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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

Elaboração de programa para dimensionamento e detalhamento de pilares retangulares submetidos a flexo-compressão normal com armadura distribuída ao longo das faces

Autor : Alberto Smaniotto
2002-2 UFSC
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL


Trabalho de conclusão de curso

Título: Elaboração de programa para dimensionamento e detalhamento de pilares retangulares submetidos a flexo-compressão normal com armadura distribuída ao longo das faces
Autor: Alberto Smaniotto
Banca examinadora: Daniel D. Loriggio (Orientador)

Roberto Caldas de A. Pinto

Narbal Ataliba Marcelino
ÍNDICE


1. Introdução 7

1.1 Justificativa 7

2. Visual Basic 8

2.1 Por quê Visual Basic ? 8

2.2 Sobre o Visual Basic 8

3. Teoria 9

3.1 Convenção de sinais 9

3.2 Geometria da seção e arranjo da armadura 10

3.3 Diagrama tensão-deformação do aço 11

3.4 Domínio de deformações e curvatura 13

3.4.1 Domínios e Regiões 13

3.4.2 Equações de compatibilidade. 14

3.4.3 Limites entre domínios 17

3.4.4 Curvaturas 18

3.5 Esforços resistentes do concreto 20

3.5.1 Introdução 20

3.5.2 Hipótese de Cálculo 20

3.5.3 Diagrama tensão-deformação do concreto. 21

3.5.4 Equações gerais 22

3.5.4.1 Equação de compatibilidade – deformação c’ na fibra genérica 22

3.5.4.2 Encurtamento mínimo 22

3.5.4.3 Resultante Rcc e sua posição 23

3.5.4.4 Outras relações 24

3.5.5 Divisão do estudo em 2 casos 25

3.5.6 E.L.U. (Estado limite último) 26

3.5.7 Caso particular: Compressão uniforme 27

3.5.8 Cálculo de e ’ para seção retangular 28

3.5.8.1 Cálculo de  no caso 1 (c  2) 28

3.5.8.2 Cálculo de ’ no caso 1 (c  2) 28

3.5.8.3 Cálculo de  no caso 2 (c > 2) 29

3.5.8.4 Cálculo de ’ no caso 2 (c > 2) 29

3.6 Flexão Normal Composta 30

3.6.1 Equações de equilíbrio 30

3.6.2 Cálculo da armadura 32

3.6.3 Solução alternativa 35

3.6.4 Coeficiente K 35

3.6.5 Zonas de Solicitação 35

3.6.6 Limites entre as zonas 38

3.6.6.1 Limite AC 38

3.6.6.2 Limite EC 38

3.6.6.3 Limite da zona O 39

3.6.7 Complemento sobre a zona E 40

4. Itens do Projeto de Revisão da NB1 /2001 e considerações sobre o programa. 41

4.1 Automáticos 41

4.1.1 Sub Ler01 – (2390-2424) 41

4.1.2 Sub Programa0 – (500) 41

4.1.3 Categorias de aço 41

4.1.4 Sub CoeficienteAdic25 41

4.1.5 Sub Bitolas22 (7704) + Sub Asreal23 (7735 e 7785) 42

4.1.6 Sub Bitolas22 (7722) + Sub Asreal23 (7731) 42

4.1.7 Sub Estribo28 42

4.1.8 Sub Cobrimento27 42

4.1.9 Sub AsMinMax24 (7801-7815) e (7820) 43

4.1.10 Sub Espaçamento26 (7940-7980) e (8140-8220) 43

4.1.11 Sub EstriboSuplementarH29 e EstriboSuplementarV30 44

4.2 Não automáticos 44

4.2.1 Valor de Es (módulo de elasticidade do aço) 44

4.2.2 Valores de s e c 44

4.2.3 Detalhamento das armaduras 45

4.2.4 Espaçamentos das armaduras 45

4.2.5 Estribos suplementares 45

4.2.6 Classe de agressividade ambiental. 45

5.1 Modos de uso 46

5.1.1 Botão “Calcula” 46

