Análise comparativa do dimensionamento à flexão normal simples em seções retangulares considerando as tensões no concreto com distribuição retangular e parábola retângulo
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Monografia de especialização
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Pedro Vianna Pessoa de Mendonça
Resumo
O dimensionamento de seções retangulares de estruturas de concreto submetidas à flexão normal simples, garantindo sua segurança em relação ao estado limite último, tem sido objeto de estudo de diversos autores. De acordo com a NBR 6118:2018 a distribuição das tensões do concreto na seção se faz de acordo com o diagrama parábola-retângulo e permite-se a substituição desse, por um diagrama retangular simplificado. Esse estudo compara os dois modelos de cálculo, o primeiro chamado parábola retângulo, onde a distribuição dos esforços na seção transversal retangular segue um padrão parábola mais retângulo, e o segundo, o retangular simplificado, que segue um padrão retangular tensão constante atuante até a profundidade y, em acordo com as hipóteses básicas previstas no item 17.2 da NBR 6118:2018. Analisando-se os esforços e o comportamento da estrutura e suas deformações, propõe-se verificar para cada domínio de deformação, submetido a flexão normal simples, até onde os dois modelos são equivalentes, visando o cálculo da área de armadura tracionada. A abordagem utilizada será a análise de esforços, assumindo-se, para cada domínio de deformação, valores crescentes para o momento externo solicitante, e para cada valor da profundidade da linha neutra, calcular a resultante interna de compressão no concreto e por fim o valor de área de armadura tracionada. Estes valores serão tabulados e plotados em gráficos, tanto para o modelo parábola retângulo quanto para o modelo retangular simplificado, visando analisar a equivalência entre eles.
Abstract
The design of rectangular sections of concrete structures subjected to simple normal bending, ensuring their safety in relation to the ultimate limit state, has been the subject of study by several authors. According to NBR 6118:2018, the distribution of concrete stresses in the section is done according to the parabola-rectangle diagram and its replacement is allowed for a simplified rectangular diagram. This study compares the two calculation models, the first called rectangular parabola, where the distribution of efforts in the rectangular cross section follows a parabola plus rectangle pattern, and the second, the simplified rectangular, which follows a rectangular pattern constant tension acting until the depth y, in accordance with the basic hypotheses provided for in item 17.2 of NBR 6118:2018. Analyzing the efforts and behavior of the structure and its deformations, it is proposed to verify for each deformation domain, subjected to simple normal bending, up to where the two models are equivalent, aiming at calculating the tensioned reinforcement area. The approach used will be the stress analysis, assuming, for each deformation domain, increasing values for the requesting external moment, and for each value of the depth of the neutral line, calculate the internal resultant of compression in the concrete and finally the value area of tensioned reinforcement. These values will be tabulated and plotted in graphs, both for the rectangular parabola model and for the simplified rectangular model, to analyze the equivalence between them.
Assunto
Engenharia de estruturas, Deformações (Mecânica), Flexão (Engenharia civil)
Palavras-chave
Flexão simples, Domínios de deformação, Estado limite último, Linha neutra