A parede estrutural, a seguir, deve ser dimensionada no Esta...

A questão é uma aplicação prática do dimensionamento de paredes de alvenaria estrutural à compressão simples no estado de limite último. Nesse exercício, o objetivo é calcular a carga máxima suportada a partir dos dados referentes às resistências características e das dimensões da parede.

O primeiro passo será o cálculo da resistência de cálculo, fd, que é dado pela razão entre a resistência característica à compressão simples da alvenaria, fk, e o coeficiente de ponderação da alvenaria, γm:

fd = fk / γm

fd = 0,70 fpk / γm

fd = 0,70 x 70 / 2

fd = 2,45 MPa = 2450 kN/m²

A partir disso, pode-se tomar a função do esforço resistente de cálculo:

Nrd = fd AR

Em que:

Nrd = força normal resistente de cálculo

fd = resistência à compressão de cálculo da alvenaria

A = área da seção resistente

R = redutor devido à esbeltez da parede, sendo R = [1 - (λ/40)³], em que λ a razão entre a altura efetiva he e a espessura efetiva te.

Para calcular o redutor R, é preciso definir primeiramente a altura efetiva e a espessura efetiva. A altura efetiva será igual à altura real, já que a parede está travada por lajes tanto superiormente quanto interiormente (seria o dobro caso uma extremidade fosse engastada e outra livre). Já a espessura efetiva é também igual à espessura real, uma vez que não há informação de enrijecedores nessa parede. Logo, a esbeltez λ será dada por:

λ = he/te

λ = h/t

λ = 280/14

λ = 20

O valor encontrado, de 20, é inferior a 24, valor máximo permitido para o parâmetro de esbeltez em paredes estruturais não armadas. 

Agora, procede o cálculo do redutor R:

R = [1 - (λ/40)³]

R = [1 - (20/40)³]

R = [1 - 1/8]

R = 7/8

A área de seção resistente será considerada em 1 metro linear de parede, já que a carga Pk é dada por metro. Assim, o resultado final de Nrd será dado por metro linear de parede.

A = 1 x 0,14

A = 0,14 m²

Assim, podemos retomar o cálculo do esforço resistente de cálculo:

Nrd = fd AR

Nrd = 2450 x 0,14 x 7/8

Nrd = 300 kN (por metro linear de parede)

Nrd = 300 kN/m

Por fim, devemos lembrar que o esforço normal solicitante, que deve ser menor ou igual ao esforço resistente de cálculo, é majorado pelo fator de segurança:

Nd = 1,4 x Nk

300 = 1,4 x Pk

Pk = 300 / 1,4

Pk = 214 kN/m

Finalmente, tem-se o valor máximo da carga Pk, que é 214 kN/m, sendo a LETRA B resposta para a questão.

Gabarito do Professor - Alternativa B

FONTES: 

ARAÚJO, Prof. José Milton. Universidade Federal do Rio Grande. Alvenaria Estrutural. Notas de aula. Rio Grande, 2009.