CYPECAD. Muros de tensão plana

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Verificação de punçoamento no CYPECAD

O CYPECAD permite realizar a verificação do Estado Limite de Resistência ao punçoamento em lajes fungiformes aligeiradas, em lajes maciças e em lajes de fundação mediante dois métodos: Verificação de tensões tangenciais pontuais e Verificação segundo critérios normativos.

A verificação de tensões tangenciais inclui o dimensionamento da armadura de reforço necessária. Nas lajes fungiformes aligeiradas dimensiona-se o reforço necessário na zona maciça e na aligeirada (reforço ao esforço transverso nas nervuras).

A verificação de punçoamento segundo critérios normativos também se realiza no programa "Verificação de punçoamento", concebido exclusivamente para realizar essa verificação More info link . Quer o CYPECAD e o "Verificação de punçoamento" realizam a verificação nas zonas maciças tendo em conta a armadura de reforço que introduza o utilizador (armaduras inclinadas a 45º ou armaduras tipo viga).

ÍNDICE

Verificação de punçoamento no CYPECAD

O CYPECAD permite realizar a verificação do Estado Limite de Resistência ao punçoamento em lajes fungiformes aligeiradas, em lajes maciças e nas lajes de fundação mediante dois métodos: Verificação de tensões tangenciais pontuais e Verificação segundo critérios normativos.

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Verificação de tensões tangenciais

Realiza-se uma verificação das tensões tangenciais em superfícies concêntricas ao perímetro do suporte situadas a partir de uma distância de meia altura útil e em superfícies sucessivas cada 0.75 vezes a altura útil nas lajes maciças e maciços das lajes fungiformes aligeiradas. O valor das tensões tangenciais nos pontos de corte da malha com o perímetro de punçoamento obtém-se a partir dos esforços transversos nos nós próximos mediante interpolação linear. Essa tensão compara-se com a tensão tangencial máxima resistente de punçoamento (sem ter em conta a armadura transversal), calculada segundo a norma de betão selecionada. O programa dimensiona a armadura de punçoamento ou esforço transverso nos casos em que seja necessário, indicando em planta (quer no ecrã como nos desenhos) a posição de cada varão vertical de reforço. Nas zonas aligeiradas das lajes fungiformes aligeiradas continua a realizar a verificação nas nervuras tendo em conta como largura de secção a largura mínima da nervura (que pode ser variável nas lajes fungiformes aligeiradas de caixotão recuperável).

Esta exposição, baseada em verificações de tensões tangenciais pontuais nos perímetros antes citados, difere da verificação de resistência ao punçoamento proporcionada pelas diferentes normas de betão.

Em geral, as normas permitem utilizar, como método alternativo, procedimentos que realizem uma avaliação mais precisa das tensões tangenciais em superfícies concêntricas ao perímetro do suporte, que é o caso do método da verificação de tensões tangenciais do CYPECAD.

Pode consultar mais informação sobre esta verificação no manual "Memória de cálculo do CYPECAD" (ponto 2.15.4), acessível desde o menu principal dos programas da CYPE ou no menu Ajuda do próprio programa.

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Punçoamento segundo critérios normativos

Em geral, as normas utilizam uma tensão tangencial nominal numa superfície crítica concêntrica à zona carregada, calculada tendo em conta a reação do suporte e os momentos transferidos por este à laje. Trata-se de uma simplificação proposta por diversas normas; às quais também permitem utilizar, como método alternativo, procedimentos que realizem uma avaliação mais precisa das tensões tangenciais em superfícies concêntricas ao perímetro do suporte, que é o caso do método da verificação de tensões tangenciais referido no ponto anterior.

O programa realiza a verificação de punçoamento segundo critérios normativos seguindo os seguintes passos:

  • Superfície crítica de punçoamento
    Obtém e traça no ecrã a superfície crítica de punçoamento mais desfavorável em torno do suporte, definida pelo seu perímetro crítico, considerando a presença de aberturas ou aligeiramentos na laje.

  • Obtenção dos esforços desfavoráveis
    Obtém os esforços desfavoráveis transmitidos pela laje ao suporte ao longo das superfícies de punçoamento.

  • Cálculo das tensões
    Calcula as tensões ao longo do perímetro crítico e as compara com as tensões resistidas pelo betão.

  • Verificação da armadura de reforço ao punçoamento disposta
    Se o utilizador introduz a armadura de reforço ao punçoamento, o programa verifica o cumprimento das disposições de armadura segundo a norma selecionada.

A verificação de punçoamento segundo critérios normativos também se realiza do mesmo modo mediante o programa "Verificação de punçoamento", acessível desde o menu principal dos programas da CYPE (grupo Estruturas). More info link


Coexistência e complementação dos dois métodos

O resultado final obtido por ambos os procedimentos pode não coincidir, embora ambos sejam válidos.

