Masterclass Eurocódigo 2: dimensionamento de betão com o RFEM 6

Apresenta o curso de dimensionamento de betão armado segundo o EC2, combinando teoria com exemplos práticos no RFEM 6, incluindo barras, superfícies e punçoamento. Menciona a versão de teste gratuita de 90 dias e a versão gratuita para estudantes, disponíveis na página web.

A janela General Data do RFEM 6 mostra o modelo 3D, a desativação dos sólidos e a ativação do Concrete Design com o anexo nacional do Eurocódigo. No Combination Wizard surgem quatro situações de dimensionamento e a frequente é desativada. No fim visualiza o peso próprio: 1,5 kN/m² mais o da estrutura.

No RFEM 6 isola-se a viga de pavimento e revêem-se os materiais no Data Navigator, Betão C25/30 e aço de armadura, e depois a tabela Concrete Design. No conjunto de barras do tipo barras contínuas percorrem-se Concrete Cover, Shear Reinforcement e Longitudinal Reinforcement, cujo bitmap se atualiza ao vivo.

Cria-se uma nova configuração para o estado limite último, com as opções de taxa de armadura mínima e de armadura de corte necessária, e a ligação de corte entre alma e banzo fica desativada. No separador Objects to Design mantém-se apenas o conjunto de barras número um e o cálculo inicia-se em Show Results.

A tabela de resultados passa a ser vista por barra e o Results Navigator mostra a armadura existente de 9,42 cm², insuficiente no início, no meio e no fim da viga. Ativando apenas armadura não coberta, isola-se a diferença entre a longitudinal necessária e a existente antes de a introduzir.

No conjunto de barras define-se o Concrete Cover como XC3 e cinco secções de Shear Reinforcement (varão de 14 a cada 10 cm nas pontas, 12 a cada 15 e 12 a cada 10 no meio). Na Longitudinal Reinforcement ajustam-se varões Asymmetric com desvio de 50 mm e ancoragem Straight de 40 cm em ambos os lados.

Criam-se dois Design Supports, borda e meio, de betão, ativos, diretos e com ligação monolítica, para representar a parede e o pilar sob a viga de pavimento de 13 metros. Atribuídos ao início, meio e fim da barra, resultam em dois vãos de 6,5 metros, recalculados em Show Results.

Um duplo clique na tabela de resultados abre os esforços internos, os esforços de cálculo e as fórmulas no BitMap. No Results Navigator confirma-se que a Longitudinal Reinforcement excede o necessário e que os estribos ainda precisam de mais nas bordas, cerca de dez de um lado e quase nove do outro.

No separador Modules confirma-se que o Concrete Design está ativo e atribui-se a superfície 15 à configuração do estado limite último, retirando-a da do estado limite de utilização. Percorrem-se o método de dimensionamento, a armadura mínima do capítulo 9 do Eurocódigo e o limite da profundidade do eixo neutro.

Nas propriedades da superfície percorrem-se rigidez, espessura, material e o recobrimento do betão, que a durabilidade pode gerar automaticamente. Cria-se uma New Surface Reinforcement em aço com a malha Q424A, atribui-se a configuração do estado limite último e mostram-se os primeiros resultados na laje.

Com a armadura mínima definida pelo utilizador por camadas e direções, a laje passa a mostrar armadura mínima em toda a superfície. Um refinamento da malha de EF com raio de meio metro, 5 cm no interior e 25 no exterior faz o valor subir de 37 para 52, sinal de singularidade nos nós junto aos pilares.

Cria-se um Surface Results Adjustment na superfície 15, com meio metro para cada lado, copiado para os restantes nós com a tecla controlo e arrastar e largar. Os resultados ficam suavizados: a armadura necessária desce de cerca de 52 para cerca de 30 cm² e a não coberta pede ainda 2,5 cm² por metro na direção 1.

Insere-se uma armadura de superfície com posição Free Rectangular na superfície 15, ativa só no lado inferior, reduzindo o diâmetro de 10 para 8 mm e a área de 5,2 para 3,4 cm² por metro. O espaçamento automático ajusta-se depois a 20 e 24 cm nas duas direções, mantendo-se por fim 15 cm.

Ocultam-se a malha de EF e os ajustamentos de resultados e cria-se um Printout Report só com os resultados do dimensionamento de betão. Com Print Graphic to Printout Report inserem-se várias imagens da laje, podendo rodá-las 90, 180 ou 270 graus. O relatório oferece 11 idiomas e exportação para PDF.

Na superfície 15 selecionam-se os nós dos pilares e das paredes e ativa-se o punçoamento em Edit Nodes. No separador Punching das configurações de betão escolhe-se o fator beta constante e mantém-se a armadura longitudinal como está. Os números dos nós passam para Nodes with Punching e clica-se em Show Results.

Em Design Ratios on Nodes, um duplo clique no nó 51 abre as fórmulas e as opções de saída comparam a força suavizada com a não suavizada; no pilar 63 entra a força axial real. Nas superfícies ativam-se os valores de armadura e o perímetro de controlo exterior, que marca onde aumentar a armadura.

Em Surface Reinforcements cria-se uma armadura Free Rectangular na laje, só na face superior, com 14 mm e espaçamento de 10 cm nas duas direções. Copia-se para as cinco zonas e ajusta-se a 20 mm. Em Design Ratios on Nodes, a segunda relação inferior a 1,0 dispensa armadura de corte, ainda precisa no pilar e na parede.

Nos Materials, mostra o separador Time-Dependent Properties com a fluência e a retração e como ativá-las para uma espessura, com prioridade sobre o material. Em Base Objects, General Data ativa os Member Representatives, que agrupam barras iguais, e renomeia os grupos do rés do chão e do primeiro piso.

Em Effective Lengths dos Member Representatives cria uma entrada com encurvadura em Y e Z e contraventamento, põe a armadura de esforço transverso a 15 cm e a longitudinal circundante, diâmetro 14. Repete no piso superior com quatro varões contra oito e prepara nas tabelas o cálculo por pilares e por representante.

Oculta a armadura, isola os pilares com Visibility by Selected Objects e compara os Bending Moments no Ultimate Limit State por pilar individual e por representante de barra, que mostra o pior caso de cada grupo. Nos detalhes de dimensionamento vê os esforços internos de segunda ordem e as fórmulas, exportáveis em PDF.

Nas configurações de Serviceability Limit State do Concrete Design atribui-se a superfície 15, a análise de fendas por tabelas limita a largura entre 0,2 e 0,4 mm e a armadura mínima por restrição fica por defeito. Em Deflection Analysis ativa-se a resistência do betão entre fendas, que faz variar o fator Zeta.

No separador Deflection da superfície, a referência do deslocamento passa a superfície paralela e o comprimento de referência é medido manualmente entre o nó 1 e o nó 2, o que só afeta o limite da verificação (L/250). Em Concrete Design, Show Results recalcula as combinações quase permanentes no estado fendilhado.

Nos resultados do estado limite de utilização mostram-se só os valores máximos de flecha e as tabelas do fator Zeta, fendilhado e não fendilhado. A armadura é copiada do outro modelo com Edit, Copy e Paste e desativa-se, nas tabelas de dados de entrada, a eliminação automática de resultados, que ficam congelados.