Cálices

Verificação de Embutimento na Base

A dimensão interna deverá ser suficiente para encaixar o pilar mantendo uma folga de concretagem, geralmente 5 cm em cada lado (critério).

A altura deverá ser de 2 vezes (grande excentricidade) a maior dimensão do pilar (h) no caso de cálice liso.

Para o cálice rugoso essa dimensão pode ser reduzida para 80% desse valor.

A depender do valor da excentricidade relativa (Md / Nd) essa altura poderá variar com uma interpolação linear entre o máximo e mínimo, observe o gráfico abaixo.

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O embutimento (Lemb) considerado nos cálculos é a altura do cálice (medida internamente) menos a folga de concretagem da base (geralmente 5 cm).

A altura das paredes do consolo (lc) é considerada externamente do topo da parede até o topo do bloco/sapata, ou seja, deverá ser descontada se o cálice tiver rebaixo.

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Classificação

As paredes do cálice são dimensionadas seguindo a mesma teoria dos consolos de pilares pré-moldados.

Elas pode ser classificadas como consolo muito curto, curto ou longo, dependendo do valor do βx. Abaixo de 0,5 é considerado muito curto, acima de 1,0 é consolo longo.

Maiores detalhes de cálculo no item sobre armadura vertical principal.

Definição e Nomenclatura de Armaduras

Armadura vertical principal: pode ser também chamada de tirante vertical. Estas ficam dispostas nos cantos das paredes.

Armadura vertical secundária: pode ser também chamada de costura. É uma porcentagem da vertical principal. No caso do consolo longo é calculada como armadura de pele. Estas ficam dispostas ao longo da parede, fora dos cantos.

Armadura horizontal principal: pode ser também chamadas de tirante horizontal e armadura de flexão, dependendo da orientação relativa do esforço e da parede. Estas ficam dispostas no terço superior da altura.

Armadura horizontal secundária: pode ser também chamada de distribuição. É uma porcentagem da vertical principal. No caso do consolo longo é calculada como os estribos de uma viga, para combater o esforço cortante. Estas ficam dispostas nos 2/3 restantes da altura.

Armadura de suspensão: é somada à vertical secundária. Tem a função de trazer parte do esforço aplicado pelo fundo do pilar para as paredes, aumentando a área de aplicação sobre o bloco, reduzindo o efeito da punção.

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Descrição das armaduras horizontais principais:

Tirante é aquele que está disposto paralelo ao esforço (Ashtir);

Armadura de flexão é aquela que está disposta perpendicular ao esforço (Ashft).

Observe que para cada direção do esforço existe um conjunto de tirante/flexão, e aquelas que estejam na mesma posição na parede deverão ser somadas (devido ao esforço oblíquo).

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Para facilitar e evitar erros na montagem, após identificar a maior armadura necessária horizontalmente, todas as paredes receberão a mesma armação de forma simétrica.

Envoltória de Esforços

Deverão haver 12 combinações a serem calculadas.

Existem 6 tipos/direções de forças (FX, FY, FZ, MX, MY e MZ) e para cada combinação em que um desses valores é máximo, os valores correspondentes dos demais esforços, na mesma combinação, são trazidos juntos. O mesmo para os valores mínimos de cada esforço.

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Além do gamaF, existe também o gamaN para elementos especiais.

Ambos são configuráveis nos critérios de pré-moldados.

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O esforço Hd,sup é aquela força equivalente combinada entre o momento e a força horizontal. Diversos pesquisadores tem proposto diferentes fórmula para esseesforço combinado, mas cada um apresenta apresentam condições e limitações específicas. O ideal é utilizar a que está na NBR 9062:2006, item 6.4.6.

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Armadura Horizontal Principal - Tirante Horizontal de Tração

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O valor de fyd é calculado com o valor informado nos critérios de fyk / gamaS.

Armadura Horizontal Principal Flexão da Parede Transversal

Momento de flexão na horizontal:

Considera-se um pórtico formado pelas paredes paralelas ao esforço como sendo os pilares e a parede transversal como uma viga com carregamento uniforme.

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A seção transversal terá como altura a espessura da parede e como largura 1/3 do embutimento.

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Para definição dessa armadura de flexão horizontal é utilizada uma rotina interna que é a mesma da calculadora de flexão simples ou composta, normal ou oblíqua que o TQS possui e pode ser verificada por lá.

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Por fim, deverá ser somada a armadura de flexão e de tração que estejam dispostas na mesma parede, e mesma posição, (devido ao esforço oblíquo) e feita a envoltória de todos os cálculos das demais combinações de esforços.

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Armadura Horizontal Secundária - Distribuição

É considerada uma armadura vertical disposta ao longo das quatro paredes com o seguinte cálculo:

Se considerado como consolo curto ou muito curto

Ash,dist ≥ 0,25.Asv.princ

Se for considerado como viga engastada esta armadura será calculada como estribos de cisalhamento conforme a teoria de vigas.

Armadura Vertical Principal - Tirante Vertical

O cálculo poderá assumir 3 caminhos, a depender do valor encontrado de beta.

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Se a tangente desse ângulo for inferior a 0.5, será calculado como consolo muito curto (modelo de atrito-cisalhamento), entre 0.5 e 1 como consolo curto (modelo de bielas e tirantes) e maior que 1 como consolo longo (modelo de viga).

Os cálculos de consolo curto, o mais recomendado, é como descreve o livro do Mounir, ou como visto abaixo.

