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Livro Cálculo de Detalhamento de Estruturas Usuais de Concreto Armado - 4ª Edição - 2014 da editora EdUfscar

Cálculo de Detalhamento de Estruturas Usuais de Concreto Armado - 4ª Edição - 2014

ROBERTO CHUST CARVALHO E JASSON RODRIGUES DE FIGUEIREDO FILHO - Editora EdUfscar
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Descrição do Livro

Esta publicação foi mais uma vez revista, resultando na sua quarta edição. Foram mantidos o formato e a sequência das edições anteriores. Para facilitar o uso e a aplicação dos assuntos contidos, foram criados adendos (para cada capítulo) em que se reúnem as fórmulas empregadas. Uma revisão ampla do texto e exercícios foi realizada para adaptar o conteúdo às prescrições da norma ABNT NBR 6118:2014. Agora, o texto contempla o cálculo de elementos em que se usa concreto de classes C50 a C90.

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Sumário
Prefácio à quarta edição.................................................................... 13
Prefácio à segunda edição.................................................................. 15
Prefácio à primeira edição................................................................. 17
Capítulo 1
Introdução ao estudo das estruturas de concreto armado ....... 19
1.1 Conceitos fundamentais.......................................................................... 19
1.2 Vantagens e desvantagens do concreto armado ....................................... 21
1.2.1 Vantagens...................................................................................................21
1.2.2 Desvantagens..............................................................................................22
1.3 Pequeno histórico.................................................................................... 22
1.4 Sistemas e elementos estruturais............................................................. 23
1.5 Normas técnicas...................................................................................... 27
1.6 Características e propriedades do concreto ............................................. 29
1.6.1 Concreto fresco ..........................................................................................30
1.6.1.1 Consistência ............................................................................................. 30
1.6.1.2 Trabalhabilidade ....................................................................................... 30
1.6.1.3 Homogeneidade ....................................................................................... 31
1.6.1.4 Adensamento............................................................................................ 31
1.6.1.5 Início do endurecimento (pega) do concreto ............................................ 32
1.6.1.6 Cura do concreto...................................................................................... 32
1.6.2 Concreto endurecido ..................................................................................33
1.6.2.1 Resistência à compressão.......................................................................... 34
1.6.2.2 Resistência característica do concreto à compressão ................................. 34
1.6.2.3 Resistência do concreto à tração ............................................................... 36
1.6.2.4 Diagramas tensão-deformação e módulo de elasticidade do concreto...... 38
1.6.2.4.1. Módulo de elasticidade.........................................................................38
1.6.2.4.2 Diagramas tensão-deformação na compressão segundo a ABNT NBR
6118:2014 ............................................................................................................40
1.6.2.4.3 Diagramas tensão-deformação na tração segundo a ABNT NBR
6118:2014 ............................................................................................................42
1.6.2.5 Módulo de elasticidade transversal e coeficiente de Poisson..................... 421.6.2.6 Diagrama tensão-deformação com carga e descarga (ensaio rápido)........ 42
1.7 Características do aço.............................................................................. 43
1.8 Dimensionamento (cálculo) de uma estrutura ........................................ 46
1.8.1 Métodos clássicos.......................................................................................47
1.8.2 Métodos de cálculo na ruptura (ou dos estados limites).............................47
1.8.2.1 Valores característicos das resistências ...................................................... 49
1.8.2.2 Valores de cálculo das resistências............................................................. 49
1.8.2.3 Valores de cálculo das tensões resistentes.................................................. 49
1.8.2.4 Valores de cálculo da resistência do concreto............................................ 49
1.8.2.5 Coeficientes de ponderação das resistências ............................................. 51
1.8.2.6 Estados limites ......................................................................................... 52
1.8.3 Ações..........................................................................................................53
1.8.3.1 Ações permanentes................................................................................... 54
1.8.3.2 Ações variáveis.......................................................................................... 54
1.8.3.3 Ações excepcionais ................................................................................... 56
1.8.3.4 Valores representativos das ações.............................................................. 56
1.8.3.5 Valores de cálculo ..................................................................................... 57
1.8.4 Coeficientes de ponderação das ações.........................................................57
1.8.4.1 Coeficientes de ponderação para os estados limites últimos..................... 58
1.8.4.2 Coeficientes de ponderação para os estados limites de serviço ................. 60
1.8.5 Combinações das ações ..............................................................................60
1.8.5.1 Combinações últimas ............................................................................... 61
1.8.5.2 Combinações de serviço ........................................................................... 62
1.8.6 Solicitações.................................................................................................63
1.9 Qualidade das estruturas......................................................................... 64
1.10 Durabilidade das estruturas de concreto ............................................... 65
