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Um Engenheiro Perito foi contratado para verificar fissuras relatadas na viga de concreto armado da sala de todos os apartamentos de um edifício de 6 pavimentos com idade de 5 anos. Em vistoria ao local, identifica-se o padrão de fissuração em alguns apartamentos e prepara-se um croqui com as dimensões lá determinadas e com informações adicionais colhidas da análise dos projetos estruturais oriundos do processo de aprovação junto à prefeitura.

*Dimensões e nomenclatura das peças estruturais retiradas dos projetos fornecidos.

Considere que no projeto estrutural o concreto empregado foi classe C20 e, com o valor das cargas verticais nos pilares P1 e P2, estima-se em 29,0 kN/m a carga distribuída (sem fator de majoração) na viga V6 em cada pavimento. A armadura de flexão no centro desta viga V6 é de 4φ16, CA50, com altura útil d = 55 cm e com largura colaborante da laje totalizando bf = 140 cm. Na documentação de obra consta ainda que a laje maciça foi modificada para pré-fabricada com altura de 16 cm (incluída capa de concreto de 4,0 cm), para reduzir o custo das formas (material e mão de obra) em relação à laje maciça, apoiando-a 50 cm acima da base da viga. Não foi identificada anuência do calculista estrutural em nenhum documento e nem revisão do projeto estrutural que considerasse essa mudança.

Dados:
Mk = 130,5 kN.m
Posição da linha neutra para laje maciça:
x = 6,2 cm
As = (Md /d) . {1/[σsd . (1 − 0,4 . x/d)]}
Área de aço para 4 φ 16 = 8,0 cm2
fyd = 43,5 kN/cm2
fcd = 2,0 kN/cm2
Observação: Considere o arredondamento padrão e com uma casa decimal.

Com base nessas informações, responda, justificadamente:

a. Considerando a troca do tipo de laje, identifique se a posição da linha neutra dada para laje maciça se modifica e fundamente como essa troca interfere na altura útil a ser considerada para a viga.
b. A partir da sua explicação no item a, supondo que a nova posição da linha neutra nas condições de execução com a laje pré-fabricada resulte num valor negativo, fundamente qual seria o significado deste valor e indique as consequências para o desempenho da viga.
c. Calcule a área de aço necessária em cm² para a situação real com a mudança do tipo de laje, adotando a posição da linha neutra no limite entre os Domínios 3 e 4 de deformação. Redija sucintamente suas conclusões do laudo e fundamente como se pode corrigir o problema para dar segurança e durabilidade a essa estrutura que já está em uso.
Dado: para o limite entre os Domínios 3 e 4, adote x = 28,0 cm.