Descubra a nova geração do Eurocódigo 2 com o IDEA StatiCa

O novo Eurocódigo destina-se a melhorar a facilidade de utilização e a atualizar conhecimentos desatualizados. Ao mesmo tempo, a norma aumentou o seu âmbito, em parte porque as partes existentes EN 1992-1-1, EN 1992-2 e EN 1992-3 foram fundidas. Além destas alterações, há também alterações significativas de conteúdo. Este artigo não abrange todas as alterações, mas destaca alguns pontos-chave relativos aos materiais e à verificação do esforço de corte.

Materiais e valores de cálculo

A determinação do valor de cálculo da resistência à compressão do betão (f_cd) é uma alteração que se repete ao longo da norma. A nova expressão é:

$\quad \quad f_{cd} = \eta_{cc} \cdot k_{tc} \frac{f_{ck}}{\gamma_c}$; where $\eta_{cc} = \left(\frac{40}{f_{ck}}\right)^{\frac{1}{3}} \leq 1{,}0$

O fator $\alpha_{cc}$ é eliminado e substituído por dois fatores de correção. $\eta_{cc}$ é um fator que reduz o valor de resistência calculado acima de C40/50. $k_{tc}$ é um fator que considera a influência da duração da carga.

Além disso, o diagrama tensão-deformação bilinear deixa de ser utilizado, e os cálculos passam a ser efetuados apenas com o diagrama parábola-retângulo ou com o diagrama de bloco constante.

Figura 1: Diagrama tensão-deformação parábola-retângulo para o betão à compressão no IDEA StatiCa Section.

Além disso, a tabela das classes de resistência do betão foi simplificada, e todos os valores de deformação foram removidos. Ao mesmo tempo, foi acrescentada a classe C100/115, devido à utilização crescente de betão de alta resistência.

Resistência ao corte sem estribos

Foram incluídas novas fórmulas para elementos sem armadura de corte. Em comparação com o Eurocódigo atual, a expressão mudou significativamente, tanto para o corte como para o punçoamento. Além disso, a resistência passa a ser expressa em tensão (N/mm²) e não em força (kN).

Vejamos com mais atenção a verificação do esforço de corte. Seguem-se as fórmulas da resistência ao esforço de corte para elementos que não requerem armadura de corte calculada, segundo a EC2:2004 e a EC2:2023.

EN 1992-1-1:2004, § 6.2.2

$\quad \quad V_{Rd,c} = [ C_{Rd,c} \, k (100 \rho_l f_{ck})^{1/3} ] b_w d$

EN 1992-1-1:2023, § 8.2.2

$\quad \quad \tau_{Rd,c} = \frac{0.66}{\gamma_V} \cdot ( 100 \rho_l \cdot f_{ck} \cdot \frac{d_{dg}}{d} )^{1/3}$

A primeira alteração visível é o novo coeficiente parcial para corte e punçoamento sem armadura de corte (γ_V = 1,40). O termo $(100 \rho_l \cdot f_{ck})^{1/3}$, que considera o efeito da armadura longitudinal e da resistência à compressão do betão , permanece inalterado. Um novo termo é (d_dg/d), em que d é a altura útil e d_dg é o parâmetro de grão.

Na EC2:2023, a altura útil d é incorporada na fórmula de forma diferente, para considerar com maior rigor o efeito de escala. Consequentemente, a resistência do betão é inferior à da EC2:2004, especialmente em elementos com grande altura útil. Como resultado, a armadura de corte tem de ser disposta mais cedo.

Além da altura útil, existe também o novo parâmetro d_dg, que descreve a rugosidade da fenda crítica. Este depende do tipo de betão e das propriedades do agregado.

d_dg (mm) pode ser considerado como:

$d_{dg} = 16\,\text{mm} + D_{\text{lower}} \leq 40\,\text{mm} \quad \quad \quad     \text{for concrete with } f_{ck} \leq 60\,\text{MPa}$ $d_{dg} = 16\,\text{mm} + D_{\text{lower}}\left(\frac{60}{f_{ck}}\right)^2 \leq 40\,\text{mm} \quad \text{for concrete with } f_{ck} > 60\,\text{MPa}$

D_lower é o limite inferior da dimensão do peneiro superior da fração de agregado mais grossa. Quanto mais grosso for o agregado, maior é o atrito de corte (engrenamento dos agregados) e, portanto, a resistência ao corte. A Figura 2 mostra que, para valores de d_dg maiores (24, 32, 40), é possível atingir uma resistência ao corte τ_Rd,c mais elevada.

Figura 2: Resistência ao corte τ_Rd,c em função do parâmetro de grão d_dg, para três taxas de armadura longitudinal.

Além do agregado, a resistência à compressão do betão e a armadura longitudinal também influenciam diretamente a resistência ao corte da secção transversal. Estes parâmetros interagem e compensam-se parcialmente. Esta interação não se compreende simplesmente lendo a fórmula; é também necessário saber calcular com ela.

O IDEA StatiCa Section efetua os cálculos segundo o novo Eurocódigo 2

Para apoiar os engenheiros estruturais na transição para a 2.ª geração dos Eurocódigos, o IDEA StatiCa apresenta a aplicação IDEA StatiCa Section. Esta aplicação suporta o dimensionamento e a verificação de secções transversais de betão armado de acordo com a EN 1992-1-1:2023. Section é mais do que uma ferramenta para verificar secções transversais de betão e obter uma marca verde. É também um recurso para ajudar a compreender verdadeiramente as novas regras.

Figura 3: O IDEA StatiCa Section apresenta cada verificação segundo a EN 1992-1-1:2023 sob a forma de fórmula, juntamente com todos os parâmetros utilizados.

Ao variar variáveis no software, como aplicar uma dimensão de agregado diferente, ajustar a altura da secção ou alterar os esforços internos, o engenheiro estrutural vê imediatamente o efeito de cada parâmetro na resistência e na armadura necessária. Como Section apresenta todas as verificações sob a forma de fórmulas, cada resultado pode ser rastreado com precisão até à cláusula específica da norma. Esta transparência facilita a compreensão do novo Eurocódigo.

Verificação do esforço de corte segundo o novo Anexo Nacional Neerlandês

O IDEA StatiCa Section é o sucessor do IDEA StatiCa RCS e introduz a segunda geração dos Eurocódigos. O RCS continua disponível para a norma atual. Além disso, as novas regras de esforço de corte da emenda NEN-EN 1992-1-1/ NB+A1:2020+A2:2025 já foram implementadas no RCS. Isto permite aplicar as novas expressões diretamente à norma atual, garantindo uma transição gradual.

A maré ainda está a recuar. Quem aproveitar este tempo para se familiarizar com as novas regras verá a onda aproximar-se, em vez de ser surpreendido por ela. Com o novo dimensionamento ao esforço de corte já incluído no RCS e a EN 1992-1-1:2023 disponível no Section, essa transição pode começar hoje.