Verificação à Flexão

Para comparação com o EC3, tem-se que no caso de verificar a resistência à flexão e em que a presença do esforço de corte é pequena, é referido [10], que nesse caso a capacidade resistente da secção será no caso do esforço de corte FV 0.6Pv que para secções plásticas e semi-compactas que Mc=ρyS 1.2ρyZ, com S sendo o módulo de flexão plástico e Z o

teremos que a resistência será dada como Mc=ρyZ, onde ρy é a tensão de cedência que no caso de secções esbeltas tem ser reduzida tendo em conta a tabela precedente para redução da tensão de cedência. No caso de estarmos em presença de uma grande esforço de corte Fv, então nesse caso como Fv>0.6Pv, então a capacidade de resistência à flexão da secção [30] será dada por, no caso de se tratar de secções de plásticas ou compactas como:

( ) (97)

e onde Sv deve ser considerado igual ao módulo plástico da área de corte com banzos iguais. Para secções com banzos desiguais, o módulo plástico da secção menos o módulo plástico da secção restante depois da dedução da área de corte e para secções compactas e semi-compactas a resistência calcula-se da mesma maneira do que com as fórmulas precedentemente indicadas.

3.2.2 Verificação à Compressão e Flexão Composta

No que diz respeito à resistência de elementos em compressão e à semelhança do EC3, tem-se que que a resistência à compressão é dada no caso de secções de plásticas, compactas e semi-compactas por:

(98)

onde ρc é a resistência à compressão. No caso de se tratar de secções esbeltas, a norma britânica refere que esta deve ser calculada por:

(99)

, sendo ρcs a resistência à compressão para secções esbeltas, sendo que ρc e ρcs são as resistências à compressão dependentes da esbelteza λ da barra da secção bruta, da tensão de cedência do aço ρy ou para o caso das secções esbeltas da tensão de cedência reduzida, sendo que para cada tipo de secção e cada eixo de flexão são propostas duas tabelas que permitem com base na esbelteza da secção e da tensão de cedência calcular a resistência à compressão ρc. Não se refere aqui as tabelas por serem demasiado extensas remetendo-se para a consulta da norma britânica BS5950, Part1. Querendo só fazer um apanhado das principais fórmulas propostas nessa norma, tem-se que no caso das verificações de uma barra carregada axialmente e sujeitas a momentos é referido que se deve calcular ou verificar a capacidade local nos pontos com maiores momentos de flexão e de carga axial, sendo que esta carga pode ser limitada ou por cedência ou por encurvadura local

semelhança do EC3 fazer uma verificação para a encurvadura global. Para a verificação local, é dito que para secções semi-compactas e esbeltas que se deve verificar [10]:

(100)

, não esquecendo que para o caso de secções esbeltas é necessário utilizar uma tensão de cedência reduzida para o aço. No caso de se tratar de secções compactas ou plásticas a norma propõe [30]:

(

) ( ) (101)

, onde os fatores z1 e z2 são constantes que dependem da forma da secção (I,H, RHS, CHS,…). Para a verificação global é proposto uma aproximação simplificada que diz que e à semelhança do EC3 mais uma vez que se deve verificar a seguinte relação [30]:

(102)

, onde m é um fator equivalente de momento uniforme obtido pela tabela 18 da norma [30], Mb o momento de encurvadura lateral em relação ao eixo de maior inércia. É proposto uma aproximação mais exata que toma a forma:

(103)

, onde Max é o momento máximo de encurvadura lateral em relação ao eixo de maior inércia na presença de uma carga axial, sendo o menor dos seguintes valores:

( ) (

)

(104)

Ou no caso de se tratar de encurvadura lateral por flexão por: (

) (105)

, e onde May é o momento de encurvadura lateral por flexão em relação ao eixo de menor inércia dado por:

( ) ( ) (106)

, onde Mcx é o momento resistente em relação ao eixo de maior inércia, Mcy é o momento resistente em relação ao eixo de menor inércia mas não sujeita à restrição Mc 1.2ρyZ, Pcx e Pcy a resistência à compressão em relação respectivamente ao eixo de maior ou de menor inércia da secção [30].

Eurocódigo define-se os fatores de redução de resistência é referido que as cargas em situação de incêndio devem ser obtidas através da amplificação destas através dos seguintes valores γf dados na tabela a seguir:

Tabela 7: Fatores de carga para a verificação em situação de incêndio segundo norma BS5950 [11]

Fatores de Carga para uma situação de incêndio

Carga γf

Peso Próprio 1.00

Cargas Impostas Cargas Permanentes:

(1) Aquelas especialmente propostas para o dimensionamento como máquinas e

equipamentos fixos, áreas fixas (2) Armazenamento de edifícios ou áreas de

armazenamento (librarias

1.00 Cargas não Permanentes:

(1) Em escadas de evacuação (2) Nas outras áreas (cargas impostas

devida à neve podem ser ignoradas)

1.00 0.80

Cargas de Vento 0.33

Nesta norma é referido que os fatores de segurança no dimensionamento para o aço é igual a 1.00 da mesma forma do que no EC3-1-2, em que γm,fi=1.00. No que se refere a temperaturas críticas, é referido que estas devem ser calculadas da mesma forma do que para o EC3, usando o grau de utilização que nesta norma é definido como R de “ratio”, sendo este definido para vigas como:

(107)

Onde Mf é o momento aplicado em situação de incêndio, Mb o momento resistente à encurvadura lateral e Mc é Mcx ou Mcy são os momentos resistentes da secção em relação ao eixo de maior ou de menor inércia na ausência de esforço axial da secção e m é um fator do momento equivalente uniforme. No caso de colunas R é dado segundo esta norma por:

compressão do aço, Zy o módulo elástico em relação ao eixo de menor inércia, Mb o momento resistente a encurvadura lateral, Ff o esforço axial em situação de incêndio e Mfx ou Mfy o momento máximo em relação ao eixo de maior ou de menor inércia, sendo que a verificação da segurança para um certo período de tempo se efetua da mesma forma do que para o EC3. Nesta norma é referido uma tabela que dado o tempo requerido de resistência ao fogo e da espessura do banzo do perfil dá-nos diretamente a temperatura do aço que permite que, para se verificar a segurança, tem de ser inferior à temperatura crítica, sendo esta última é dada e obtida através de uma tabela que em função do grau de utilização R e da descrição do membro, se está em compressão, flexão suportando ou não laje de betão (Construção Mista) dá-nos diretamente esse valor que não pode ser ultrapassada para o tempo requerido regulamentar por exemplo.