5) Área de aço necessária (cm²) e número de barras de aço à flexão

MAPA - PONTES E ESTRUTURAS ESPECIAIS - 54_2024

M.A.P.A - PONTES E ESTRUTURAS ESPECIAIS

INSTRUÇÕES DE ENTREGA

Olá, estudante!

ESTA ATIVIDADE M.A.P.A. DEVE SER FEITA INDIVIDUALMENTE.

LEIA TODO O ENUNCIADO COM ATENÇÃO ANTES DE COMEÇAR A FAZER A ATIVIDADE.

Como finalizar e entregar a Atividade M.A.P.A.:

Ao final do seu trabalho, é necessário que você tenha UM ARQUIVO em mãos. Abaixo algumas possibilidades de arquivo que você pode entregar:

→ '.jpg', '.pdf', '.doc', '.zip' ou '.rar'.

Obs.: O STUDEO ACEITA SOMENTE O ENVIO DE UM ANEXO/ARQUIVO.

Problemas frequentes a evitar:

→ Coloque um nome simples no seu arquivo. Se o nome tiver caracteres estranhos (principalmente pontos) ou for muito grande, é possível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho, e ele seja zerado.

→ Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em .pdf para evitar incompatibilidades.

→ Verifique se você está enviando o arquivo correto! É a Atividade M.A.P.A. da disciplina de Pontes e estruturas especiais? É outra atividade de estudo?

Como enviar o seu arquivo:

→ Ao final do enunciado desta atividade, aqui no Studeo, tem uma caixa de envio de arquivo. basta clicar e selecionar sua atividade, ou arrastar o arquivo até ela.

→ Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir.

ATENÇÃO!

Sobre plágio e outras regras:

→ Esta Atividade M.A.P.A. é, obrigatoriamente, individual, ou seja, não pode ser feita em duplas, trios, quartetos, etc.

→ Não é permitido que duas ou mais pessoas entreguem o mesmo trabalho. Se isso acontecer, todos os envolvidos terão suas atividades zeradas.

→ Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados.

EQUIPE PEDAGÓGICA

CURSOS HÍBRIDOS | ENGENHARIA CIVIL

ETAPA 1: DIMENSIONAMENTO: COMBINAÇÕES DE ESFORÇOS

Sabemos que as pontes possuem um papel fundamental na superação de obstáculos que interrompem o curso natural de estradas, incluindo corpos d'água como rios, lagos, braços de mar, vales e outras vias. Essas estruturas permitem a continuidade das rotas de transporte e conectividade, facilitando a mobilidade e o comércio. Entender como os elementos estruturais das pontes são projetados é imprescindível para realizar essas construções com segurança. Seu dimensionamento envolve analisar a carga que a ponte deverá suportar ao longo do tempo, considerando fatores como o tráfego esperado, as condições ambientais e a vida útil desejada.

Figura 1 - Ponte Presidente Costa e Silva

Fonte: https://www.terra.com.br/vida-e-estilo/turismo/ponte-rio-niteroi-completa-50-anos-veja-curiosidades,6d3754a543d3cbeb0cb24cdc71563149s3epmvha.html. Acesso em: 28 ago. 2024.

Desta forma, o OBJETIVO DESSA ATIVIDADE É simular a resolução de problemas cotidianos enfrentados no exercício da profissão, dentre os quais estão inclusos os cálculos de dimensionamentos de componentes das pontes e viadutos.

Você, futuro engenheiro(a), foi requisitado para determinar a combinação de esforços solicitantes de cálculo para o dimensionamento de parte da superestrutura de uma ponte. Para esta atividade, foram obtidas as seguintes informações: será executada uma longarina de concreto armado biapoiada com 15 metros de comprimento com os seguintes esforços solicitantes:

- Ações permanentes:

MG,k = 1.250,00 kN.m e VG,k = 450,00 kN.

- Ações variáveis (cargas móveis):

MQ,máx = 1.600,00 kN.m e MQ,mín = -550,00 kN.m

VQ,máx = 300,00 kN e VQ,mín = -200,00 kN.

Conforme a ABNT NBR 8681:2003, considere:

γg : coeficiente de ponderação para as ações permanentes (1,0 ou 1,35)

γq : coeficiente de ponderação para as ações variáveis (1,5)

Ø : coeficiente ponderador das cargas verticais ou coeficiente de impacto (1,415)

Com base nestes dados e seus conhecimentos sobre o tema, calcule:

1) O valor máximo de momento fletor resultante da combinação de esforços Md máx (kN.m ou kN.cm)

2) O valor mínimo de momento fletor resultante da combinação de esforços Md mín (kN.m ou kN.cm)

3) O valor máximo de cortante resultante da combinação de esforços Vd máx (kN)

4) O valor mínimo de cortante resultante da combinação de esforços Vd mín (kN)

ETAPA 2: DIMENSIONAMENTO DE ARMADURAS LONGITUDINAIS À FLEXÃO

Nesta etapa, você, futuro engenheiro, precisa dimensionar as armaduras sujeitas a flexão da longarina de concreto armado para a ponte que será executada. A partir do máximo de momento fletor obtido na etapa anterior, você deverá calcular:

1) Resistência característica de cálculo à compressão fcd, em MPa e kN/cm²

2) Altura útil da seção transversal d (cm)

3) Posições da linha neutra x (cm)

4) Obter o braço de alavanca z (cm)

5) Área de aço necessária (cm²) e número de barras de aço à flexão

6) Área efetiva de aço na seção (cm²)

Para esta etapa, adote as seguintes características:

Fck do concreto: 25 MPa

Altura da seção transversal: 190 cm

Largura da seção transversal: 55 cm

Aço CA-50 com 25mm de diâmetro (As = 4,91 cm²)

ETAPA 3: DIMENSIONAMENTO DE ARMADURAS TRANSVERSAIS DE CISALHAMENTO

Nesta etapa, você, futuro engenheiro, precisa dimensionar as armaduras sujeitas ao cisalhamento na longarina de concreto armado para a ponte que será executada. Com base no máximo esforço cortante obtido na primeira etapa de cálculo, você deverá:

1) Verificar se o esforço cortante solicitante de cálculo será menor que a força cortante resistente de cálculo da biela comprimida

2) Calcular a parcela da força cortante resistida pelos mecanismos complementares de treliça (kN)

3) Calcular a parcela de esforço cortante a ser resistida pela armadura transversal (kN)

4) Encontrar a área de aço a ser usada nas armaduras transversais por unidade de comprimento da longarina (cm²/cm ou cm²/m)

5) Calcular o espaçamento necessário entre os estribos da longarina (cm)

6) É possível adotar o espaçamento encontrado no item anterior conforme a norma vigente? Justifique com suas palavras e caso seja necessário, adote outro valor que esteja conforme a norma.

Adote o seguinte material:

Aço CA-50 com 12,5 mm de diâmetro (As = 1,23 cm²)

Bons estudos!

Referências:

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas – Procedimento. Rio de Janeiro. 2004.

EL DEBS, M. K.; TAKEYA, T. Introdução às pontes de concreto. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2010.