Dimensionamento de vigas e lajes em concreto armado segundo a ABNT NBR 6118:2014 e a NF EN 1992-1-1:2005 : estudo comparativo

Abstract

Este trabalho versa sobre a comparação entre os critérios de análise e dimensionamento de vigas e lajes pelas Normas Brasileira e Francesa de concreto armado, e entre configurações finais de peças estruturais dimensionadas por essas Normas. A partir da revisão bibliográfica foram levantadas as equações necessárias para o dimensionamento estrutural desses elementos, além das demais disposições construtivas requeridas, e com elas elaboradas tabelas comparativas a fim de facilitar a identificação das diferenças. Além dos critérios de dimensionamento, foram buscadas informações na literatura sobre os diâmetros de fios e barras passíveis de utilização em cada País, de maneira a produzir plantas de execução semelhantes as que seriam utilizadas em um caso real. Para a comparação dos resultados foram selecionados elementos componentes de um pavimento de um edifício residencial, efetuando-se o dimensionamento dos mesmos e verificando-se as diferenças nas seções de armaduras, comprimento das barras e no consumo de aço por volume de concreto. Para as seções de armaduras de flexão de vigas constatou-se que as pequenas diferenças nos critérios de dimensionamento das armaduras não geram diferenças nas mesmas, apenas quando o critério de armadura mínima for determinante é que essas serão superiores para a Norma Brasileira. Para a armadura transversal a Norma Francesa é mais exigente visto que considera que todo o esforço é absorvido somente pelas armaduras, resultando em taxas de armaduras superiores. Já para lajes, a limitação da resistência característica do aço pela Norma Francesa gerou diferenças quanto às seções de armaduras necessárias à flexão, ocasionando em um maior consumo de armaduras. No caso de serem utilizadas armaduras com a mesma resistência, ambas as Normas exigem taxas de armadura semelhantes. As armaduras mínimas, quando exigidas, são maiores para a Norma Brasileira para a armadura principal de lajes armadas em uma só direção e para a armadura negativa, enquanto que a exigência para a armadura principal de lajes armadas em duas direções é maior pela Norma Francesa. Por fim, constatou-se que não é possível concluir que o consumo de armaduras por volume de concreto para lajes seja superior pela Norma Francesa ou pela Brasileira. Em um caso geral, depende de quanto o critério mais exigente de cada Norma será utilizado em função das dimensões dos elementos e seus carregamentos.

This work deals with the comparison of the criteria for analysis and design of beams and slabs by Brazilian and French standards of reinforced concrete, and among final configuration of structural parts dimensioned by these standards. From the literature review the necessary equations for the structural design of these elements were identified, in addition to other required constructive arrangement, and with them comparative tables were developed to facilitate the identification of differences. In addition to the design criteria, information in the literature on the diameters of wires and bars that may be used in each country were sought, in order to produce execution drawings similar to which would be used in an actual case. To compare results, component elements of a floor of a residential building were selected, making up the design thereof and checking the differences in reinforcement sections, length of the bars and the steel consumption per volume of concrete. For the beams bending reinforcement sections it was found that small differences in the reinforcement design criteria do not generate differences in the final result. Bigger reinforcement sections will be required by the Brazilian standard only when the minimum reinforcement criteria is decisive. For shear reinforcement the French standard is more demanding since it considers that every effort is absorbed only by the reinforcement, resulting in superior reinforcement rates. For slabs, the limitation of steel characteristic strength in the French standard generated differences in the reinforcement sections needed to bending, resulting in a higher consumption of steel. In the case of using reinforcement with the same strength, both standards require similar reinforcement rates. The minimum reinforcement, when required, is higher by the Brazilian standard for the main reinforcement of slabs reinforced in one direction and in negative reinforcement, while the requirement for the main reinforcement of slabs reinforced in both directions is greater by French standard. Finally, it is not possible to conclude that the consumption of steel by volume of concrete for slabs is greater by the French or by the Brazilian standard. In a general case, it depends on how much the more demanding criteria for each standard is used in the dimensions of the element and its loads.