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o cálculo da capacidade de carga de vigas sub-projetadas ou deterioradas é o primeiro passo antes de realizar qualquer trabalho de reparo ou reabilitação.
o processo de avaliação da capacidade de carga envolve a medição das dimensões existentes do membro concreto e a estimativa de sua área de reforço e resistência do concreto. Além disso, a carga que atua no elemento estrutural precisa ser calculada com precisão.
depois disso, avalie a capacidade do feixe usando equações do método de projeto de resistência e especificações fornecidas por códigos aplicáveis como ACI 318-19 e IS 456. Por fim, o projetista pode verificar o status da capacidade de carga do feixe com base no qual o método de reparo adequado é selecionado.
em resumo, o cálculo posterior do processo de projeto da viga fornece o procedimento para calcular a capacidade de carga de uma viga de concreto armado.
como calcular a capacidade de um feixe existente para fins de reparo?
- Meça a extensão da laje, que é suportada por uma viga.
- Meça a extensão do feixe.
- estimar a carga viva na laje com base na função do edifício. Por exemplo, use 2,4 KN/m2 (50 psf) para escritórios, de acordo com a tabela 4-1 no padrão ASCE (ASCE/SEI 10-7).
- Calcule o peso próprio da laje. Adicione – o a quaisquer cargas mortas sobrepostas adicionais, como uma carga de ladrilhos e trabalhos de acabamento.
- transferir cargas da laje para a viga. Para uma laje unidirecional, metade da carga total na laje vai para uma viga de um lado e a outra metade vai para o outro lado da laje. Para laje bidirecional, a área tributária pode ser usada para transferir cargas para as vigas em todos os lados da laje.
- Calcule a carga na viga de concreto armado. A carga morta do feixe é igual ao seu peso próprio e a qualquer outra carga morta da laje e trabalhos de acabamento. O peso próprio é igual ao peso unitário RC (24 KN/m3) vezes o volume do feixe.
- Calcule a carga distribuída final no feixe usando combinações de carga adequadas fornecidas pela ACI 318-19.
- Calcule o momento final ou aplicado no feixe usando uma equação adequada com base nas condições de suporte do feixe ou use modelagem de elementos finitos.
- Meça a dimensão do feixe, largura e profundidade.
- Determine o número e o tamanho das barras de aço embutidas. Se os detalhes do projeto do edifício estiverem disponíveis, o número de barras pode ser retirado dele. No entanto, se o detalhe do projeto não estiver disponível, determine o número de barras usando ferramentas não destrutivas ou quebre uma pequena parte da viga para expor barras de aço e, em seguida, conte o número de barras.
- depois disso, calcule a área de reforço.
- Calcule a profundidade do bloco de tensão retangular (a). Em seguida, a altura do eixo neutro (c).
- finalmente, calcule o momento de projeto do feixe (Md). Deve ser maior que o momento aplicado (Mu); caso contrário, o feixe precisa ser reabilitado.
- os trabalhos de reabilitação dependem do momento do projeto calculado e do momento aplicado para redesenhar o elemento (adicionando reforço extra ou aumentando a largura e a profundidade do feixe ou de ambos).
exemplo
Calcule a capacidade de um feixe mostrado na Figura-1. A dimensão da viga é de 250 mm de largura (b), 380 mm de altura (h) E 350 mm de profundidade efetiva (d). A espessura da laje unidirecional é de 100 mm. a resistência ao escoamento da barra de aço (fy) é de 280 MPa e a resistência à compressão do concreto (fcy’) é de 17 MPa.
solução:
1. Carrega na RCC Laje
Auto-peso= unidade concreta de peso * Volume de concreto
= 24 * 0.1= 2.4 KN/m2
Live carga na Laje= 2.4 KN/m2 (uso em Escritório; por Tabela 4-1 em ASCE standard (ASCE/SEI 10-7)).
cargas de acabamento na laje = 0,8 KN/m2
carga total morta na laje= 2,4 + 0,8 = 3,2 KN / m2
2. Cargas na Viga
peso próprio = peso unitário de concreto * largura da viga * altura da viga
=24 * 0.28*0.25= 1.68 kN / m
carga morta da laje= 12.8 KN/M
carga viva da laje= 9,6 KN/m
carga distribuída final no feixe (Wu)= 1.2*(1.68+12.8)+1.4*9.6= 30.816 KN / m
3. Compute Applied Moment
Assume a fixidade parcial das colunas
Applied moment (Mu) = (Wu * l2)/10 = (30.816*5.52)/10=93.218 KN.m
4. Geometria da Seção Original
> Largura (b) = 250 mm (considere a viga, como secção rectangular)
> Altura (h) = 380 mm e profundidade efetiva (d) = 350mm
Usado Barras: 4 Sem. 16
5. Momento resistente à computação
área de reforço (As) = ((PI/4)*D2)* não. de barras = (PI/4)* 162* = 804.24mm2
> Profundidade retangular de estresse (bloco a) = (Como*fy)/ 0.85*fc’*b = (804.24*280)/ 0.85*17*250 = 62.33 mm
Neutro, eixo (c)= a/0.85= 62.33/0.85= 73.33 mm
c/dt= 73.33/350= 0.209<0.375, daí a força do fator de redução (Phi) é de 0,9. C / dt é um valor que é usado para determinar o valor exato dos fatores de redução de resistência para diferentes elementos de concreto.
Design Momento (momento Resistente) (Md)= Φ*Como*fy(d-0,5 a)
Design Momento (momento Resistente)= 0.9*804.24*280(350-(0.5*62.33))= 64617804.82 N. m = 64.61 KN.m
desde, momento de resistência= 64,61 KN.m < momento aplicado = 93.218 KN.m, o feixe precisa de melhoria e sua capacidade de carga deve ser aumentada.
FAQs
1. Estimar cargas no feixe.
2. Meça as dimensões existentes do membro concreto e estime sua área de reforço e resistência do concreto.
3. Avalie a capacidade do feixe usando equações do método de projeto de resistência e especificações fornecidas por códigos aplicáveis como ACI 318-19 e IS 456.
vários métodos de teste estão disponíveis para a avaliação da resistência do concreto de uma viga existente, por exemplo, teste de cortador de núcleo, teste ultrassônico, teste de sonda Windsor, etc.
o peso próprio é igual ao peso unitário RC (24 KN/m^3) vezes o volume do feixe (área de seção transversal do feixe vezes 1 m). O valor expresso em peso por unidade de comprimento.
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