - considera a variabilidade das aesf2 - 0 (este coeficiente faz o papel de 2)f3
- considera os desvios gerados nas construes e asaproximaes feitas em projeto do ponto de vistadas solicitaes
ELS: Coeficientes de ponderao ff = 1
g - permanenteq - varivelp - protensoe - deformaes indiretas
g - permanenteq - varivelp - protensoe - deformaes indiretas
Segurana
Condies analticas:Rd > Sd
Rd valores de clculo dos esforos resistentesSd valores de clculo dos esforos atuantes
Condies construtivas: atendimento sexigncias construtivas includas nas normasreferentes s estruturas feitas com os materiaisde construo considerados
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Resistncias
Aptido da matria suportar tenses. Resistncia mdia (fm): mdia aritmtica das resistncias do
lote de material Resistncia caracterstica (fk): probabilidade de ultrapassar
desfavoravelmente a resistncia em um lote de material Resistncia de clculo (fd):
fd = fk/ m
m coeficiente de ponderaom = m1.m2.m3
m1 variabilidade da resistncia efetivam2 diferena entre material e estruturam3 incerteza nas solicitaes existentes
Combinaes de aes
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Critrio para combinaes das aes
ltima Servio
Permanentes Permanentes
Var
ive
is
Normais
Var
ive
is
Quase permanente de servio
Especiais ou de construo Frequente de servio
Excepcionais Raras de servio
ELU (NBR8681)
Normal: decorre do uso previsto para aconstruo
Especial: decorre de aes variveis denatureza ou intensidade especiais, cujosefeitos superam o carregamento normal
Excepcional: podem provocar efeitoscatastrficos
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ELS (NBR8681)
Frequentes aes que se repetem muitasvezes (verificao de fissuras)
Quase permanentes aes de longa durao(verificao de flechas)
Rara aes que podem acarretar estadolimite de servio, mesmo com durao muitocurta
Critrio para combinaes das aes LTIMAS
Aes permanentes: todas combinaes
Aes variveis:
Combinao ltima normal
Em cada combinao uma das aes variveis a principal com valor representativo e as demais aes variveis so secundrias com valores reduzidos 0.Fk
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Critrio para combinaes das aes LTIMAS
Aes variveis: Especial ou de construo:
Em cada combinao uma das aes variveis aprincipal com valor representativo e as demais aesvariveis so secundrias com valores reduzidos 0.Fk
Quando FQ1 tiver tempo de atuao muito pequeno:0j,ef = 2j
Critrio para combinaes das aes LTIMAS
Aes variveis:
Excepcionais:
Em cada combinao a ao varivel excepcional aprincipal com valor representativo e as demaisaes variveis so secundrias com valoresreduzidos 0.Fk
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Critrio para combinaes das aes de SERVIO
Aes permanentes: todas combinaes
Aes variveis:
Quase permanente de servio:
Todas as aes so consideradas com seus valores quase permanentes 2.Fk
Aes variveis:
Frequentes de servio:
Em cada combinao a ao principal considerada com seu valor frequente 1.Fk e as demais aes com seus valores quase permanentes 2.Fk
Critrio para combinaes das aes de SERVIO
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Aes variveis:
Raras de servio:
Em cada combinao a ao principal considerada com seu valor caracterstico Fk e as demais aes com seus valores frequentes 1.Fk
Critrio para combinaes das aes de SERVIO
Aes permanentes diretas separadas (g )
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Aes permanentes diretas agrupadas (g )
Aes permanentes de recalque e retrao (g )
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Aes variveis separadas (q )
Aes variveis agrupadas (q )
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Fatores de combinao e reduo (0, 1 e 2)
Fatores reduo para combinao frequente verificao fadiga
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Procedimento para Determinao das Aes
Identificar aes
Determinar coeficientes
ELU (possveis combinaes)
ELS (possveis combinaes)