1.11 Cuidados a tomar em um projeto para garantir a durabilidade ............. 67
Adendo ......................................................................................................... 67
Capítulo 2
Pavimentos de edificações com lajes nervuradas
unidirecionais de vigotas pré-moldadas.......................................... 73
2.1 Introdução .............................................................................................. 73
2.2 Descrição das lajes nervuradas com vigotas pré-moldadas...................... 73
2.3 Ação da laje nas vigas do pavimento ....................................................... 79
2.3.1 Estudo preliminar.......................................................................................792.3.2 Demais casos analisados e resultados obtidos.............................................86
2.3.3 Análise dos resultados ................................................................................87
2.3.4 Conclusões .................................................................................................88
2.4 Determinação das flechas nas lajes pré-moldadas................................... 90
2.5 Momento fletor e modelo para o cálculo da armadura............................ 90
2.6 Verificação ao cisalhamento .................................................................... 92
2.7 Critérios para escolha da laje pré-moldada ............................................. 94
2.7.1 Ações atuantes na laje.................................................................................94
2.7.2 Determinação do tipo de laje......................................................................95
2.8 Critérios para a escolha da altura de vigas de pavimentos..................... 100
2.9 Considerações finais.............................................................................. 101
Exemplo 1.........................................................................................................102
Exemplo 2.........................................................................................................103
Exemplo 3.........................................................................................................104
Exemplo 4.........................................................................................................105
Adendo ....................................................................................................... 108
Capítulo 3
Cálculo da armadura de flexão ..................................................... 111
3.1 Introdução............................................................................................. 111
3.2 Tipos de flexão...................................................................................... 112
3.3 Processo de colapso de vigas sob tensões normais................................. 113
3.4 Hipóteses básicas para o cálculo............................................................ 115
3.5 Definições e nomenclatura.................................................................... 119
3.6 Domínios de deformação na seção transversal ...................................... 120
3.7 Cálculo da armadura longitudinal em vigas sob flexão normal.............. 126
3.7.1 Equacionamento para concretos de classe até C50...................................126
Exemplo 1.........................................................................................................130
3.7.2 Equacionamento para concretos de qualquer classe..................................131
Exemplo 2 (é o exemplo 1 com resistência característica do concreto fck = 90
MPa).................................................................................................................132
3.7.3 Cálculo do máximo momento resistente da seção ....................................133
Exemplo 3.........................................................................................................134
3.7.4. Condições de ductilidade em vigas e redistribuição de momentos ..........135
3.7.3 Cálculo do máximo momento resistente da seção, conhecida a armadura
longitudinal .......................................................................................................136Exemplo 4.........................................................................................................137
3.7.4 Cálculo da altura mínima de uma seção com armadura simples...............138
Exemplo 5.........................................................................................................139
3.7.5 Fórmulas adimensionais para dimensionamento de seções retangulares...140
Exemplo 6.........................................................................................................143
3.7.6 Cálculo de seções com armadura dupla ....................................................144
Exemplo 7.........................................................................................................146
3.7.7 Cálculo de armadura em vigas de seção transversal em forma de "T".......147
Exemplo 8.........................................................................................................151
Exemplo 9.........................................................................................................152
Exercícios resolvidos................................................................................... 154
Exercícios propostos.................................................................................... 161
Adendo A ................................................................................................... 163
Adendo B.................................................................................................... 169
Capítulo 4
Detalhamento da armadura longitudinal (flexão) na seção
transversal e estados limites de utilização................................ 173
4.1 Introdução............................................................................................. 173
4.2 Armadura longitudinal mínima e máxima em uma seção ..................... 175
4.2.1 Armadura mínima....................................................................................175
4.2.2 Armadura máxima....................................................................................176
4.3 Armadura concentrada.......................................................................... 176
4.4 Armadura de pele.................................................................................. 177
4.5 Espaçamentos entre as barras................................................................ 178
4.6 Proteção e cobrimento .......................................................................... 179
4.7 Análise da fissuração em peças de concreto armado.............................. 181
