O livro, que apresenta as bases de dimensionamento de estruturas de betão de acordo com o Eurocódigo 2, começa por apresentar as regras gerais de verificação da segurança em estruturas. Seguidamente são apresentadas as propriedades dos materiais betão e aço, bem como a sua interação, incluindo questões relacionadas com a durabilidade e amarração de varões. Apresenta depois as regras de dimensionamento em estado limite último de elementos de betão armado para o esforço axial, de flexão, esforço transverso, punçoamento e torção. Finalmente aborda o dimensionamento de elementos de betão para estados limites de utilização (limitação de tensões, fendilhação e deformação), que são cada vez mais condicionantes para uma construção mais durável e sustentável.
Prefácio
Capítulo 1: Introdução
1.1. Eurocódigos
1.2. Dimensionamento em relação aos estados limites
1.2.1. Estados limites
1.2.2. Estados limites últimos (ULS)
1.2.3. Estados limites de utilização (SLS)
Parte A: Bases de cálculo
Capítulo 2: Propriedades dos materiais
2.1. Betão
2.1.1. Propriedades mecânicas
2.1.2. Efeitos diferidos
2.2. Aço para betão armado
2.3. Aderência
2.3.1. Aderência das armaduras ao betão
2.3.2. Amarração de armaduras longitudinais
2.3.3. Amarração de estribos e outros dispositivos para esforço transverso
2.3.4. Amarração por meio de varões soldados
2.3.5. Emenda de varões por sobreposição
2.4. Considerações adicionais relativas a armaduras
2.4.1. Distância mínima entre varões
2.4.2. Diâmetros admissíveis dos mandris para varões dobrados
2.4.3. Agrupamento de varões
Capítulo 3: Durabilidade
3.1. Vida útil de uma estrutura
3.2. Mecanismos de deterioração
3.2.1. Transporte de humidade e água
3.2.2. Despassivação do aço no betão e corrosão das armaduras
3.2.3. Fendilhação precoce
3.2.4. Gelo e produtos de degelo
3.2.5. Cristalização salina
3.3. Parâmetros que influenciam a durabilidade
3.3.1. Exposição física e química
3.3.2. Forma geométrica das partes expostas
3.3.3. Qualidade e quantidade de cimento
3.3.4. Qualidade dos agregados
3.3.5. Armaduras
3.3.6. Recobrimento
3.3.7. Qualidade de execução e mão de obra
3.3.8. Fendilhação
3.4. Causas e tipos de fendilhação
3.4.1. Fendilhação causada por ações
3.4.2. Fendilhação causada por deformações impedidas
3.4.3. Fendilhação devida à retração plástica
3.4.4. Fendilhação devida à corrosão
3.4.5. Fendilhação devida a reações expansivas do cimento
3.5. Indicações para escolha e especificação do betão
3.5.1. Classes de exposição
3.5.2. Especificação do betão
3.5.3. Recobrimentos
Parte B. Estados limites últimos
Capítulo 4: Esforços normais e de flexão
4.1. Bases de cálculo para esforços normais e de flexão
4.1.1. Condições de compatibilidade
4.1.2. Diagrama de extensões na rotura
4.2. Determinação das forças interiores no aço e no betão
4.2.1. Aço
4.2.2. Betão
4.3. Secções submetidas a tração e compressão simples
4.3.1. Compressão simples
4.3.2. Tração simples
4.4. Secções submetidas a flexão
4.4.1. Determinação das forças interiores no betão
4.4.2. Princípio da equivalência e equações de equilíbrio
4.5. Secções submetidas a flexão simples
4.5.1. Equações de equilíbrio adimensional
4.5.2. Secções retangulares
4.5.3. Secções em T
4.5.4. Secções de forma arbitrária
4.5.5. Modos de rotura e capacidade resistente vs armadura
4.5.6. Diagrama momento-curvatura
4.6. Secções submetidas a flexão composta
4.6.1. Secções retangulares
4.6.2. Método geral para qualquer secção
4.6.3. Fórmulas para secções retangulares
4.6.4. Considerações adicionais
4.7. Flexão desviada
4.7.1. Fórmulas simplificadas
Capítulo 5: Esforço transverso
5.1. Esforço transverso resistente
5.1.1. Comportamento não fissurado
5.1.2. Resistência sem armadura transversal
5.1.3. Resistência com armadura transversal
5.1.4. Casos particulares
5.2. Dimensionamento de elementos ao esforço transverso
5.3. Corte na ligação da alma aos banzos
5.4. Esforço longitudinal nas juntas de betonagem em diferentes datas
