Como calcular a capacidade de momento de uma viga RC

Comportamento do feixe

Antes de discutir o cálculo da capacidade de momento, vamos revisar o comportamento de uma viga simples de concreto armado à medida que a carga na viga aumenta de zero até a magnitude que causaria a falha. A viga será submetida a carga descendente, o que causará momento positivo no feixe. O reforço de aço está localizado perto da parte inferior da viga, qual é o lado da tensão. Aqui podemos selecionar três modos principais de comportamento do feixe:

1. Comportamento flexural com carga muito pequena

Assumindo que o concreto não está rachado e o aço irá resistir à tensão. Também o concreto na parte superior resistirá à compressão. A distribuição de tensões será linear:

2. Comportamento flexural com carga moderada

Neste caso, a resistência à tração do concreto será excedida, e o concreto vai rachar na zona de tensão. Porque o concreto não pode transmitir qualquer tensão através de uma fenda, as barras de aço irão, então, resistir a toda a tensão. A distribuição da tensão de compressão do concreto ainda é considerada linear.

3. Comportamento flexural na carga final

Aqui, as deformações e tensões compressivas são aumentadas, com alguma curva de tensão não linear no lado de compressão da viga. Esta curva de tensão acima do eixo neutro terá essencialmente a mesma forma que a curva tensão-deformação típica do concreto. A tensão de tensão do aço fs é igual à tensão de escoamento do aço fy. Eventualmente, a capacidade final do feixe será alcançada e o feixe falhará. Descrito acima é o mecanismo real da falha da viga de concreto armado e geralmente é bastante complicado. É por isso que o desenvolvimento da abordagem de projeto de resistência depende das seguintes suposições básicas:

1. A deformação no concreto é a mesma que nas barras de reforço no mesmo nível, desde que a ligação entre o aço e o concreto seja adequada;
2. A deformação no concreto é linearmente proporcional à distância da linha neutra
3. As seções transversais planas continuam planas após a flexão
4. A resistência à tração do concreto é negligenciada
5. Na falha, a deformação máxima nas fibras de compressão extrema é considerada igual a limitada pelo fornecimento do código de projeto (0.003)
6. Para força de design, a forma da distribuição de tensão compressiva do concreto pode ser simplificada.

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Premissas

A determinação da força de momento não é simples por causa da forma do diagrama de tensão compressiva não linear acima do eixo neutro. Para fins de simplificação e aplicação prática, uma distribuição de tensões de concreto retangular fictícia, mas equivalente, foi proposta por Whitney e posteriormente adotada pelos diferentes códigos de projeto, como ACI 318, EN 2, AS 3600 e outros. Com relação a esta distribuição de tensão equivalente, conforme mostrado abaixo, a intensidade média do estresse é considerada como fc (na carga final) e é assumido que atua sobre a área superior da seção transversal da viga definida pela largura b e uma profundidade de a. Em diferentes códigos de projeto, os parâmetros a são determinados pela redução de c com fator. Resistência do concreto fc é reduzido também. Por exemplo, de acordo com o ACI 318 código fc é reduzido por 0.85 e um por fator β1 que está entre 0.65 e 0.85.

Calcule a profundidade do eixo neutro

Para calcular a capacidade de resistência de momento da seção de concreto armado, é necessário calcular a profundidade da linha neutra c corretamente. SkyCiv usa um processo iterativo para calcular o eixo da rede com base no seguinte:

Calcule a capacidade do momento

Finalmente, as forças calculadas de concreto e aço Fc, Fs, Fcs e sua posição a partir do eixo neutro da seção a_c, uma_s, uma_cs permitem calcular a resistência do momento de projeto a partir da seguinte equação:  

M_você = F_c ∙ uma_c + F_cs ∙ uma_cs + F_s ∙ uma_s

  Todo esse procedimento é totalmente automatizado no SkyCiv Software de Design Reforçado, onde um engenheiro pode facilmente definir viga de concreto armado com cargas atuantes e determinar a capacidade das seções. Este e todos os outros cálculos de verificação de projeto podem ser vistos no relatório de projeto detalhado que é gerado pelo SkyCiv após análise.

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SkyCiv oferece um recurso completo Projeto de concreto armado software que permite que você verifique os projetos de vigas de concreto e colunas de concreto de acordo com ACI 318, AS 3600 e EN2 Padrões de Design. O software é fácil de usar e totalmente baseado na nuvem; não requer instalação ou download para começar!

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