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A resposta curta é: elas precisam de arm mínima para EVITAR RUPTURAS FRÁGEIS (bruscas) e paralelamente suportar pequenos esforços não considerados no cálculo. Já para a arm máxima essa taxa é para assegurar a ductilidade da peça.
No Item 17.3.5.1, a NBR6118 vai dizer o seguinte:
“A ruptura frágil das seções transversais, quando da formação da primeira fissura, deve ser evitada considerando-se, para o cálculo das armaduras, um momento mínimo dado pelo valor correspondente ao que produziria a ruptura da seção de concreto simples”
[Curiosidade 1: apesar do Item 17.3.5 não ter sofrindo alteração para a nova 6118, o Item 17 como um todo foi um dos que mais teve alterações. Muitas delas relacionadas a protensão (essas mudanças serão tratadas aqui nessa lista em breve).]
[Curiosidade 2: o cálculo da armadura de pele e todos os critérios envolvidos continuam os mesmos na nova norma. Então armadura de pele continua sendo 0,1%Ac por face, espaçamento máximo de 20cm e não é necessários As maior que 5cm². DEtalhe o limite da altura da viga para uso da armadura de pelo continua h > 60cm.]
Vamos agora para uma análise mais aprofundada sobre o uso de arm mínima: o cálculo da arm mínima é feito em função da resistência do concreto a tração. Esse cálculo é feito no liminar no Estádio I para o Estádio II, ou seja, o ponto que na flexão a peça começa realmente a fissurar. Sem uma arm mínima, nesse momento, há um risco muito alto da peça quebrar e romper de forma acelerada (o que chamamos de ruptura frágil). Essa ruptura é dita sem avisos. Por isso devemos evitá-la ao máximo. Lembrando também que, a arm máxima é um valor fixo de 4%Ac para elementos lineares.
A Figura A a seguir mostra a ruptura de uma viga sem aço. Repara que não há fissuração. Apenas um rompimento localizado, ou seja, a peça não tem tempo de deformar. Ela rompe logo. Mesmo antes de qualquer manifestação de abertura de fissuras o rompimento ocorre de forma brusca.
A 6118 fornece uma tabela auxiliar para a determinação do As minímo em função do fck. Essa tabela é mostrada a seguir:
Detalhe: ela continuará a mesma na nova norma!
Como referência, para um concreto de fck 30 MPa, a arm mínima é 0,15% da área da seção da peça. Para um concreto de 40MPa esse valor mínimo vai para 0,18%. Repara que quanto maior é o fck, maior será a resistência do concreto a tração e, portanto, maior será o percentual mínima para o cálculo da arm mínima. Mas deve ser lembrado (principalmente para quem faz ATP) que esses valores da Tabela 17.3 não são obrigatórios. Eles foram estimados considerando CA50 e d/h = 0,8. Se teu valor de d/h mudar, você pode tranquilamente rever sua armadura mínima sempre problemas!
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