Importa aqui mencionar um artigo técnico anterior, onde o dimensionamento ao punçoamento em geral de acordo com [1] e [2], bem como as funções do módulo adicional RF-PUNCH Pro foram explicados.
Modelo de exemplo
A verificação ao punçoamento será realizada para uma laje de betão armado com 25 cm de espessura da classe de betão C30/37. As dimensões do pilar são 25 x 25 cm.
Posteriormente, apenas será realizado o dimensionamento ao punçoamento para o pilar interno na ligação ao piso sobre o rés do chão. Veja também o ponto de punçoamento colorido na Figura 01. Devido à determinação dos esforços internos no RFEM, resulta uma força axial de Nd = 442,21 kN no capitel do pilar interior do rés do chão.
Análise com perímetros dimensionados
Se for realizado uma verificação ao punçoamento no RF-PUNCH Pro, os perímetros necessários para a verificação (perímetro de controlo, perímetros interior e exterior) serão criados automaticamente no módulo adicional. Além do mais, as configurações padrão para a "carga de punçoamento aplicada" ou o "fator de aumento de carga ß" podem ser sempre mantidas como regra geral.
Neste exemplo, a carga de punçoamento também deve ser utilizada da força axial do pilar. No entanto, o fator de aumento da carga ß será determinado com base nos "Fatores constantes" de acordo com 6.4.3 (6). Para esta situação (pilar interior), isto resulta num fator de aumento da carga ß = 1,10.
Em vez das definições padrão, será também definida uma armadura longitudinal existente para a verificação da resistência ao punçoamento. Isto significa que o módulo adicional define automaticamente uma armadura de corte assim que a armadura longitudinal definida na superfície superior da placa é insuficiente e νRd,c < νEd.
Além disso, a armadura longitudinal existente na superfície superior da placa (lado sem carregamento) será definida com Ø 12–10 em ambas as direções da armadura, o que corresponde a um conteúdo de armadura de 11,31 cm²/m.
A posição da armadura longitudinal deve ser observada (Ø 12 - 10). A armadura a ser considerada para o dimensionamento deveria, neste caso, encontrar um recobrimento de betão de cnom = 3,5 cm. Isto tem de ser definido na caixa de diálogo "1.4 Armadura longitudinal" antes de iniciar o dimensionamento. Para este propósito, a posição da armadura na direção 1 será definida com d1 = cnom + ds/s = 3,5 + 1,2/2 = 4,1 cm. O recobrimento de betão na direção 2 resulta assim emd2 = d1 +ds = 5,3 cm. A definição do recobrimento de betão na Tabela "1.4 Armadura longitudinal" determina a dimensão da altura estática d e tem de ser ajustada em conformidade antes de iniciar o cálculo.
Após ter realizado o cálculo para as entradas mencionadas acima, os critérios de dimensionamento são apresentados na tabela de resultados "2.1 Dimensionamento ao punçoamento". É produzida uma resistência ao punçoamento νRd,c = 612,05 kN/m². Isso resulta num critério de dimensionamento de 110%. A resistência ao punçoamento sem a armadura de punçoamento é assim insuficiente.
νRd,c = 612,05 kN/m² < νEd = 674,80 kN/m², a resistência ao punçoamento máxima νRd,máx será verificada. De acordo com 6.4.5 (3), [2] νRd,máx resulta em:
νEd,u1 ≤ νRd,máx = 1,4 · νRd,c,u1
νEd,u1 = 674,80 kN/m²
νRd,máx = 1,4 · 612,05 kN/m² = 856,87 kN/m²
Esta verificação é mantida com νEd = 674,80 kN/m² < νRd,max = 856,88 kN/m² com uma relação de 79%, para que o módulo inicie automaticamente com a verificação dos perímetros interior e exterior.
A posição do perímetro exterior resulta de acordo com 6.4.5 (4) Equação 6.54:
uext = ß · VEd/(νRd,c · d)
Atenção: νRd,c para a resistência ao corte sem armadura de corte de acordo com 6.2.2 (1)
Com esta fórmula, é possível determinar o diâmetro do perímetro exterior e, assim, a distância lw,a do perímetro exterior à borda da superfície de carga. Assim, é possível determinar a "área reforçada ao punçoamento". De acordo com 9.4.3 [1], o primeiro perímetro interior pode ser disposto a uma distância de 0,5 d da superfície de carga. O último perímetro interior está 1,5 d antes do perímetro exterior. Ver também Figura 2.36 em [3].
