Rotação plástica e redistribuição de esforços em vigas de betão de alta resistência

Abstract

A avaliação da capacidade de rotação plástica das vigas de betão armado é essencial para prevenir a ocorrência de uma rotura frágil e para garantir que o comportamento da estrutura aos estados limites últimos está adequado com os pressupostos admitidos na análise da distribuição de esforços. Nos últimos anos a questão da capacidade de rotação plástica colocou-se com especial atenção nas vigas de betão de alta resistência por se reconhecer que este tipo de betões apresentava comportamentos e modos de rotura diferentes dos observados nos betões de resistência normal. Neste trabalho além de se analisar pormenorizadamente a capacidade de rotação das rótulas plásticas estuda-se também o fenómeno da redistribuição de esforços em vigas de betão armado. Para esclarecer a forma como determinados factores influenciavam a capacidade de rotação plástica e a redistribuição de esforços realizou-se um programa experimental constituído por 25 vigas contínuas diferentes ensaiadas até à rotura. Os factores estudados foram: a taxa de armadura de tracção, a taxa de armadura de compressão, a taxa de armadura transversal, o esforço transverso, uma descontinuidade geométrica na zona do apoio intermédio e a presença de um pilar na zona do apoio intermédio. Da comparação entre os resultados experimentais e as recomendações propostas pelos vários regulamentos resultaram conclusões interessantes, especialmente para as situações em que as vigas têm elevadas taxas de armadura de tracção. Neste trabalho apresenta-se também um modelo de cálculo para prever a capacidade de rotação plástica no qual se procurou integrar a influência dos parâmetros mais importantes. Com base nas previsões do modelo definiram-se vários gráficos com a variação da capacidade de rotação plástica. Esta base de informação tem como principal vantagem facilitar a verificação explícita da capacidade de rotação das rótulas plásticas necessária numa análise não linear e numa análise plástica. A partir da relação teórica M-1/r realizou-se ainda um estudo dos coeficientes de redistribuição em função do parâmetro x/d.