Vigas

O comando "Processar" - "Dimensionamento, Detalhamento, Desenho" do Gerenciador-TQS® reúne diversos programas de dimensionamento, conforme mostra a figura a seguir:

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O dimensionamento, detalhamento e desenho de vigas são feitos com programas diferenciados do TQS®, não utilizando nenhum dos recursos existentes no TQS-Vigas®.

Para fazer o processamento de vigas pré-moldadas, é necessário:

  • Processar todas as etapas construtivas existentes.
  • Depois, acionar o comando de dimensionamento do TQS PREO®, indicado acima.

Inicialmente, o sistema irá executar um pré-dimensionamento dos cabos de protensão e das armaduras passivas. Nesta etapa, os desenhos das vigas já podem ser gerados, bastando ativar o item "Gerar desenhos" da janela acima.

Posteriormente, pode-se editar/otimizar este dimensionamento, além de visualizar graficamente os valores utilizados no cálculo, as tensões, as aberturas de fissuras e as flechas. Esta edição/visualização é feita dentro do Modelador Estrutural, e será apresentada mais adiante.

As armaduras negativas na capa não serão dimensionadas, detalhadas e desenhadas neste comando.

Sobre o dimensionamento automático

Todo o dimensionamento, detalhamento e desenho das vigas é realizado de forma automática a partir de seus dados geométricos (seção catalogada e lançamento no modelador), dos esforços solicitantes (envoltórias geradas a partir da resolução do pórtico espacial), bem como de uma série de critérios que proporcionam um total controle para que o Engenheiro possa estabelecer suas condições particulares.

Basicamente, os critérios que governam o dimensionamento e detalhamento das vigas pré-moldadas se encontram na aba "Detalhamento" - "Vigas", apresentada a seguir.

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O que é dimensionado?

No cálculo automático, são dimensionadas e detalhadas as armaduras longitudinais protendidas e passivas, como também as armaduras transversais. São verificados os Estados Limites Últimos à flexão composta (no ato da protensão, no saque, no içamento e no infinito) e à cortante (na montagem e sob condições de uso final). Além disso, também verificadas diversas condições em serviço (tensões e aberturas de fissuras).

As armaduras nos extremos da viga (com ou sem dente gerber) também são dimensionadas e detalhadas automaticamente. Em apoios sem recorte da viga, são calculados os tirantes e as armaduras de costura (horizontal composta por grampos e vertical composta por estribos). Nos dentes gerber, é verificada a ruptura da biela comprimida, assim como dimensionados e detalhados os tirantes, costuras, grampos adicionais, suspensão e estribos no dente.

Protensão

A filosofia básica do pré-dimensionamento automático da protensão realizado no TQS PREO consiste em determinar uma quantidade de cabos e suas respectivas forças de tal modo a equilibrar o máximo esforço atuante (momento positivo) na viga, para a envoltória de combinações especificada no arquivo de critérios (ato da protensão, quase-permanente, frequente ou CTNM/combinação total não-majorada).

A força a ser aplicada em cada cabo é estabelecida de acordo com as tensões iniciais máximas definidas nos critérios.

A prioridade de uso dos cabos é determinada pela numeração sequencial das posições definida na seção catalogada.

Em seções sem a definição de cabos, a protensão não será dimensionada.

É considerado o comprimento necessário para a transferência efetiva da protensão para a peça através da definição de um valor fixo nos critérios.

Os cabos na face superior da seção e o isolamento de cabos nos extremos da viga não são pré-dimensionados de forma automática, mas podem ser posteriormente editados pelo Engenheiro pelo comando no Modelador Estrutural que será apresentado mais adiante.

Em vigas com dente gerber, o dimensionamento da protensão não é realizado.

Saque e Içamento

São calculadas armaduras passivas necessárias nas etapas de saque e içamento. Cada uma dessas etapas possuem ponderadores para as ações (GamaF) e para o concreto (GamaC) específicos. A verificação das mesmas também pode ser desativada.

Armadura longitudinal passiva

Além das etapas de saque e içamento, o sistema também dimensionará as armaduras passivas necessárias no ELU-ato da protensão e no ELU-infinito. Há ponderadores distintos para essas duas condições (critérios), bem como há diferenças na protensão (perdas progressivas no infinito).

Para o detalhamento da armadura passiva, será considerada uma envoltória que abrange o ELU-ato da protensão, saque, içamento e ELU-infinito.

O detalhamento seguirá sequencialmente as posições definidas na seção catalogada.

Somente serão dimensionadas as armaduras presentes na peça pré-moldada. As armaduras negativas localizadas na capa (solidarização) não são calculadas.

Armaduras laterais e construtivas

As armaduras laterais serão dimensionadas de acordo com a área de concreto definida por uma seção transversal média.

A bitola das armaduras construtivas é fixada nos critérios.

Cisalhamento

A verificação do cisalhamento e o respectivo dimensionamento de estribos são realizados em duas etapas: na montagem e no uso final.

Todo o dimensionamento é baseado no Modelo I da NBR 6118.

A força normal gerada pela protensão pode ou não ser considerada na análise (critério).

O número de faixas de estribos para cada peça, bem com seus comprimentos, são definidos por critérios.

A bitola das armaduras transversais construtivas é fixada nos critérios.