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O cálculo como consolo longo considera como uma viga engastada em balanço e com a força concentrada no ponto de aplicação definido em norma (y=0.15 ou 0.167 H). Esse modelo não é recomendado pois assim como uma viga em balanço o consolo torna-se mais deformável e algumas das hipóteses de cálculo poderão não ser mais válidas.

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A forma de cálculo de consolo muito curto está descrita no manual TQS na parte de consolos, assim como descrito abaixo.

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Armadura Vertical Secundária - Costura

É considerada uma armadura vertical disposta ao longo das quatro paredes com o seguinte cálculo:

Asv,cost ≥ 0,4.Asv.princ (se for dimensionado como consolo curto)

Asv,cost ≥ 0,5.Asv.princ (se for dimensionado como consolo muito curto)

Caso o dimensionamento seja como viga em balanço engastada, essa armadura deverá ser calculada como armadura de pele de vigas.

Armadura de Suspensão - Vertical adicional

Somente para cálices de paredes lisas, a NBR 9062:2006 diz que até 70% da carga vertical vinda do pilar embutido deve ser suspensa, fazendo com que essa parcela desça novamente para o bloco, mas através das paredes do cálice. No caso das paredes rugosas, as bielas que se formam ao longo da parede desempenham esse papel.

As,susp = x%.Nd / fyd

Essa área de aço é total e deve ser distribuída pelas 4 faces das paredes. Considerando que a barra terá 2 ramos, deve-se dividir esse resultado por 8 para escolher a bitola que será alojada. Essa armadura deverá obrigatoriamente passar sob a base do pilar.

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Verificações

Tensão de contato da parede

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Biela de compressão ou esmagamento da biela (somente MBT)

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Limite de compressão da biela

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Tensão Tangencial (somente para consolo muito curto)

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Força cortante (somente para consolo muito longo – viga)

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Desenho de Cálice com Elemento de Fundação Integrado

De modo a facilitar o processo de geração de desenhos pelo usuário do PREO, foi alterado o funcionamento do programa, de modo que o desenho de cálice seja gerado juntamente com o desenho do elemento de fundação.

Funcionamento

O funcionamento do desenho de fundações pré-moldadas será semelhante ao que acontece com os pilares pré-moldados.

  • O usuário deverá fazer o dimensionamento das fundações como se fossem moldadas in loco, durante o processamento global ou diretamente no “TQS-Fundações” > “Processar” > “Blocos” ou “Sapatas”>”Dimensionamento”;
  • O processamento das fundações pré-moldadas é posteriormente feito em “TQS-PREO” > “Dimensionar, Detalhar e Desenhar” > “Cálices”;
  • É feita uma envoltória de armação da fundação conforme os grupos de pré-moldados;
  • Os desenhos das fundações (Blocos e Sapatas) são regerados nesse procedimento;
  • O dimensionamento dos cálices é feito logo após essa primeira etapa;
  • Ao final do processo, é gerado um desenho único com a fundação (Bloco/Sapata) juntamente com os cálices, sendo apresentadas a forma e armação lado a lado.

Dimensionamento

Elementos de fundação

O dimensionamento dos elementos de fundação (blocos e sapatas) é feito dentro do TQS-Fundações, e segue os critérios presentes neste sistema. Nenhum critério de dimensionamento de elementos de fundação está presente dentro do arquivo de critérios do PREO.

O dimensionamento de cada um dos elementos de fundação é feito individualmente, ou seja, cada bloco ou sapata é dimensionado para seus esforços solicitantes, nessa etapa não havendo "grupos".

Posteriormente, durante o processamento dos elementos pré-moldados, de acordo com o grupo de formas ou armação definido no Modelador Estrutural, é feita uma envoltória de armaduras dos blocos/sapatas pertencentes ao mesmo grupo. O detalhamento final do elemento pré-moldado é feito com esta envoltória, com um desenho único para o grupo.

Cálices

O dimensionamento dos cálices continua sendo feito conforme anteriormente, ou seja, os critérios estão presentes no TQS-PREO.

Relatórios de dimensionamento

O dimensionamento dos elementos de fundação e cálices é feito em etapas distintas do processamento, gerando dois relatórios diferentes.

Relatório de dimensionamento do elemento de fundação

Para acessar o relatório de dimensionamento dos elementos de fundação, devemos ativar o TQS-Fundações e executar "Visualizar" > "Sapatas / Blocos" > "Dimensionamento".

É importante observar que, assim como ocorre com os pilares, o dimensionamento dos elementos de fundação é feito com base no título do elemento estrutural definido no Modelador Estrutural. Neste momento, os grupos de formas e armação ainda não são levados em conta.

Relatório de dimensionamento do cálice

Para acessar o relatório de dimensionamento dos cálices, devemos acessar o TQS-PREO e executar "Visualizar" - "Dimensionamento" - "Cálices".

Neste caso, o dimensionamento dos cálices é feito de acordo com o grupo de forma ou armação, conforme definido dentro do Modelador Estrutural.

Desenho

O desenho final dos elementos de fundação pré-moldados é apresentado dentro da pasta "Pré-moldados" - "Fundação". Estes desenhos seguem a definição dos grupos de forma/armação e tem o seguinte aspecto:

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Os desenhos gerados pelo TQS-Fundação para os elementos pré-moldados, apresentarão a seguinte tarja de aviso em que vem escrito: “CÁLICE PRÉ-MOLDADO: Verifique detalhe complementar, fck e necessidade de reforços.”

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