A armadura de reforço calculada pelo CYPECAD em função das tensões tangenciais pontuais pode servir como referência para que o utilizador introduza reforços de punçoamento (armaduras inclinadas a 45º ou armaduras tipo viga). Após a sua introdução, CYPECAD verifica automaticamente o reforço colocado realizando uma verificação de punçoamento segundo critérios normativos. No caso de dispor desse reforço de punçoamento, os reforços por tensões tangenciais pontuais que se encontram dentro da superfície concêntrica ao suporte delimitada pelo perímetro crítico de punçoamento, devem eliminar-se para evitar a duplicidade, quer nos desenhos como na medição. Para isso, foi incluído no CYPECAD uma utilidade que permite eliminar a armadura disposta por tensões tangenciais More info link.

Funcionamento da verificação de punçoamento

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Verificação de tensões tangenciais

Durante o cálculo da obra, o CYPECAD realiza a verificação de tensões tangenciais pontuais nas lajes maciças e fungiformes aligeiradas, e nas lajes de fundação. Se for necessário, o CYPECAD dimensiona a armadura transversal de reforço (varões verticais separados 0,75 vezes a altura útil). A separação dos varões verticais pode ser editada manualmente mas as alterações realizadas não são verificadas pelo programa. A tabela de armaduras que se obtém o reforço é comum para lajes maciças e fungiformes aligeiradas e existe outra própria para lajes de fundação.

Esta verificação e o dimensionamento da armadura transversal realizam-se de modo automático pelo CYPECAD sem que tenha que intervir o utilizador. Para isso, não é necessário que a licença de utilização possua um código específico. Somente deve dispor dos códigos que lhe permitem calcular o tipo de laje onde se deseja realizar a verificação de punçoamento (lajes maciças, fungiformes aligeiradas ou laje de fundação). More info link

No ponto "Verificação de tensões tangenciais" desta página Web, dispõe de mais informação sobre esta verificação. Também pode consultar informação mais detalhada no manual "Memoria de cálculo do CYPECAD" acessível desde o menu principal dos programas da CYPE (ponto 2.15.4).

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Verificação segundo critérios normativos

Esta verificação é a mesma que realiza o programa "Verificação de punçoamento" que funciona de forma independente ao CYPECAD. Para que os programas CYPECAD ou "Verificação de punçoamento" realizem esta verificação, é necessário que a licença de utilização disponha do código correspondente na licença de utilização. More info link

Após o cálculo e se o utilizador o desejar, pode realizar a verificação de punçoamento e no seu caso colocar armadura transversal de punçoamento (armaduras inclinadas a 45º, ou armaduras tipo viga) que substituirão as calculadas mediante a verificação de tensões tangenciais que se encontrem dentro do perímetro crítico de punçoamento do pilar verificado.

Para realizar a verificação de punçoamento e colocar o reforço necessário, o CYPECAD dispõe de uma série de opções que se encontram no diálogo "Punçoamento" (separador Resultados> menu Lajes maciças/Fungif.> opção Punçoamento):

  • Vistas
    Com esta opção pode selecionar as armaduras de lajes maciças e fungiformes aligeiradas que deseja visualizar no ecrã.

  • Verificações
    Permite visualizar no ecrã, imprimir ou exportar (Texto, HTML, PDF, RTF, DOCX) todas as verificações do Estado Limite de Resistência ao punçoamento realizadas pelo programa no suporte que se selecione a seguir.

  • União de perímetros críticos sobrepostos
    Realiza a união dos perímetros críticos dos suportes que possuam alguma interseção.

  • Selecionar e unir perímetros críticos
    Permite selecionar dois ou mais perímetros críticos para uni-los.

  • Separar perímetros críticos unidos
    Permite separar perímetros críticos que tinham sido unidos previamente.

  • Regenerar perímetros
    O programa obtém os perímetros cada vez que se calcula a obra e quando haja alterações significativas nos dados que possam afetar a sua composição. Em outro tipo de alterações, como modificar a largura de uma viga, isto não se realiza. O utilizador pode utilizar esta opção, se a considera necessária, depois de realizar este tipo de alterações. Esta opção elimina as modificações realizadas nos perímetros de punçoamento.

  • Editar
    Após selecionar um suporte, abre um diálogo no qual se mostram os dados obtidos automaticamente pelo CYPECAD de modo que possam ser modificados pelo utilizador (altura útil da laje, altura disponível para a armadura de punçoamento, quantidade geométrica de armadura longitudinal de tração da laje).

    Também permite acrescentar uma área "Asw" (cm2/m) de armadura de punçoamento e uma tensão normal de betão (MPa) adicionais. Por exemplo, a seção de armadura transversal de uma viga (cm2/m) que fique dentro da zona delimitada pelo perímetro crítico de punçoamento, não se tem em conta automaticamente pelo programa (para efeitos de verificação de punçoamento) mas, consultando-a mediante o editor de vigas avançado do CYPECAD (separador Resultados> menu Vigas/Muros> opção Editar vigas), pode incluir-se no campo "Área de armadura de punçoamento (Asw/s)" do diálogo de edição do suporte selecionado mediante esta opção.

    Todos os dados aqui definidos utilizam-se para gerar o perímetro crítico e para realizar as verificações de punçoamento.

