Verificação normativa de bloco de betão de acordo com as normas indianas

Betão ao esmagamento

Estão disponíveis duas opções para a verificação do betão ao esmagamento:

1.  De acordo com IS 800, Cl. 7.4
2.  De acordo com IS 456, Cl. 34.4

Betão ao esmagamento verificado de acordo com IS 800, Cl. 7.4

A pressão máxima de esmagamento não deve exceder a resistência ao esmagamento igual a $0.6 f_{ck}$, onde $f_{ck}$ é a resistência característica cúbica do betão. Assume-se que a resistência da calda de cimento é superior à da fundação em betão. A Cl. 7.4.3.1 fornece a fórmula para a espessura mínima das bases de colunas:

$$t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f$$

onde:

•  $w$ – pressão uniforme aplicada por baixo na placa de base sob a força de compressão axial de cálculo
•  $c$ – sobreposição da base da coluna em relação à coluna
•  $f_y$ – tensão de cedência da base da coluna
•  $t_f$ – espessura do banzo da coluna
•  $\gamma_{m0} = 1.1$ – coeficiente parcial de segurança para a resistência governada pela cedência – IS 800, Tabela 5; editável na configuração normativa

A fórmula pode ser reescrita para determinar a sobreposição com a hipótese de que $w = 0.6 f_{ck}$:

$$c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}}$$

A área $A_{c,eff}$ é determinada pelo afastamento da área da secção transversal da coluna (com enrijecedores) que intersecta a placa de base pela sobreposição $c$. Outra área, $A_{FEM,eff}$, determina a área em contacto entre a placa de base e a fundação em betão (calda de cimento) por análise de elementos finitos. A área que resiste às forças de compressão, $A_{eff}$, é a interseção destas duas áreas, $A_{c,eff}$ e $A_{FEM,eff}$. Assume-se uma resistência ao esmagamento de $0.6 f_{ck}$ nesta área $A_{eff}$ no estado limite último.

A verificação do betão ao esmagamento é realizada sob a forma de tensões:

$$\sigma_c \le w$$

onde:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}$ – tensão média de esmagamento abaixo da placa de base
•  $N_c$ – força de compressão
•  $w = 0.6 f_{ck}$ – resistência ao esmagamento do betão

Betão ao esmagamento verificado de acordo com IS 456, Cl. 34.4.

A pressão máxima de esmagamento não deve exceder a resistência ao esmagamento igual a $0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$, onde:

•  $f_{ck}$ – resistência característica cúbica do betão; assume-se que a resistência da calda de cimento é superior à da fundação em betão
•  $A_1$ – área de apoio considerada como a área da base inferior do maior tronco de pirâmide ou cone contido inteiramente na fundação, tendo como base superior a área efetivamente carregada e com inclinação lateral de um vertical para dois horizontal
•  $A_2$ – área de esmagamento determinada por análise de elementos finitos (igual a $A_{FEM,eff}$)

A verificação do betão ao esmagamento é realizada sob a forma de tensões:

$$\sigma_c \le w$$

onde:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}$ – tensão média de esmagamento abaixo da placa de base
•  $N_c$ – força de compressão
•  $w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$ – resistência ao esmagamento do betão

Transferência de corte

Assume-se que a ação de corte na placa de base é transferida da coluna para a fundação em betão por:

1. Atrito entre a placa de base e o betão/calda de cimento
2. Chaveta de corte
3. Parafusos de ancoragem