Verificação normativa de bloco de betão de acordo com as normas australianas

O betão abaixo da placa de base é simulado por um subsolo de Winkler com rigidez uniforme, que fornece as tensões de contacto. A tensão média na área carregada em contacto com a placa de base é utilizada para a verificação à compressão.

Superfície de apoio do betão

A superfície de apoio do betão é verificada de acordo com AS3600: 2018 – Cl. 12.6. A tensão de apoio de cálculo numa superfície de betão não deve exceder:

\[ ϕ f_b = ϕ 0.9 f'_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le ϕ 1.8 f'_c \]

onde:

• ϕ = 0.6 – fator de capacidade (Tabela 2.2) editável na configuração normativa
• f'_c – resistência característica à compressão em cilindro do betão aos 28 dias
• A₁ – área de apoio
• A₂ – maior área da superfície de apoio que é geometricamente semelhante e concêntrica com A₁. As inclinações laterais do tronco de pirâmide são 1 longitudinalmente e 2 transversalmente em relação à direção da carga.

A tensão de apoio de cálculo, σ, é igual à tensão média sob a placa de base na área abaixo da placa de base em contacto com o betão.

Transferência de corte

A ação de corte na placa de base é assumida como sendo transferida do pilar para a fundação de betão por:

1. Atrito entre a placa de base e o betão / argamassa
2. Chaveta de corte
3. Parafusos de ancoragem

Transferência de força de corte por atrito

A capacidade de corte é calculada de acordo com Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, n.º 2, setembro de 2002 – Capítulo 6.5.3, da seguinte forma:

\[ ϕ V_f = ϕ μ N_c^* \]

onde:

• ϕ = 0.8 – fator de capacidade
• μ = 0.55 – coeficiente de atrito editável na configuração normativa
• N_c* – força axial de compressão de cálculo do pilar

Transferência de força de corte por chaveta de corte

Se a força de corte for transferida pela chaveta de corte, esta é modelada por elementos finitos, e as suas chapas e soldaduras são verificadas pelo Método dos Elementos Finitos e componentes de soldadura. São necessárias verificações adicionais – resistência de apoio do betão; resistência de bordo do betão.

Resistência de apoio do betão

A resistência de apoio do betão é verificada de acordo com Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, n.º 2, setembro de 2002 – Capítulo 6.5.5:

\[ ϕ_c V_b = 0.85 ϕ_c f'_c A_{sl} \]

onde:

• ϕ_c = 0.6 – fator de capacidade para o betão ao apoio, editável na configuração normativa
• f'_c – resistência característica à compressão em cilindro do betão aos 28 dias
• A_sl – área projetada da chaveta de corte embebida na direção da força, excluindo a parte da chaveta em contacto com a argamassa acima do elemento de betão

Resistência de bordo do betão

Se uma força de corte atuar contra um bordo livre do betão, deve ser verificado que o betão é capaz de suportar a ação de corte aplicada. A resistência de bordo do betão é verificada de acordo com Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, n.º 2, setembro de 2002 – Capítulo 6.5.5:

\[ ϕ V_{ce} = ϕ 0.33 \sqrt{f'_c} A_{Vc} \]

onde:

• ϕ =0.85 – fator de capacidade
• f'_c – resistência característica à compressão em cilindro do betão aos 28 dias
• A_Vc – área de tensão efetiva definida pela projeção de um plano a 45° a partir dos bordos de apoio da chaveta de corte até à superfície livre na direção da carga de corte. A área de apoio da chaveta de corte é excluída da área projetada

Transferência de força de corte por âncoras

A força de corte é assumida como sendo transferida pelas âncoras. A força em cada âncora é determinada pelo Método dos Elementos Finitos. Cada âncora ou grupo de âncoras é verificado quanto à rotura do aço ao corte, rotura de bordo do betão, rotura por arrancamento do betão e carregamento combinado de tração e corte, caso a tração também esteja presente.