Estádios e Domínios de Deformação

Estádios e Domínios de Deformação

1. Domínios de Deformação

   • São situações em que pelo menos um dos materiais − o aço ou o concreto − atinge o seu limite de deformação:
     • Alongamento último do aço (εcu = 1,0%)
       • Ruína por deformação plástica excessiva do aço;
         • O aço atinge seu alongamento máximo quando a seção é solicitada por tensões de tração capazes de produzir na armadura (As) uma deformação específica de 1% (εs = 1%).
           • Essas tensões podem ser provocadas por esforços tais como:
             • Tração (uniforme ou não-uniforme)
             • Flexão (simples ou composta)
     • Encurtamento último do concreto (εcu = 0,35% na flexão e εcu = 0,2% na compressão simples).
       • Ruína por ruptura do concreto;
   • Domínio I
     • Para diagramas de deformação em que ainda se tenha tração em toda a seção, mas não-uniforme, com εs = 1% na armadura As e deformações na borda superior variando entre 1% e zero
     • corresponde a tração excêntrica.
     • Neste caso a posição x da linha neutra varia entre − ∞ e zero.
   • Domínio II
     • Corresponde a alongamento εs = 1% e compressão na borda superior, com εc variando entre zero e 0,35%
     • A linha neutra já se encontra dentro da seção, correspondendo a flexão simples ou a flexão composta, com força normal de tração ou de compressão.
     • É o último caso em que a ruína ocorre com deformação plástica excessiva da armadura.
     • Quando a posição da linha neutra ultrapassar 0,259*d os materiais da seção de concreto armado terão uma deformação de acordo com o domínio 3.
   • Domínio III
     • A deformação εcu = 0,35% na borda comprimida e εs varia entre 1% e εyd
     • O concreto encontra-se na ruptura e o aço tracionado em escoamento
       • A seção é denominada subarmada
     • Tanto o concreto como o aço trabalham com suas resistências de cálculo
       • Portanto, há o aproveitamento máximo dos dois materiais
     • A ruína ocorre com aviso, pois a peça apresenta deslocamentos visíveis e intensa fissuração.
     • Quando a posição da linha neutra ultrapassar 0,628*d para elementos com aço CA50 e 0,585*d para elementos com aço CA-60, os materiais da seção de concreto armado terão uma deformação de acordo com o domínio 4.
   • Domínio IV
     • Permanece a deformação εcu = 0,35% na borda comprimida e εs varia entre εyd e zero
       • O concreto encontra-se na ruptura, mas o aço tracionado não atinge o escoamento
     • A seção é denominada superarmada
       • A ruína ocorre sem aviso, pois os deslocamentos são pequenos e há pouca fissuração.
   • Domínio IV a
     • As duas armaduras são comprimidas
       • A ruína ainda ocorre com εcu = 0,35% na borda comprimida
     • A deformação na armadura (As) é muito pequena, e portanto essa armadura é muito mal aproveitada
   • Os dois últimos casos de deformações na ruína são: Dmínio 5 e a Reta b
     • Ruína de Seção Inteiramente Comprimida
     • No domínio 5 tem-se a seção inteiramente comprimida (x > h), com εc constante e igual a 0,2% na linha distante 3/7 h da borda mais comprimida
       • Na borda mais comprimida, εcu varia de 0,35% a 0,2%
     • Na reta b tem-se deformação uniforme de compressão, com encurtamento igual a 0,2%
       • Neste caso, x tende para + ∞.
   • Rrepresentação dos domínios em imagem

2. Estádios

   • Às diversas fases pelas quais passa a seção de concreto, ao longo desse carregamento, dá-se o nome de estádios. Distinguem-se basicamente três fases distintas: estádio I, estádio II e estádio III.
     • ESTÁDIO III
       • A Norma Brasileira permite, para efeito de cálculo, que se trabalhe com um diagrama retangular equivalente
         • A resultante de compressão e o braço em relação à linha neutra devem ser aproximadamente os mesmos para os dois diagramas.
       • Apresenta fissuras cada vez maiores
         • As tensões no concreto já não é mais linear
           • Próxima da ruptura da peça: Atingiu seu Estado de Limite único - ELU
           • Admite-se que o diagrama de tensões seja da forma parabólico-retangular, também conhecido como diagrama parábola-retângulo.
         • A zona comprimida encontra-se plastificada e o concreto dessa região está na iminência da ruptura
     • ESTÁDIO II
       • Apresenta fissuras
         • Resistência a tração já atingida e a seção se encontra fissurada na região de tração;
           • A contribuição do concreto tracionado deve ser desprezada
           • A compressão neste ponto é linear
             • Atingiu o estado de limite de serviço - ELS
               • O estádio II termina com o inicio da plastificação do concreto comprimido.
     • ESTÁDIO I
       • NBR 6118:2014
       • No primeiro estádio a seção está submetida a um momento fletor (M t ) de pequena intensidade;
         • A tensão de tração no concreto é inferior a sua resistência característica;
           • Resistência a tração ainda não foi atingida;
             • O momento de fissuração, previsto na ABNT/NBR: 6118 (2014), é o limite do estádio I: Mt = (α . Fct . IC) / yt
               • α = Área Fct = resistência à tração do concreto IC = Momento de inércia do concreto yt= Centro de gravidade até a fibra mais tracionada   
               • Portanto, o estádio I termina quando a seção fissura.

3. Comportamento a flexão

   • A flexão é fruto da ação de momentos fletores. Provoca a rotação de seções adjacentes e tensões normais de tração e compressão.
     • Vídeo: Ensaio de uma Viga à Flexão
       • Tipos de flexão
         • Pura
           • O momento fletor (M) atua na seção transversal
         • Composta
           • Quando há momento fletor e força normal (M, N) na seção transversal.
         • Simples
           • O momento fletor e força cortante (M, V) atuam na seção transversal
             • Essa distribuição alterna entre tensões de tração e compressão na mesma seção transversal

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