As secções a considerar no dimensionamento dos elementos devem satisfazer ao indicado nas alíneas seguintes:
- a)Para o dimensionamento em relação aos estados limites últimos:
1) No caso de elementos à tracção, devem descontar-se os furos de rebites ou parafusos, considerando uma secção em que esses furos estejam agrupados da maneira mais desfavorável;
2) No caso de elementos à compressão, não serão descontados os furos, considerando-se, portanto, a secção bruta dos elementos;
3) No caso de elementos à flexão, os momentos de inércia e os momentos estáticos serão determinados em relação a eixos passando pelo centro de gravidade da secção bruta. No cálculo das tensões normais, a determinação dos módulos de flexão deve ser feita descontando os furos existentes na parte traccionada das secções e considerando-os agrupados da maneira mais desfavorável; no cálculo das tensões tangenciais, a determinação dos momentos de inércia e estáticos pode ser feita em relação à secção bruta;
- b)Para o dimensionamento em relação ao estado limite de deformação, no cálculo das deformações poder-se-á considerar, em todos os casos, a secção bruta dos elementos.
Artigo 47.º - Esforços secundários
- 47.1 -No dimensionamento dos diferentes elementos das estruturas devem ser considerados, quando assumam valores significativos, os esforços secundários provenientes, nomeadamente, de excentricidades nas ligações dos elementos ou na aplicação das acções, de deslocamentos resultantes das acções aplicadas e ainda de rigidez das ligações diferente da admitida.
- 47.2 -No caso de cantoneiras ou de outros perfis isolados traccionados excentricamente em consequência do modo como são realizadas as ligações, para ter em conta os esforços secundários resultantes, deve efectuar-se o dimensionamento, tanto dos perfis como das ligações, considerando um esforço de tracção superior ao efectivamente actuante e obtido deste pela multiplicação por um coeficiente de aumento.
Indicam-se seguidamente os valores do coeficiente a utilizar para alguns tipos de perfis:
Cantoneiras de abas iguais ... 1,20
Perfis T ... 1,15
Perfis U (ligados pela alma) ... 1,10
- 47.3 -No caso de cantoneiras simples comprimidas, pode desprezar-se a excentricidade do esforço provocada pelo facto de as ligações serem realizadas numa só aba. Para o cálculo do coeficiente de esbelteza considerar-se-á, nesta hipótese, o raio de giração mínimo da secção.
Por esforços secundários entendem-se os que não são considerados nos métodos de cálculo usuais em consequência das hipóteses simplificativas em que esses métodos se baseiam.
Em condições normais, para estruturas bem concebidas e bem executadas, os efeitos destes esforços podem considerar-se pouco significativos. Compete, no entanto, ao autor do projecto julgar da importância relativa de tais efeitos e, quando for caso disso, considerá-los explicitamente no dimensionamento.
Artigo 48.º - Comprimento de encurvadura
O comprimento de encurvadura, (ver documento original), a adoptar nas condições indicadas no artigo 42.º para o dimensionamento de elementos sujeitos a compressão será determinado de acordo com a teoria da estabilidade elástica, considerando as possíveis deformações dos elementos, as suas condições efectivas de ligação, a constância ou variabilidade da sua secção transversal e ainda se são carregados axialmente apenas nas extremidades ou se em diversos pontos do seu eixo.
Nas alíneas seguintes indicam-se os valores do comprimento de encurvadura a considerar para elementos de secção constante em alguns casos mais frequentes:
- a)No caso de barras articuladas nas duas extremidades, considerar-se-á o comprimento teórico das barras;
- b)No caso de barras com apoios de encastramento total, e se não existir possibilidade de translação de um apoio relativamente ao outro transversalmente ao eixo da barra, considerar-se-á metade do comprimento teórico da barra; no caso de existir essa possibilidade de movimento, considerar-se-á a totalidade do comprimento teórico da barra;
- c)No caso de barras encastradas numa extremidade e livres na outra, considerar-se-á o dobro do comprimento teórico das barras;
- d)No caso de estruturas trianguladas planas cuja geometria satisfaça ao indicado no artigo 13.º, pode considerar-se, em geral, para comprimento de encurvadura das barras no plano da estrutura, 0,8 do seu comprimento teórico.