Com estas abordagens, o módulo pode determinar o número e as distâncias dos perímetros interiores necessários automaticamente. O mesmo acontece no RF-PUNCH Pro de acordo com as configurações de dimensionamento padrão, o que resulta sempre num critério de dimensionamento de 1,00 na Tabela "2.1 Verificação ao punçoamento" para o dimensionamento da escora diagonal, bem como do perímetro exterior.
A tabela de resultados "2.2 Armadura de punçoamento necessária" apresenta a armadura longitudinal e de corte pertencente ao critério de dimensionamento apresentado. As tabelas de detalhes mostram, por exemplo, a distância dos perímetros internos individuais (série de armadura de corte) a partir da borda da introdução de carga.
Dimensionamento com perímetros definidos
Neste exemplo, o dimensionamento da posição automática dos perímetros interiores conduz a uma distância de 10 cm da borda da introdução de carga para a primeira série de corte. Este valor (ver Figura 05) é documentado nos detalhes dos resultados com lw para cada um dos perímetros dimensionados. Para o segundo perímetro interior, resulta em lw,2 = lw,1 + sr = 0,10 m + 0,14 m = 0,24 m.
No RF-PUNCH Pro, o utilizador também tem a opção de definir diretamente a posição do perímetro exterior e interior. Para isso, é necessário ativar a opção "Perímetros" na tabela "1.5 Nós de punçoamento" antes de iniciar o dimensionamento. Isto permite, como apresentado neste exemplo, definir o número e a posição dos "Perímetros interiores".
Como alternativa aos dois perímetros interiores dimensionados automaticamente, agora é possível calcular com três perímetros interiores, por exemplo. É possível definir aqui o número e a distância da superfície de carga ao primeiro perímetro interior lw,1 e as distâncias entre os perímetros interiores sr.
Após o cálculo, a armadura longitudinal e de punçoamento necessária também é apresentada na tabela de resultados "2.2. Armadura de punçoamento necessária" com as áreas de armadura necessárias calculadas por perímetro.
Se os requisitos de acordo com 9.4.3 [1] relativamente à posição dos perímetros interiores individuais ou do perímetro exterior forem cumpridos - por exemplo, a distância radial sr dos perímetros interiores entre si (≤ 0,75 d) ou a distância de o último perímetro interior (≤ 1,5 d) não é cumprido, aparece uma nota correspondente na janela de resultados "2.2 Armadura de punçoamento necessária". Assim, uma entrada incorreta pode ser reconhecida e resolvida rapidamente.
Aplicações e mais informação
Na maioria dos casos, a verificação ao punçoamento com o RF-PUNCH Pro será certamente realizada de forma que a armadura longitudinal é aumentada para um grau praticável para evitar a armadura de punçoamento na forma de estribos de corte. Se a armadura longitudinal necessária - mesmo que a relação de armadura longitudinal máxima φl ainda não tenha sido atingida - já não seja possível na prática de construção, o RF-PUNCH Pro oferece a opção de dimensionar a armadura de punçoamento necessária na forma de estribos de corte (vertical ou inclinado) automaticamente. Alternativamente, o engenheiro tem a opção adicional de exportar a carga de punçoamento e a geometria de punçoamento para o programa de dimensionamento Halfen HDB, no qual, como alternativa aos estribos de corte, podem ser dimensionados carris de corte.
Independentemente disso, pode acontecer que uma armadura de punçoamento já dimensionada seja analisada numa situação de carga modificada. Para permitir este tipo de "recálculo" ou para elaborar um conceito de armadura alternativo para o planeamento da armadura, o RF-PUNCH Pro oferece as opções já mencionadas de "Definição de perímetros".
A este respeito, faz-se referência à secção 2.2.1.5 no manual do RF-PUNCH Pro. Os fluxogramas para a verificação do punçoamento com armadura de punçoamento estão documentados de modo que os passos individuais para a verificação da armadura de punçoamento também possam ser entendidos.