As vigas submetidas a carregamentos transversais, além dos esforços de flexão, também são impactadas por tensões provenientes da força cortante (cisalhamento). Esses esforços exigem um projeto detalhado para garantir a segurança estrutural.
Com base em uma geometria previamente definida [1] (bw, h) e uma força cortante específica (Vk), o cálculo da armadura de estribos é realizado considerando critérios essenciais, como cobrimento nominal das armaduras (c,nom), classe do concreto (fck) e classe do aço (fyk). A partir disso, determina-se a seção transversal da armadura de cisalhamento (Asw), o diâmetro (φ) dos estribos e seus espaçamentos (S e St).
Nesta aula, apresentamos um passo a passo para o dimensionamento dos estribos, utilizando o Modelo I da norma ABNT NBR 6118:2014, com foco na configuração vertical, que é amplamente empregada em projetos estruturais.[2]
ROTEIRO DE CÁLCULO PARA ARMADURA DE ESTRIBOS DE VIGAS:
1. Força cortante solicitante de cálculo
Primeiro passo é aplicar o coeficiente de ponderação (γf ≥ 1,4) sobre o valor da cortante característica (Vk) para obtermos a cortante de projeto (VSd). É comum que Vk seja definida como a cortante máxima (Vmax) no diagrama de esforços. Os valores devem estar em kN.
2. Força cortante resistente de cálculo, relativa à ruína das diagonais comprimidas
Entre os estribos, o concreto forma uma diagonal comprimida (biela) que colabora com a resistência da peça. Como na região dessa diagonal não haverá armadura, é preciso verificar as tensões de compressão podem causar o esmagamento do concreto.
A expressão abaixo articula as variáveis que permitem o cálculo da força cortante resistente de cálculo (VRd2):
O coeficiente tem seus valores definidos abaixo:
3. Verificação das tensões de compressão nas bielas
A verificação se dá pela comparação da força cortante solicitante (VSd) e da resistente (VRd2). Caso VSd seja inferior a VRd2, pode-se prosseguir com o roteiro de cálculo. Caso contrário, haverá esmagamento das bielas comprimidas e, por isso, é necessário o redimensionamento da viga ou alteração do fck.
4. Força cortante resistida pelo concreto
Antes de se determinar as armaduras de cisalhamento é preciso estimar a parcela da força cortante resistida pelo concreto (Vc). A fórmula abaixo calcula essa parcela:
5. Força cortante residual a ser resistida pela armadura do estribo
Nesta etapa, a força cortante resistida pela armadura (VSw) é calculada pela diferença da cortante solicitante total (VSd) e da cortante resistida pelo concreto (Vc), conforme expressão abaixo:
6. Cálculo da armadura de estribos - armadura transversal
Apresentamos a seguir as fórmulas que calculam a área de seção das armaduras por metro linear de viga. A seção das armaduras em virtude do esforço a qual a viga está submetida e a seção mínima, onde:
fywk = resistência característica do aço do estribo, em kN/cm², se o valor de fywk for maior que 50 kN/cm², deve-se adotar 50 (fywk ≤ 50 kN/cm²)
CLASSE | CA-25 | CA-50 | CA-60 |
fywk | 25 | 50 | 50 |
6.1. Armadura a partir da força residual (Asw,calc):
6.2. Armadura mínima (Asw,min)
6.3. Armadura adotada (Asw)
Deve-se adotar o maior valor dentre os dois:
7. Critérios para determinação da bitola e dos espaçamentos máximos entre estribos e entre ramos sucessivos
7.1. Critérios para definição das bitolas:
7.2. Limites para espaçamento entre estribos e entre ramos:
Espaçamento máximo entre estribos (S,max)
Espaçamento máximo entre ramos sucessivos (St,max)
A definição das bitolas e espaçamento dos estribos pode ser feita com o auxílio de uma tabela (como apresentada a seguir) e a articulação entre a área de seção das armaduras e os critérios apresentados neste sub tópico.
Neste artigo foi apresentado o roteiro de:
cálculo da armadura de estribos
[1] Largura e altura da viga.
[2] Diversas expressões foram adaptadas para que o resultado esteja na unidade mais adequada ao sequenciamento do cálculo e para diminuir o número de variáveis e/ou fórmulas.
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