São Carlos, v.7 n. 29 2005 - SET - USP

Determinação da capacidade resistente de nós de pórtico externos de concreto armado
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3.3 Expressões das normas de cálculo
Entre as principais normas encontradas na literatura que tratam do
dimensionamento de nós de pórtico de concreto, tanto para o caso de carregamento
cíclico quanto para o caso monotônico, estão as normas americanas ACI-352 (1991) e
ACI-318 (1995), a norma japonesa AIJ (1991) e a norma neozelandesa NZS-3101
(1995).
Observa-se que as normas apresentam entre si algumas diferenças no
dimensionamento das ligações, em especial sobre os mecanismos resistentes do nó
frente ao cisalhamento imposto pelos elementos conectados.
No modelo de cálculo adotado pelo ACI-318 (1995), assume-se que as forças
cortantes são resistidas primariamente pelo núcleo de concreto (nó) e pela armadura
longitudinal do pilar, sendo a integridade da ligação assegurada pela presença de
estribos horizontais colocados na região do nó, os quais servem também para confinar
o concreto. Com esse modelo, percebe-se que o nó é tratado como uma parte do pilar.
Além disso, ignoram-se as tensões de cisalhamento verticais quando a armadura
longitudinal do pilar é uniformemente distribuída ao longo do perímetro do nó. De
qualquer modo, as tensões de cisalhamento verticais podem ser obtidas utilizando-se
o mesmo raciocínio empregado na determinação da força cortante horizontal. Outra
particularidade da norma americana é a consideração do efeito benéfico da presença
de vigas transversais sobre o confinamento.
No modelo adotado pelas normas NZS-3101 (1995) e pelo CEB (1985), as
tensões cisalhantes horizontais e verticais são consideradas no dimensionamento.
A norma brasileira NBR 6118:2003 trata os nós de pórtico como regiões
especiais, não valendo nessas regiões a hipótese da permanência das seções planas.
Prescreve que, em decorrência da mudança de direção dos elementos estruturais, a
resistência do conjunto depende da resistência à tração do concreto e da disposição
da armadura, as quais devem ser consideradas no dimensionamento. Entretanto, não
apresenta modelos de cálculo para o dimensionamento dos nós.
Resistência nominal ao cisalhamento
Nas verificações associadas ao nó, é usual expressar as forças cortantes em
termos de tensões cisalhantes, calculadas simplesmente por:
Vjh
τ
n
=
(40)
A
j
onde A j é a área efetiva do nó de pórtico. Tal área ainda pode ser escrita como:
A = b h
(41)
j
j
j
onde b j e h j são a largura efetiva e a altura efetiva do nó.
Normalmente, adota-se para a altura efetiva h j o valor da altura da seção
transversal do pilar na direção em que o cisalhamento é introduzido ao nó. Por outro
lado, a obtenção da largura efetiva está ligada às diferenças de largura e de
posicionamento entre as seções dos pilares e das vigas. É evidente que áreas de
concreto muito afastadas das faces verticais das vigas não participam eficientemente
na resistência às tensões cisalhantes introduzidos ao nó de pórtico. Por esse motivo,
algumas normas fornecem recomendações simples para o cálculo de uma largura
efetiva para o nó.
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 29, p. 131-155, 2005