Questão:
O ângulo do consolo deve ser sempre estimado em 60 graus na construção de alvenaria ou existe uma fórmula a ser usada?
Stilez
2019-03-23 23:59:48 UTC
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Em material de construção educacional, bem como em publicações de engenharia, o ângulo do consolo para cargas excessivas significativas, e também para aberturas substanciais, em uma parede de tijolo comum é geralmente estipulado como sendo 60 graus em relação à horizontal.

Por exemplo: enter image description here Na primeira ilustração, a carga reduzida é espalhada, na segunda uma carga distribuída é espalhada, e na terceira, uma carga pontual é espalhada. Não há contrafortes ou outro suporte "fora do plano". A parede pode ser imaginada como uma parede de tijolo comum de comprimento indefinido com 100 mm de espessura.

Eu tentei encontrar a fonte desse valor de 60 graus, para verificar quando é aplicável e como é calculado, mas não consigo encontrar absolutamente nada sobre o assunto. As poucas menções online de "ângulo do consolo" são todas de uma forma que apenas afirma / assume 60 graus (sem raciocínio). Não consigo encontrar mais nada.

Relacionado a isso, ao lidar com uma abertura, qual destas é a forma correta de usar o ângulo do consolo e por quê? Os dois não podem estar corretos, pois se contradizem, mas não parece haver uma razão óbvia para que a resposta seja uma e não a outra.

enter image description here

No primeiro diagrama, o peso reduzido é tratado como causando uma carga reduzida na alvenaria próxima a 60 graus para fora; no segundo, o peso circundante mais pesado é tratado como causando um aumento da carga a 60 graus para dentro.

Como o ângulo do consolo realmente funciona nessas situações típicas, onde há excesso de cargas + aberturas em algum ponto em uma parede de tijolo comum, e quão universalmente apropriado é sempre assumir que são 60 graus em uma construção de tijolo ou concreto comum?

Eles não resolveram isso ao construir catedrais, etc. Mas você pode achar interessante: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952016000300435
Obrigado S.M. - uma fonte interessante! Então, eles modelaram um consolo saliente como uma seção de alvenaria em tensão (a "amarração") apoiada por uma seção triangular de alvenaria em compressão (a "escora")? Eu posso usar isso. Mas não é diretamente aplicável, tal como está, a cálculos sobre consolos no plano de espalhamento dentro de paredes de alvenaria, como estes exemplos. Há algo mais diretamente relevante sobre estes e sobre os 60 graus normalmente citados? Idealmente Eurocódigo, se disponível, mas nada realmente
3 comentários rápidos: 1) Mike está fazendo um link para um artigo sobre consolos em concreto armado, então tome muito cuidado ao aplicá-lo em alvenaria. 2) Por que você esperaria poder calcular o ângulo de distribuição da carga? Parece um valor puramente empírico para mim. 3) Em relação à sua pergunta sobre aberturas de janela: Este ângulo é para distribuir uma carga concentrada em um comprimento limitado da parede até que ela seja distribuída uniformemente em todo o comprimento da parede (assumindo que a parede seja alta o suficiente). (Veja também as figuras em EN1996-1-1 seção 6.1.3.)
@ingenørd - Obrigado! 1996-1-1 seção 6.1.3 é perfeito. Você pode colocar isso em uma resposta, para que eu possa marcá-la?
-1
Um responda:
ingenørd
2019-03-24 13:07:16 UTC
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Eu recomendei a leitura de EN1996-1-1, e especialmente a seção 6.1.3, pelo menos se você estiver em uma área onde os eurocódigos são aplicáveis. Esta seção contém o ângulo de distribuição de carga de 60 graus. Tem alguns números que mostram as aplicações do ângulo, mas nenhuma fórmula para calcular um valor alternativo.

Não esperaria encontrar uma fórmula para calcular um valor mais exato do ângulo. Para mim, parece ser um valor empírico, que é apoiado por experimentos e não pela teoria.

Quanto à pergunta sobre aberturas de janelas: O ângulo de 60 graus é para distribuir concentrado em um comprimento maior da parede. Portanto, a figura à direita em seu diagrama é a correta. A rigor, você poderia usar a figura à esquerda para distribuir o peso do peitoril da janela e a figura à direita para distribuir o peso da parede entre e acima das janelas, mas isso raramente valerá a pena. Pense nisso como distribuir uma carga, não distribuir a ausência de uma carga.

A maior parte da teoria não é escrita para corresponder (aproximadamente) ao que acontece no mundo real?
@SolarMike Sim, claro, mas às vezes você tem dados experimentais e um modelo teórico que corresponde a outros dados de um experimento muito diferente, e às vezes você basicamente está apenas ajustando uma linha a um conjunto de pontos de dados. Comparado a, digamos, aço, projetar alvenaria é um material altamente empírico no sentido de que você costuma usar fórmulas que são apenas um ajuste de dados experimentais (funcionou nas catedrais ...), enquanto que no aço, você pode usar equações que, além de combinar os dados, também pode ser derivado da teoria da elasticidade e do critério de rendimento de von Mises ou similar.
Portanto, a teoria só funciona devido a suposições ou alguma constante de "manipulação" ...
@SolarMike Certo, e minha afirmação é que 60 graus é uma constante de violino.
Muita pesquisa foi feita na mecânica de estruturas de alvenaria, por exemplo, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141029618315189. Essas descobertas levam tempo para serem filtradas para a prática.


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