Aberturas de fissuras

São calculadas as aberturas de fissuras nas armaduras protendidas e passivas. É necessário especificar a bitola e a área crítica envolvente nos critérios de projeto.

Armadura negativa na capa

As armaduras negativas na capa, isto é, que são posicionadas fora da peça pré-moldada, não são dimensionadas pelo sistema.

Resultados do dimensionamento

O sistema emite um relatório com os resultados do dimensionamento e detalhamento automático efetuado para cada viga ou grupo de vigas. Esse relatório é acessado por um comando do Gerenciador-TQS: menu "Visualizar" - "Dimensionamento, Detalhamento, Desenho".

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Visualização/Edição das vigas

Uma vez efetuado o dimensionamento automático das vigas pré-moldadas, o Engenheiro pode, com grande facilidade, otimizar o detalhamento da viga por meio de um comando existente no Modelador Estrutural: menu "Pré-moldados" - "Dimensionamento de vigas" - "Visualização/Edição de vigas dimensionadas" ou o botão 256e5270ed56191b879eb9e0d88fac65.png da barra de ferramentas de pré-moldados.

Assim que a viga ou grupo de vigas for selecionado durante a execução deste comando, imediatamente será aberta a seguinte janela.

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Todos os dados geométricos da viga são apresentados: comprimento total, posição das alças, dados da seção pré-moldada, da seção solidarizada, volume e peso unitário e o total para o grupo de peças.

Dentre as possibilidades nesse comando, o Engenheiro poderá:

  • Editar interativamente todos os dados da protensão, alterando valores das forças, adicionando cabos superiores, definindo isolamentos nos cabos nos extremos da peça, podendo inclusive eliminar toda protensão, transformando-a numa peça em concreto armado.

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A protensão poderá ser fixa através da opção "Fixar protensão". Dessa forma, num próximo dimensionamento automático todas as modificações serão preservadas.

O botão "Eliminar toda a protensão" desativa o uso de todos os cabos, enquanto que o botão "Pré-dimensionar" recalcula os mesmos de acordo com os critérios de projeto.

À medida que os dados da protensão são alterados, os diagramas de esforços são dinamicamente atualizados.

  • Visualizar os diagramas de solicitações para diversas envoltórias de combinações, tanto para as etapas solidarizadas como para as não-solidarizadas.

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É importante lembrar que as envoltórias de carregamento estão definidas nos modelos de pórtico espacial.

  • Visualizar graficamente as tensões ao longo da peça.

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Os valores limites da escala de tensões para cada envoltória de esforços (ato da protensão, quase-permanente, frequente e rara) são definidos por critérios de projeto.

Pode-se visualizar o diagrama de tensões em uma seção transversal aproximando-se o cursor o mouse sobre a mesma.

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  • Visualizar graficamente o diagrama de armaduras passivas necessárias, que é atualizado dinamicamente à medida que é realizada qualquer alteração nos dados da viga.

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  • Alterar interativamente o detalhamento das armaduras longitudinais (resistentes, laterais e construtivas).

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  • Visualizar graficamente as aberturas de fissuras ao longo da peça.

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  • Alterar interativamente o detalhamento das armaduras transversais (estribos e armaduras construtivas).

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  • Alterar interativamente o detalhamento das armaduras nos extremos da peça (com ou sem dente gerber).

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Ao alterarmos os dados através desta janela, estaremos alterando o detalhamento de todas as vigas que pertencem a este mesmo grupo

Cálculo de flechas

Nesse mesmo comando descrito anteriormente, também está disponível um cálculo aproximado de flechas para 3 fases distintas: na pista, na montagem e no uso final. Leva-se em consideração 6 etapas diferentes, a fluência e as perdas de protensão.

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É importante observar que os valores das cargas para as etapas "Sobrecarga permanente 1", "Sobrecarga permanente 2" e "Sobrecarga variável" não são atribuídos automaticamente pelo programa, e por isso, devem ser obrigatoriamente ser ajustados pelo Engenheiro.

Atualização do desenho

Uma vez efetuadas as alterações no dimensionamento e detalhamento da viga ou grupo de vigas, pode-se automaticamente atualizar o seu desenho por meio da opção "Atualizar desenho" que fica ao lado do botão "OK".

Relatórios intermediários de dimensionamento

Armaduras de cisalhamento

Na aba de verificação/edição do dimensionamento ao cisalhamento das vigas é agora possível acessar o botão "Detalhes". Este botão permite o acesso ao relatório de dados de dimensionamento:

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São apresentadas informações para as fases não-solidarizada e solidarizada da viga. Os resultados são para todas as faixas de estribos, conforme definido no arquivo de critérios.

Os dados apresentados equivalem aos utilizados pela calculadora "Armadura transversal - Força cortante combinada com torção" e podem posteriormente ser utilizados em verificações ou mesmo como memorial de cálculo.

Extremidades sem recortes

Para as extremidades sem recortes são apresentados os dados utilizados para o cálculo do tirante, costura horizontal e costura vertical, com valores de forças, coeficientes e armaduras resultantes. A seguir um exemplo deste relatório:

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Dentes Gerber

Para as extremidades com recortes, ou dentes Gerber, são apresentados os dados de geometria do dente, esforços, materiais e verificações e armaduras calculadas. A seguir um exemplo deste relatório:

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