Esta disposição só poderá ser aplicada a cantoneiras simples se as suas ligações forem efectuadas em cada extremidade por um mínimo de dois rebites ou parafusos (ou o equivalente em soldadura) numa mesma aba.
Para comprimento de encurvadura das barras no plano normal ao plano da estrutura pode considerar-se o comprimento teórico das barras; no caso do banzo comprimido de vigas trianguladas, será considerado o comprimento entre os nós efectivamente contraventados;
- e)No caso de pórticos planos de nós fixos, pode considerar-se, em geral, para comprimento de encurvadura das barras no plano da estrutura, 0,8 do seu comprimento teórico; no plano normal ao plano da estrutura será tomado o comprimento teórico das barras se os nós estiverem convenientemente contraventados.
Artigo 49.º - Chapas de peças comprimidas
As chapas que constituem peças sujeitas a compressão devem possuir espessura suficiente para que não se verifiquem fenómenos de instabilidade localizados antes de se atingir o estado limite por encurvadura do conjunto.
Tal condição considera-se satisfeita, nos casos a seguir indicados, se se verificarem as relações aí referidas entre a largura e a espessura da chapa:
- a)Chapas reforçadas apenas num bordo (fig. 18):
(ver documento original)
- b)Chapas com os dois bordos igualmente reforçados (fig. 19):
(ver documento original)
- c)Chapas com os dois bordos desigualmente reforçados, b(índice 1) > b(índice 2) (fig. 20):
(ver documento original)
Nas expressões anteriores f(índice yd) deve ser tomado com os valores indicados no quadro I e (lambda) é o coeficiente de esbelteza correspondente ao raio de giração mínimo da secção transversal da peça.
Artigo 50.º - Peças compostas comprimidas
O dimensionamento de peças compostas comprimidas formadas por perfis (montantes) associados por meio de elementos transversais (travessas e diagonais), quando não for realizado por outros métodos de rigor científico devidamente justificado, deverá ser feito de acordo com o disposto nas alíneas seguintes:
- a)O coeficiente de esbelteza dos troços de montantes entre elementos transversais consecutivos, a/i(índice m) não deve exceder três quartos do coeficiente de esbelteza da peça composta considerada no seu conjunto, sendo a o comprimento de cada troço de montante e i(índice m), o raio de giração mínimo da secção do montante (fig. 21);
- b)Os elementos transversais de ligação devem ser dimensionados do modo seguinte:
1) Se os montantes da peça são solidarizados por elementos formando um sistema triangulado [fig. 21, a)], o dimensionamento das travessas e diagonais deste sistema será feito considerando um esforço transverso convencional cujo valor de cálculo, (Tau)(índice Sd), não poderá, salvo justificação, ser inferior a:
0,014 (Ni)(índice Sd)/(fi)
em que:
(Ni)(índice Sd) - valor de cálculo do esforço normal de compressão;
(fi) - coeficiente de encurvadura correspondente à peça composta;
2) Se os montantes são solidarizados apenas por travessas [fig. 21, b)], pode dispensar-se o dimensionamento nos moldes indicados no n.º 1) desde que a secção transversal das travessas satisfaça a condição seguinte:
(ver documento original)
As ligações das travessas aos montantes devem garantir um momento resistente correspondente ao eixo em relação ao qual é definido (Iota)(índice t);
(ver documento original)
3) Se os montantes estão distanciados apenas pela espessura de uma travessa, nomeadamente no caso de cantoneiras ligadas conforme se indica na figura 21, c), o raio de giração a considerar no dimensionamento da peça composta poderá ser o correspondente à secção conjunta dos montantes (relativo ao eixo de inércia mínima) desde que seja respeitada a condição da alínea a) deste artigo e que seja efectiva a solidarização dos elementos.