4.7.1 Abertura máxima de fissuras ....................................................................181
4.7.2 Controle da fissuração pela limitação da abertura estimada das fissuras...182
4.7.3 Controle da fissuração sem a verificação da abertura de fissuras...............184
4.8 Verificação do estado limite de deformação excessiva ........................... 185
4.8.1 Deslocamentos limites..............................................................................185
4.8.2 Cálculo de deslocamentos em vigas..........................................................188
4.8.2.1 Características geométricas de seções no estádio I.................................. 192
4.8.2.2 Características geométricas de seções no estádio II................................ 1954.8.2.3 Efeito da fissuração - modelo simplificado de Branson para flecha
imediata.............................................................................................................. 197
4.8.2.4 Efeito da fluência do concreto − avaliação da flecha diferida no tempo.. 200
Exemplo 1 .......................................................................................................... 201
Exemplo 2 .......................................................................................................... 215
Exemplo 3 .......................................................................................................... 219
Adendo ....................................................................................................... 221
Capítulo 5
Detalhamento da armadura longitudinal ao longo da viga.... 225
5.1 Introdução............................................................................................. 225
5.2 Quantidade de armadura longitudinal ao longo da viga........................ 225
5.3 Ancoragem por aderência da armadura longitudinal............................. 228
5.3.1 Aderência entre concreto e aço.................................................................228
5.3.1.1 Determinação da tensão de aderência..................................................... 229
5.3.1.2 Verificação da aderência entre concreto e armadura................................ 230
5.3.1.3 Regiões favoráveis ou desfavoráveis quanto à aderência.......................... 231
5.3.1.4 Valores das resistências de aderência....................................................... 231
5.3.2 Ancoragem das barras ..............................................................................232
5.3.2.1 Comprimento básico de ancoragem ....................................................... 232
Exemplo 1 .......................................................................................................... 233
5.3.2.2 Comprimento necessário de ancoragem................................................. 234
5.3.2.3 Armadura transversal na ancoragem....................................................... 234
5.3.2.4 Ancoragem de estribos ........................................................................... 235
5.3.3 Ganchos de ancoragem nas extremidades das barras................................235
5.3.3.1 Ganchos da armadura de tração ............................................................. 235
Exemplo 2 .......................................................................................................... 236
Exemplo 3 .......................................................................................................... 238
5.3.3.2 Ganchos dos estribos.............................................................................. 239
5.4 Emendas de barras................................................................................ 240
5.4.1 Proporção das barras emendadas..............................................................240
5.4.2 Comprimento de traspasse de barras isoladas...........................................241
5.4.3 Armadura transversal nas emendas por traspasse em barras isoladas........242
5.5 Deslocamento do diagrama de momentos fletores (decalagem)............ 243
5.5.1 Deslocamento (decalagem) do diagrama de momentos fletores de acordo
com o modelo I .................................................................................................2455.5.2 Deslocamento (decalagem) do diagrama de momentos fletores de acordo
com o modelo II................................................................................................247
5.6 Ancoragem da armadura de tração junto aos apoios............................. 247
5.7 Engastamento viga-pilar....................................................................... 248
5.8 Furos e aberturas em vigas .................................................................... 250
5.8.1 Furos que atravessam as vigas na direção de sua largura ...........................250
5.8.2 Furos que atravessam as vigas na direção da altura ...................................250
5.8.3 Canalizações embutidas............................................................................251
Exemplo 4 (roteiro para detalhamento).............................................................252
Adendo ....................................................................................................... 267
Capítulo 6
Cisalhamento: cálculo da armadura transversal...................... 271
6.1 Introdução............................................................................................. 271
6.2 Tensões normais e tangenciais em uma viga.......................................... 274
6.3 Tensões principais................................................................................. 276
6.4 Analogia de treliça de Mörsch .............................................................. 279
6.4.1 Funcionamento básico e elementos constituintes.....................................279
6.4.2 Cálculo da armadura transversal...............................................................282
Exemplo 1.........................................................................................................287
6.5 Verificação das bielas de concreto comprimidas.................................... 288
6.5.1 Cálculo das tensões de compressão σc
nas bielas de concreto ...................288
6.5.2 Valores limites das tensões de compressão nas bielas................................290
6.6 Treliça generalizada de Mörsch............................................................. 291
6.7 Estado limite último de elementos lineares sob força cortante
(ABNT NBR 6118:2014)........................................................................... 292
6.7.1 Hipóteses básicas......................................................................................292
6.7.2 Verificação do estado limite último ..........................................................292