5.1.2 Botão “Calcula melhor solução” 46

5.2 Dados de entrada 47

5.2.1 Dimensões: 47

5.2.2 Arranjo 47

5.2.3 Esforços e resistências 48

5.2.4 Estribos 48

5.2.5 Cobrimento 50

5.2.6 Outros 50

5.3 Dados de saída 51

6. Exemplos 53

8. Referências Bibliográficas 66

9. Anexos 67

9.1 - Sub Programa0 69

9.2 - Sub dLinha01 71

9.3 - Sub Ler02 72

9.4 - Sub Sarran1R03 74

9.5 - Sub Aço04 75

9.6 - Sub SigSd05 76

9.7 - Sub SNiCrit06 76

9.8 - Sub SBxTeta07 77

9.9 - Sub SEta08 77

9.10 - Sub SEtalin09 79

9.11 - Sub SConstZ10 80

9.12 - Sub SEpSig11 81

9.13 - Sub SKapa12 82

9.14 - Sub SMiACEC13 82

9.15 - Sub SMiZero14 83

9.16 - Sub Szona15 85

9.17 - Sub SRO16 87

9.18 - Subs: SProc_AK20, SProc_BK19, SProc_BC17 89

9.19 - Sub SEc1Bx18 92

9.20 - Sub Critico21 93

9.21 - Sub Bitolas22 94

9.22 - Sub AsReal23 95

9.23 - Sub AsMinMax24 96

9.24 - Sub CeoficienteAdic25 97

9.25 - Sub Espaçamento26 98

9.26 - Sub Cobrimento27 100

9.27 - Sub Estribo28 100

9.28 - Sub Peso29 103

9.29 - Sub Ganchos41 103

9.30 - Sub CobNominal40 104

9.31 - Sub GuardaValores42 105

9.32 - Sub EscolheValores43 105

9.33 - Sub ValoresnoForm1144 106

9.34 - Sub Taxaminima45 107

9.35 - Sub Desenha35 108

9.36 - Sub DesenhaSup36 112

9.37 - Sub Unidades30 116

9.38 - Sub Zera31 118

9.39 - Sub Grava32 119

9.40 - Sub Carrega33 120

9.41- Sub Imprime37 121

9.42 - Funções atribuídas a commands, options, checks ..., comandos para não permitir digitação indesejáveis em alguns campos de texto. 122

9.43 - Código do Form2 131

9.44 - Código do Form4 131

9.45 - Código do Form5 132

9.46 - Código do Form6 134

9.47 - Código do Form7 134

9.48 - Código do Form8 135

9.49 - Código do Form9 136

9.50 - Código do Form10 147

9.51 - Código do Form 11 150

9.52 - Module1.bas 151

9.53 - Resumo da função das sub-rotinas do Form1 e variáveis utilizadas. 154

9.54 - Formulários 160




1. Introdução

Este trabalho tem como objetivo a elaboração de um programa para cálculo e detalhamento de pilares de seção retangular com armadura simétrica em todo o perímetro, submetidos a flexo-compressão normal . Válido para concreto com Fck inferior a 50 Mpa.

O procedimento de cálculo utilizado é de acordo com o Método das Zonas de Solicitação de Lauro Modesto dos Santos. O procedimento utilizado no programa consiste em calcular a bitola necessária para resistir aos esforços aplicados, sendo que as dimensões da seção e o arranjo da armadura devem ser previamente definidos.

O Programa também tem uma opção de busca pela melhor solução. Serão testadas todas as combinações de arranjo de armadura possíveis para a seção dada. Depois de excluídas aquelas que não respeitam as indicações da norma, serão classificadas até 40 opções em ordem crescente de consumo de aço (Kg), para a escolha do usuário.

Todos os resultados deverão respeitar as indicações do Projeto de Revisão da NB1 /2001.

O programa foi desenvolvido em Visual Basic 6.0





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