Nos países regidos pelo AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials), como os Estados Unidos, regiões lideradas por projetos de base americana e mercados que adotam normas americanas (América Latina, Médio Oriente e partes da Ásia), os engenheiros estruturais devem seguir requisitos rigorosos e metodologias de projeto para infraestruturas de transporte. O AASHTO fornece as especificações, manuais e orientações necessárias para projetar pontes, autoestradas, estruturas ferroviárias e fundações em conformidade.
O IDEA StatiCa integra agora as Especificações de Projeto de Pontes AASHTO LRFD nas suas aplicações de betão (Detail 3D e 2D). Isto significa que os engenheiros estruturais em todo o mundo têm a capacidade de desenvolver projetos em ambientes multi-norma, através de comutação flexível de códigos e um motor de cálculo unificado.
As Especificações de Projeto de Pontes AASHTO LRFD, tal como outros códigos de projeto, utilizam a metodologia de Escora-e-tirante para regiões onde a teoria de vigas não pode ser aplicada (regiões de descontinuidade, também designadas regiões D). A aplicação Detail da suite IDEA StatiCa é utilizada para projetar estas regiões D usando o Método do Campo de Tensões Compatível (CSFM), que determina as tensões e deformações no betão armado impondo o equilíbrio e a compatibilidade em toda a estrutura.
O Detail reporta as tensões, deformações, deflexões e fendas no betão armado sob as ações aplicadas e combinações de ações. Com base nestes resultados, a aplicação realiza a verificação normativa das regiões D utilizando os fatores de material definidos nos respetivos códigos de projeto.
O que está implementado do AASHTO?
- Projetos de exemplo: Uma série de modelos de projeto prontos a usar, incluindo juntas de pórtico de pontes, extremidades de vigas, diafragmas de pontes, encontros de pontes, muros de suporte e capitéis de pilares.
- Modelos de material: O modelo CSFM requer curvas de comportamento de material definidas, que são tipicamente especificadas por cada código de projeto. Neste caso, são utilizados os modelos de material AASHTO para betão e armadura de aço. Mais detalhes estão disponíveis no enquadramento teórico da aplicação Detail.
- Diagramas tensão-deformação para a serviceabilidade: os efeitos de serviceabilidade a longo prazo e a curto prazo são considerados utilizando as fórmulas AASHTO.
- Fatores de carga de resistência (abordagem geral às regiões D): Uma vez calculadas as tensões, deformações e deflexões no Detail, o software compara-as com a resistência dos materiais multiplicada por um fator de resistência. Utilizando os fatores normativos, a aplicação auxilia a verificação normativa das regiões D de acordo com as disposições do AASHTO.
- ϕc =0.7 Fator de resistência para o betão - Artigo 5.5.4.2
- ϕs =0.9 Fator de resistência para a armadura - Artigo 5.5.4.2
- ϕp =1.0 Fator de resistência para a armadura de pré-esforço - Artigo 5.5.4.2
- Verificações do estado limite de resistência (taxa de utilização do material, resistência de aderência): Após a análise das tensões no betão, na armadura e nas zonas de ancoragem, o software avalia a sua utilização comparando a solicitação com as capacidades de material correspondentes.
- Resistência do betão - fc /fc,lim
- Resistência da armadura - fs /fy,lim
- Ancoragem (tensão de corte de aderência) - τb /fbu
- Verificações do estado limite de serviço: Com base nos resultados da análise, o software avalia a serviceabilidade verificando a limitação de tensões em modelos pré-esforçados, a deflexão a curto e longo prazo e a largura de fendas.
- Limitação de tensões - σp /σp,lim
- Deflexão - uz,tot
- Largura de fenda -w /wlim
As Especificações de Projeto de Pontes AASHTO LRFD incluem um capítulo sobre ancoragem ao betão (5.13 – Âncoras), que estabelece que as âncoras projetadas em conformidade com o AASHTO devem seguir as disposições do ACI 318.
O IDEA StatiCa Detail 3D é uma solução para o projeto de ancoragens e betão armado, onde os engenheiros podem analisar, visualizar e confirmar como as cargas se transferem das âncoras através do betão armado. Pode saber mais sobre estas verificações no seguinte artigo: Verificação normativa completa de âncoras e bloco de betão no Detail 3D (ACI)
Resumo
A partir de agora, os engenheiros estruturais que projetam infraestruturas de transporte, como pontes, estruturas diversas em autoestradas, caminhos de ferro, transportes públicos e fundações, podem utilizar o IDEA StatiCa Detail para poupar tempo. Permite-lhes substituir a metodologia de Escora-e-tirante por um projeto mais otimizado. Eis as principais razões pelas quais os engenheiros recorrem à aplicação IDEA StatiCa Detail nos seus projetos:
- Flexibilidade para modelar qualquer geometria: Modele qualquer região D que o seu projeto exija, incluindo armadura personalizada
- Visibilidade do caminho de carga: Visualize o fluxo real de tensões na estrutura, considerando o betão armado
- Conformidade com normas internacionais: ACI, AASHTO, Eurocode
- Cálculo de deflexões e largura de fendas
- Geração de documentação detalhada: Produza documentação clara para suportar uma aprovação mais rápida
Saiba mais sobre as verificações normativas AASHTO no enquadramento teórico e explore os projetos de exemplo disponíveis na aplicação para começar a projetar com o AASHTO hoje mesmo.