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By Eng. Msc. Caio Aguiar | 31/08/2018

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Posso Mesmo Furar Minha Viga?

Preciso furar minha viga e agora?

Essa situação é muito comum quando se tem um edifício em laje maciça ou treliçada, na qual essas lajes precisam se apoiar diretamente nas vigas em seu contorno, e no momento de se compatibilizar o projeto estrutural com os de instalações, acaba resultando em ter que furar a viga, mas calma! Tem solução pra isso, entretanto, deve ser analisado com muita cautela.

 

Você sabia que a ABNT NBR 6118 (2014) nos seus itens 13.2.5.1 e 21.3.3 permite a dispensa de verificações adicionais nas vigas furadas? Lógico, contanto que os furos estejam dentro de certos limites normativos.

Isso porque a norma considera que os furos têm dimensões pequenas em relação à viga e quando devidamente posicionado não afetam seu comportamento estrutural.

Faça sempre uma breve consulta às normas, elas dão diretrizes que irão garantir a qualidade e a segurança do seu projeto.

Maravilha! Já resolvemos uma parte do problema, mas e se meu furo ultrapassar esses limites estabelecidos pela norma? Nesse caso agora se enquadra no que a norma chama de abertura, pois suas dimensões são relevantes em relação à viga e pode alterar seu comportamento estrutural. Nesse caso a recomendação é calcular e detalhar essa região com auxílio de um modelo de bielas e tirantes.

Um conjunto de furos muito próximos deve ser tratado como uma abertura.

Perceba, a norma reconhece que a abertura gera uma perturbação das tensões nessa região, o que inviabiliza o cálculo tradicional analisando as forças na seção, já que a hipótese de seções planas de Bernoulli (onde a distribuição das tensões e deformações é linear) não é mais aplicável.

Então como se faz o dimensionamento de uma viga com abertura?

Primeiramente, não tem jeito, é necessário saber solucionar uma viga simples utilizando o método de bielas e tirantes, para depois partir para a solução da região com abertura.

O item 22 da norma dita os critérios de resistência a serem seguidos nesses casos.

Elaborado o modelo da viga, basta contornar a abertura com a treliça, de maneira que se a abertura se encontrar mais próxima à parte inferior, o caminho natural é a treliça ultrapassar esse obstáculo por cima e no caso em que a abertura se encontrar mais próximo à parte superior, o caminho natural é a treliça ultrapassar esse obstáculo por baixo.

Perceba que isso conduzirá a um detalhamento assimétrico e que vai depender da posição e das dimensões da abertura.

Em casos mais complexos deve-se fazer um modelo em elementos finitos para observar a trajetória das forças internas para então montar a treliça do modelo de bielas e tirantes.

Dicas:

1 – Não introduza uma abertura próximo ao apoio de maneira a interromper a biela inclinada de cheguar ao apoio, isso ocasionará na perda de estabilidade da viga. (Perigosíssimo)

2 – Deixe uma altura suficiente na parte comprimida para que o concreto não rompa.

3 – Deixe uma altura suficiente na parte tracionada de maneira a permitir a acomodação das armaduras, assim como uma boa concretagem.

4 – Sempre que possível procure introduzir a abertura na região de força cortante nula, onde ela terá uma influencia mínima na estrutura.

Mas eu já vi no livro do Leonhardt e do Süssekind que eles dimensionam a região da abertura para uma flexão composta reta e no programa de cálculo e detalhamento que eu uso ele também faz assim,

então deve estar certo, não?”

É de se analisar que apesar do detalhamento simétrico concebido a partir dessa metodologia de cálculo conduzir a uma carga de ruptura similar ao de uma viga sem abertura, em ensaios, não é possível obter o equilíbrio interno das forças na seção transversal, o que seria a primeira exigência para qualquer tipo de dimensionamento.

O que se imagina é que ocorre uma redistribuição interna das solicitações devido ao detalhamento simétrico, o que poderia explicar essa resistência encontrada nos ensaios. (isso é uma suposição, não uma

afirmação)

Visto o conteúdo que foi abordado, podemos concluir que fica a critério do engenheiro responsável pelo projeto estrutural escolher a metodologia de cálculo para o dimensionamento da região da abertura, ficando a recomendação de que seja calculado e detalhado pelo Método de Bielas e Tirantes.

 

Bibliografia

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT), NBR 6118, Projeto de estruturas de concreto – Procedimentos. Rio de Janeiro, 2014.

AGUIAR, C. C.P. Dimensionamento de estruturas especiais de concreto armado pelo método de bielas e tirantes. Dissertação de Mestrado, Programa de Projeto de Estruturas, Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.

LEONHARDT, F; MÖNNING, E. Construções de concreto, volume 3: princípios básicos sobre a armação de estruturas de concreto armado. Editora Interciência Ltda, Rio de Janeiro, 1978.

SÜSSEKIND, J, C. Curso de concreto, volume II: concreto armado. Editora Globo, Rio de Janeiro, 1985.

 

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5 Comentário(s)


DANIEL NOGUEIRA

04/09/2018 22:10:57

Alto nível, grande amigo! Obrigado pela compilação dessas informações importantíssimas. Grande abraço1

Rogério Brandão

01/09/2018 11:17:46

Excelente artigo! muito pratico!

MAURÍCIO MELO

01/09/2018 00:48:57

Método poderoso esse de bielas e tirantes! Parabéns pelo conteúdo e clareza no post!

Millena Freire

31/08/2018 19:53:50

Show!!! Achei o artigo técnico porém de uma fácil compreensão. Uma parceria e tanto.

Márcio Tavares

31/08/2018 18:18:30

Excelente artigo, é dúvida de muitos projetistas e metres da obras.


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