Capítulo 6: Punçoamento
6.1. Tensão de punçoamento atuante
6.1.1. Perímetros de controlo de referência
6.1.2. Cargas excêntricas
6.2. Verificação na face do pilar
6.3. Verificação no perímetro de controlo
6.3.1. Resistência sem armadura
6.3.2. Resistência com armadura de punçoamento
6.4. Outros dispositivos de reforço ao punçoamento
6.4.1. Pernos de cabeça – Studs
6.4.2. Perfis metálicos – Shearheads
6.5. Verificação para sapatas de pilares
6.6. Fluxograma de dimensionamentoCapítulo 7: Torção
7.1. Torção de equilíbrio e torção de compatibilidade
7.2. Modelos de comportamento para torção
7.2.1. Secção não fissurada
7.2.2. Secção fissurada
7.3. Dimensionamento das armaduras de torção
7.3.1. Resistência à torção sem armadura
7.3.2. Resistência máxima para esforço transverso e torção
7.3.3. Armadura longitudinal de torção
7.3.4 Armadura transversal de torção
7.4. Casos particulares
7.5. Dimensionamento de elementos para a torção
Parte C. Estados limites de utilização
Capítulo 8: Controlo de tensões
8.1. Limites para as tensões de compressão no betão
8.2. Limites para as tensões na armadura
8.3. Cálculo de tensões
8.3.1. Expressões para o cálculo de tensões em secção não fendilhada
8.3.2. Expressões para o cálculo de tensões em secção fendilhada
8.3.3. Cálculo de tensões devido a deformações impedidas
Capítulo 9: Fendilhação
9.1. Comportamento de uma peça de betão armado
9.2. Razões para controlar a fendilhação e valores limite para a largura de fendas
9.2.1. Corrosão das armaduras
9.2.2. Impermeabilidade aos líquidos e gases
9.2.3. Aparência
9.2.4. Valores limite para abertura de fendas
9.3. Armadura mínima
9.4. Cálculo da largura de fendas
9.4.1. Espaçamento pequeno entre armaduras (=5(c+ø/2))
9.4.2. Espaçamento grande entre armaduras (>5(c+ø/2))
9.4.3. Elementos armados em duas direções ortogonais
9.4.4. Paredes sujeitas precocemente a uma contração de origem térmica
9.5. Controlo da fendilhação sem cálculo da largura de fendas
9.6. Situações especiais em que é necessário controlar a fendilhação
9.6.1. Armadura de pele
9.6.2. Armadura de alma
Capítulo 10: Deformação
10.1. Fatores que afetam a deformação
10.2. Controlo da deformação
10.3. Verificação da deformação sem cálculo da flecha
10.4. Cálculo da deformação
10.5. Formas de reduzir a deformação
Referências
Anexo A: Armaduras para betão armado
Anexo B: Vigas em flexão simples
Paulo Barreto Cachim
Nasceu em Ílhavo em 1968. Licenciou-se em Engenharia Civil em 1991, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP). Realizou provas de Mestrado em Estruturas dois anos mais tarde, em 1993, tendo concluído o Doutoramento em Engenharia Civil no ano de 2000, também na FEUP. Recebeu o Prémio Eng.o António de Almeida em 1991, que distingue os alunos que concluíram a sua licenciatura com a classificação mais elevada, igual ou superior a 16 valores.
Atualmente é Professor Associado do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro, onde é Diretor do Departamento de Engenharia Civil e leciona disciplinas na área das estruturas desde 1997. Entre 1993 e 1997 lecionou no Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho disciplinas da área curricular de estruturas.
É membro Sénior e Especialista em Estruturas pela Ordem dos Engenheiros.
É autor e coautor de diversos livros e de artigos científicos publicados em revistas científicas internacionais, bem como de várias comunicações e apresentações em congressos da especialidade.
Miguel Monteiro de Morais
Nasceu em Moçambique em 1973. Licenciou-se em Engenharia Civil em 1996 na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP). Concluiu o doutoramento na Universidade de Cambridge em 2007. Atualmente é Professor Auxiliar do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro, onde leciona disciplinas na área das estruturas.
É autor e coautor de várias comunicações e artigos científicos apresentados em congressos e publicados em revistas técnico-científicas e da especialidade.