6.7.2.1 Modelo de cálculo I................................................................................ 293
Exemplo 2 .......................................................................................................... 296
Exemplo 3 .......................................................................................................... 298
Exemplo 4 .......................................................................................................... 299
6.7.2.2 Modelo de cálculo II .............................................................................. 300
Exemplo 5 .......................................................................................................... 302
6.8 Prescrições para o detalhamento da armadura transversal..................... 304
6.8.1 Quantidade mínima de estribos ...............................................................3046.8.2 Características dos estribos.......................................................................306
6.8.3 Constituição da armadura transversal.......................................................306
6.8.4 Espaçamento entre elementos da armadura transversal............................306
6.8.5 Cargas próximas aos apoios......................................................................307
Exemplo 6.........................................................................................................307
Adendo ....................................................................................................... 311
Capítulo 7
Pavimentos de edifícios com lajes maciças .................................... 319
7.1 Introdução............................................................................................. 319
7.2 Métodos de cálculo ............................................................................... 321
7.3 Método elástico..................................................................................... 321
7.3.1 Hipóteses de cálculo.................................................................................322
7.3.2 Equação fundamental...............................................................................323
7.3.3 Processos de resolução..............................................................................325
7.3.4 Cálculo por diferenças finitas ...................................................................325
7.3.5 Processo dos elementos finitos .................................................................325
7.3.6 Processo de grelha equivalente .................................................................326
7.3.7 Determinação de esforços e deslocamentos por meio de séries ................327
7.3.7.1 Fundamentos do processo ...................................................................... 327
7.3.7.2 Utilização de quadros ............................................................................. 330
7.3.7.2.1 Determinação de flechas .....................................................................331
7.3.7.2.2 Determinação dos momentos máximos nas direções x e y ..................333
7.4 Roteiro para o cálculo de lajes de concreto armado............................... 336
7.4.1 Discretização do pavimento .....................................................................336
7.4.2 Pré-dimensionamento da altura das lajes..................................................338
7.4.3 Cálculo das cargas atuantes ......................................................................340
7.4.4 Verificação das flechas ..............................................................................340
7.4.5 Cálculo dos momentos.............................................................................341
7.4.6 Determinação das armaduras longitudinais..............................................341
7.4.7 Reação das lajes nas vigas.........................................................................341
7.4.8 Verificação de lajes ao cisalhamento .........................................................347
7.4.8.1 Lajes sem armadura para força cortante ................................................. 347
7.4.8.2 Lajes com armadura para força cortante (item 19.3.2) ........................... 348
7.4.9 Aberturas em lajes....................................................................................349
7.4.10 Vãos efetivos de lajes e placas .................................................................3507.4.11 Detalhamento das armaduras.................................................................350
7.4.11.1 Espaçamento entre barras..................................................................... 350
7.4.11.2 Armaduras longitudinais máximas e mínimas...................................... 351
7.4.11.3 Armadura de distribuição e secundária de flexão.................................. 352
7.4.11.4 Espaçamento e diâmetro máximo......................................................... 352
7.4.11.5 Quantidade e comprimentos mínimos de armaduras em bordas
livres e aberturas................................................................................................. 352
7.4.11.6 Armadura de tração sobre os apoios..................................................... 352
7.4.11.7 Armadura nos cantos de lajes retangulares e outras recomendações..... 353
Exemplo 1 .......................................................................................................... 354
Adendo ....................................................................................................... 369
Anexo 1
Flexão de lajes nervuradas unidirecionais contínuas com
vigotas pré-moldadas........................................................................ 375
Exemplo...................................................................................................... 380
Anexo 2
Quadros de vãos máximos e contraflechas para lajes com
vigotas pré-moldadas........................................................................ 391
Anexo 3
Considerações sobre o cálculo de lajes maciças com analogia
de grelha............................................................................................. 399
A3.1 Introdução.......................................................................................... 399
A3.2 Processo de analogia de grelha ........................................................... 399
A3.3 Situações analisadas ........................................................................... 401
Referências......................................................................................... 409

Dados Técnicos do Livro

Editora: EdUfscar

ISBN-10: 8576003562

ISBN-13:

Formato: Médio

Acabamento: Brochura

Idioma: Português

Origem: Nacional

Edição: 4

Número de páginas: 416

Lançamento: 19/09/2014

Opiniões sobre o Livro