  • Eliminar armadura colocada por tensões tangenciais
    A armadura de reforço calculada pelo programa em função das tensões tangenciais pontuais pode servir como referência para introduzir reforços de punçoamento (armaduras inclinadas a 45º ou armaduras tipo viga) e posteriormente realizar uma verificação de punçoamento segundo critérios normativos. Neste caso, os reforços por tensões tangenciais que se encontram dentro do perímetro crítico de punçoamento devem eliminar-se. Mediante esta opção é possível eliminar esses reforços para evitar a duplicidade quer nos desenhos como na medição.

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  • Eliminar panos
    Permite eliminar os panos onde o utilizador não deseje fazer as verificações de punçoamento.

  • Gerar reforços
    Permite introduzir dois reforços ortogonais no suporte que desejar.

  • Adicionar reforço
    Permite introduzir um reforço em qualquer direção e no suporte que desejar.

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  • Editar reforço
    Permite editar o reforço de punçoamento introduzido num suporte.

  • Atribuir reforço
    Permite introduzir um reforço igual a outro reforço já colocado.

  • Eliminar reforço
    Elimina o reforço que se selecione.

  • Completar perímetro
    Permite desenhar o perímetro de punçoamento sobre as zonas onde foi recortado pelo cálculo ou manualmente.

  • Recortar perímetro
    Permite recortar o perímetro de punçoamento de um pilar.

Para evitar a realização da verificação de punçoamento num suporte com vigas altas, cuja relação entre as alturas da viga e laje sejam relevantes, o programa possui uma opção "Elementos de suporte aos que convergem vigas altas" (menu Obra> Dados obra> botão Por posição> Opções de lajes> Punçoamento). Esta opção impede efetuar a verificação de punçoamento num suporte se a relação entre a altura das vigas adjacentes ao suporte e a altura da laje é maior que o valor que se defina. O valor por defeito desta relação é 1,20.

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Medição e desenhos da armadura de reforço de punçoamento

A medição da armadura de reforço ao esforço transverso e punçoamento nas lajes maciças, fungiformes aligeiradas e lajes de fundação dimensionada segundo os dois métodos comentados nesta página (segundo tensões tangenciais ou segundo critérios normativos) está contabilizada na listagem de quantidades de obra (menu Arquivo> Imprimir> Listagens da obra> Quantidades de obra).

No que diz respeito, à sua representação nos desenhos (inclui tabela de pormenorizações e o resumo de medição), o reforço ao punçoamento representa-se em desenhos distintos:

  • Armadura de reforço dimensionada mediante a verificação de tensões tangenciais
    Está incluída por defeito no desenho de cada planta (menu Arquivo> Imprimir> Desenhos da obra> acrescentar um desenho> selecionar em tipo de desenho "Planta de lajes"> selecionar "Planta elementos estruturais”). Embora os restantes desenhos da planta não a incluam por defeito, podem configurar-se para que a desenham.
  • Armadura de reforço disposta segundo critérios normativos
    Existe um desenho específico para representar a armadura de reforço ao punçoamento colocada pelo utilizador. Trata-se do desenho "Reforços de punçoamento" (menu Arquivo> Imprimir> Desenhos da obra> acrescentar um desenho> selecionar no tipo de desenho Reforços de punçoamento). Neste desenho representam-se a vista em planta dos reforços de punçoamento colocados pelo utilizador, respetiva pormenorização de armaduras, a tabela de medição e um resumo de medição.

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Normas implementadas para reforço de punçoamento

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A verificação de punçoamento mediante tensões tangenciais e o dimensionamento da armadura necessária está disponível para todas as normas de betão que podem selecionar-se no CYPECAD.

A verificação de punçoamento segundo critérios normativos e, portanto, a possibilidade de incluir armaduras de reforço a 45º ou armaduras de reforço tipo viga, está disponível para a maioria das normas atuais de betão implementadas no CYPECAD. São as mesmas normas que o utilizador pode selecionar no programa "Verificação de punçoamento". No ponto "Normas implementadas" da página correspondente deste programa pode consultá-las. More info link


Códigos necessários na licença de utilizador

Para que o CYPECAD realize a verificação de tensões tangenciais pontuais em lajes maciças e fungiformes aligeiradas, e em lajes de fundação e que dimensione a armadura transversal de reforço correspondente (varões verticais), não é necessário que a licença de utilização possua um código específico. Somente deve possuir os códigos que lhe permitam calcular o tipo de laje onde deseja realizar a verificação de punçoamento (lajes maciças, fungiformes aligeiradas ou laje de fundação).

Para que os programas CYPECAD e "Verificação de punçoamento" possam realizar a verificação de punçoamento segundo critérios normativos, é necessário que a licença de utilizador possua o código para utilizar o programa "Verificação de punçoamento". No CYPECAD, além deste código, é necessário que a licença de utilização inclua pelo menos os códigos que lhe permitem calcular o tipo de laje onde se deseja realizar a verificação de punçoamento (lajes maciças, fungiformes aligeiradas ou laje de fundação).

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