Como Otimizar o Custo de Vigas (5) Novas Ideias

Com uma planilha podemos começar agora utilizando uma variação da altura h até obter para Momentos um valor de Sd / Rd = 1 e verificar a relação nos outros 3 itens e é claro deve-se anotar o seu custo.Mas não para por ai....olhe que temos outras opções para se otimizar o custo !!!, vejamos abaixo.

Ideias para continuar na otimização:

Armadura longitudinal:

Nas barras tracionadas da viga pode-se fazer uma redução de custo através da  decalagem (deslocamento) do diagrama do momento fletor para o lado menos desfavorável. Para assistir uma explanação desse assunto nada mais que uma animação de um exemplo, veja o link abaixo de um projeto de pesquisa da Escola Politécnica da USP.

A animação pode até parece ser complicada no inicio, não desista de ver, mas é simplesmente (sucintamente) se adotar um avanço de "al" para os dois lados da barra da armadura da viga e se adicionar para  os dois lados  mais comprimento de ancoragem da barra.

Animação: Detalhamento da armadura de flexão

Veja que temos um valor pratico recomendado de  al= 0.75*d onde d=0.90*h

Para o comprimento de ancoragem é feito através da norma NBR6118/2014:

Não deixe de verificar os mínimos normativos, como 1/3 As no trecho central devem chegar aos apoios e que devemos ter 2 ferros no minimo nos apoios, verificar os ganchos.....

Agora é só calcular barra a barra o seu comprimento. Nada como se colocar armaduras aonde se precisa. Uma redução de custo muito considerável com a decalagem, mas tenha cuidado de se fazer uma analise correta de carregamentos, momentos, ancoragem. Aconselho só aos experientes em cálculo para a adoção dessa metodologia.

Armadura transversal:

De posse dos valores dos cortantes PONTO a PONTO, se faz o calculo necessário para estas armaduras ponto a ponto.

Em uma viga bi-apoiada é costume se utilizar nos trechos de 25% do vão para os extremos uma armadura Asw (máxima no trecho) , e para o trecho central (50%) se calcula a armadura transversal necessária.

Se adota uma determinada bitola, ex: 8mm c/20 para o Asw dos extremos 

Procura-se utilizar uma bitola inferior no ex: 6.3mm e se analisa o espaçamento necessário. Temos agora duas hipóteses:

- Se o espaçamento dos estribos na seção for inferior ao do apoio se utiliza a bitola do extremo e se calcula o espaçamento necessário. 

- Se o espaçamento dos estribos na seção for superior ao do extremo se utiliza a bitola inferior no ex: 6.3mm

Complicado, mas no Excel é uma questão simples de se analisar.Não esqueça de se verificar qual a armadura minima Aswmin para que não cometa erros.

Se verifica finalmente o custo dessa solução alternativa.  Claro que será bem vantajosa em relação a se  adotar uma só bitola e espaçamento, Poderemos ter duas bitolas para estribos e com trechos de espaçamentos diferentes na armação da viga. Em vigas pré-fabricadas onde temos normalmente muitas repetições certamente se fará uma grande diferença.

Armadura de pele:

Para esta armadura se torna bem mais fácil, temos que verificar o espaçamento para uma determinada bitola e calcular seu peso. Agora se compara com uma outra bitola superior ou inferior a inicial. Se analisa então bitola com espaçamento para obter o custo mais vantajoso

Armadura do porta estribo:

Sendo uma viga pré-fabricada temos de fazer um calculo de uma viga com balanço com um apoio nos seus pontos de içamento, para poder se determinar a armadura do "porta estribo". O carregamento neste caso é só o peso próprio mais com um coeficiente de segurança maior para poder absorver aos impactos da movimentação para o seu transporte e montagem até o local de uso. Eu pessoalmente adoto em meus cálculos duas vezes para o coeficiente e coloco também uma carga extra de 100 kg na sua extremidade, pela hipótese de um homem ficar em na sua extremidade.

Veja o exemplo de uma viga de 25x40 com peso próprio de 0.25 ton/m sem considerar a majoração:

Assim se calcula uma viga de concreto armado, todos os parâmetros deve ser analisados em conjunto e não um a um como se procede usualmente.

Considero terminada esta série de publicação de "Como Otimizar o Custo de Vigas", 

Eng Ruy Serafim de Teixeira Guerra