No caso de cantoneiras ligadas face com face ou em cruz, são necessárias, pelo menos, duas travessas colocadas nos terços do comprimento da peça em dois planos perpendiculares entre si e ligadas por soldadura ou por um mínimo de dois rebites ou parafusos a cada cantoneira; se existirem mais de duas travessas, elas serão colocadas alternadamente em dois planos perpendiculares entre si, devendo a distância a ser medida sempre entre os eixos de travessas contíguas, seja qual for o plano em que se encontrem.
Artigo 51.º - Vigas. Generalidades
No dimensionamento de vigas observar-se-ão as seguintes disposições gerais:
- a)Para vão teórico considerar-se-á a distância entre eixos dos elementos de apoio, no caso de aqueles serem bem definidos. No caso de apoios sobre elementos de alvenaria ou de betão, e quando não se utilizem aparelhos que permitam localizar os pontos de apoio, as dimensões das superfícies de apoio serão determinadas em função das tensões admissíveis de contacto dos materiais: o apoio teórico a considerar nesse caso será situado na posição correspondente à resultante das pressões sobre a superfície de apoio.
Quando se trate de vigas de pequena importância apoiadas directamente em elementos de alvenaria ou de betão, pode tornar-se, em geral, para vão teórico o vão livre aumentado de 5%;
- b)Na determinação dos esforços tomar-se-á em consideração a existência de momentos de encastramento ou de continuidade, na medida em que as disposições construtivas previstas os garantam.
Artigo 52.º - Vigas compostas de alma cheia
No dimensionamento de vigas compostas de alma cheia adoptar-se-ão disposições que eliminem o risco de instabilidade da alma e do banzo comprimido, de acordo com critérios baseados na teoria da estabilidade elástica.
Para vigas de proporções e cargas correntes respeitar-se-ão, salvo justificação as regras indicadas nas alíneas seguintes:
- a)A relação entre a largura das partes livres dos banzos comprimidos e a sua espessura deve satisfazer as seguintes condições:
No caso de banzos com bordos não reforçados (fig. 22):
(ver documento original)
No caso de banzos com bordos reforçados (fig. 23):
(ver documento original)
Nas expressões anteriores f(índice yd) deve ser tomado com os valores indicados no quadro I;
- b)A relação entre a espessura da alma e a sua altura livre não deve ser inferior a 0,006;
- c)Devem ser colocados reforços verticais de alma (nervuras) nas secções de apoio e nas secções em que actuam cargas concentradas fixas importantes, não sendo necessária a sua existência em secções intermédias quando a relação entre a espessura da alma e a sua altura livre for superior a 0,014. Quando tal condição não for satisfeita, há que dispor de tais reforços, cujo espaçamento e secção devem ser convenientemente justificados.
Artigo 53.º - Vigas de suporte de paredes de alvenaria
No dimensionamento de vigas de suporte de paredes de alvenaria as cargas transmitidas pelas paredes poderão ser reduzidas, atendendo ao efeito de arco na alvenaria, desde que se verifiquem simultaneamente as condições seguintes:
- a)Ser possível traçar na parede sobre a viga um arco de directriz e dimensões tais que possa suportar e transmitir aos apoios as cargas que sobre ele actuam sem serem excedidas as tensões admissíveis na alvenaria;
- b)Ser possível assegurar a absorção dos impulsos do arco.
Desde que seja legítimo considerar o efeito de arco na alvenaria, pela satisfação das condições indicadas no artigo, a viga será então dimensionada para resistir à flexão provocada apenas pelo peso da parte da parede subjacente ao intradorso do arco. No caso de paredes de alvenaria argamassada, poder-se-á considerar, em geral, um arco parabólico com flecha igual a dois terços do vão teórico da viga.
Se a extensão dos apoios da viga não for suficiente para conter os apoios do arco, parte da componente vertical das reacções deste terá de ser suportada pela viga, o que exigirá uma verificação desta ao esforço transverso nas secções vizinhas dos apoios.
Nos casos em que não existam elementos da própria construção capazes de garantir a absorção dos impulsos do arco, será necessário prever dispositivos adequados a este fim.