Dependendo da tensão na secção, as secções são divididas em secções de compensação, acima da secção reforçada e abaixo da secção reforçada.
A seção possui determinadas áreas de armadura, que são verificadas com base no desenvolvimento de deformações devido às cargas aplicadas. Ou seja, verificamos a capacidade da secção tendo em conta a tensão da armadura e a tensão do betão.
Antes de chegarmos ao tópico principal, vejamos como a tensão se desenvolve na seção submetida à tensão de flexão.
A ilustração a seguir do livro Estruturas de Concreto Armado de Park e Paulay mostra o desenvolvimento de tensões e deformações de uma seção.
A tensão no concreto aumenta gradualmente à medida que o momento fletor na seção aumenta. Finalmente, à medida que a tensão no aço aumenta, este atinge a sua capacidade máxima de carga.
A figura a seguir mostra o bloco de tensão de compressão idealizado sob compressão (do mesmo livro).
Da mesma forma, a variação da tensão amplificada também pode ser registrada.
Agora vamos dar uma olhada nas seções balanceadas, superamplificadas e subamplificadas.
Vamos começar com a seção “Saldo”.
Agora calcule o desenvolvimento de deformação da seção de concreto de acordo com os padrões britânicos.
Seção de equilíbrio
Em estado de equilíbrio, o alongamento do concreto e do aço atinge seu valor máximo.
O cálculo a seguir pode ser usado para determinar a relação entre a profundidade do eixo neutro (x) e a profundidade efetiva (d). Este cálculo leva em consideração uma seção simplesmente armada.
Do diagrama de deformação
x / (dx) = 0,035 / 0,002
x/d = 0,636
Portanto, quando a interceptação atinge x/d = 0,636, chamamos isso de estado de equilíbrio. Além desta condição, a seção falha à medida que a carga aumenta.
Dizem que há um erro de equilíbrio.
Vejamos os outros dois tipos possíveis de secções sub-reforçadas e sobre-reforçadas. Os diferentes modos de falha podem ser apresentados da seguinte forma.
Sob seção reforçada
Conforme mostrado na figura acima, uma seção sujeita à ruptura por tração pode ser identificada como estando abaixo da seção reforçada.
No equilíbrio, o aço atinge seu limite de escoamento quando o alongamento é 0,002 e o alongamento do concreto é 0,035. À medida que o alongamento aumenta ainda mais, o alongamento do aço atinge seus valores máximos, o que leva à ruptura da armadura sob cargas de tração.
A falha da seção transversal devido à falha do reforço quando o reforço é inadequado é chamada de falha de sub-reforço.
A tensão máxima do aço é chamada de tensão de tração da armadura. Você pode ler o artigo Resistência à tração de barras de reforço para obter mais informações sobre esse tipo de erro.
Além disso, o diagrama tensão-deformação simplificado é levado em consideração durante o projeto.
Conforme mostrado no diagrama tensão-deformação (BS 8110), o aço atinge sua tensão máxima fj/γM (=460/1,15 = 400; para portão de aço conforme BS 8110-1985). Depois disso, o alongamento aumenta sem aumentar a tensão.
Mas o estresse real do Aço reforçado aumentar, conforme discutido no artigo Resistência à tração de barras de reforço.
Se a armadura atingir a resistência à tração e o alongamento do concreto for 0,0035 ou menos, a seção romperá sob tração no estado sub-armado.
Mais importante ainda, as falhas nas seções sob condições severas fornecem sinais claros de alerta de falha. Fissuras nos elementos, deformações excessivas, etc. são úteis na compreensão de falhas deste tipo.
Seção super reforçada
A falha da seção sob compressão é chamada de condição excessivamente reforçada. Isto é simplesmente uma falha do concreto.
Como sabemos, não há avisos quando o concreto falha, pois é uma falha frágil. O projetista deve, portanto, tomar cuidado para evitar falhas desse tipo.
Na região superamplificada, o seguinte pode ser observado
- FS < fj A tensão dos elementos de reforço é menor que a resistência ao escoamento dos elementos de reforço.
- O ganho fornecido é menor do que aquele fornecido no estado equilibrado.
- A armadura não cede e a tensão do concreto ultrapassa 0,0035.
