PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO_ADERENCIA 2014

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http://www.ldgarquitetura.com/servi%C3%A7os.php

http://www.construtoraviseu.com.br/vilarealrelatorio1110.htm

� http://www.lmc.ep.usp.br/people/vam/anima_detalhamento.html

� http://www.cesec.ufpr.br/etools/oe3/applets/ConcretoArmado/Ancoragem/teoria.pdf

� ADERÊNCIA (bond) é a propriedade que

impede que haja o escorregamento de uma barra em relação ao concreto que a envolve,

� responsável pela solidariedade entre o aço e o concreto.

� A transferência de esforços entre aço e concreto e a compatibilidade de deformações entre eles são fundamentais para a existência do concreto armado.

BARBATO,R.L.A. Concreto Armado. UFSCar, Notas de aula,1983.

DEBS,A.L.H., Concreto Armado, Notas de Aulas, SET/EESC/USP, 2006.

GIONGO,J.S.,Concreto Armado, Notas de Aulas SET/EESC/USP, 2006.

A aderência pode ser decomposta em três parcelas:a)adesão, b)atrito e c)aderência mecânica

� caracteriza-se por uma resistência à separação dos dois materiais. � Ocorre em função de ligações físico-químicas, na interface das

barras com a pasta, geradas durante as reações de pega do cimento.

� Para pequenos deslocamentos relativos entre a barra e a massa de concreto que a envolve, essa ligação é destruída.

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� Para o arrancamento de uma barra em um bloco concreto verifica-se que a força de arrancamento Fb2 é maior do que a força Fb1 mobilizada pela adesão. � Esse acréscimo é devido ao atrito entre a barra e o concreto.� A oposição à ação Fb2 é constituída pela resultante dastensões de aderência (τb) distribuídas ao longo da barra.

� O atrito manifesta-se quando há tendência ao deslocamento relativo entre os materiais. � Depende da rugosidade superficial da barra e da pressão transversal σ, exercida pelo concreto sobre a barra, em virtude da retração. � Em barras curvas ou em regiões de apoio de vigas em pilares, aparecem acréscimos dessas pressões de contato, que favorecem a aderência por atrito.� O coeficiente de atrito entre aço e concreto é alto, em função da rugosidade da superfície das barras, resultando valores entre 0,3 e 0,6 (LEONHARDT, 1977).

Nas barras de alta aderência, as saliências mobilizam forças localizadas, aumentando significativamente a aderência.

Mesmo uma barra lisa pode apresentar aderência mecânica, em função da rugosidade superficial, devida à corrosão e ao processo de fabricação, gerando um denteamento da superfície (LEONHARDT, 1977).

NBR7477: Ensaios para determinar o coeficiente de conformação superficialNBR 7480: Define os valores mínimos do coeficiente em função da categoria do açoNBR 6118: a conformação é medida pelo coeficiente η1 estabelecidos em função da superfície lateral das barras

� Os fios e barras podem ser lisos ou providos de saliências ou mossas.

� As barras da categoria CA-50 são obrigatoriamente providas de nervuras transversais oblíquas.

� A categoria CA-25 deve ter superfície obrigatoriamente lisa, desprovida de quaisquer tipos de nervuras ou entalhes.

� Os fios podem ser lisos, entalhados ou nervurados. Os de diâmetro nominal 10 mm devem ter obrigatoriamente entalhes ou nervuras.

Aço CA-50

Aço CA-25

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• Na concretagem de uma peça, tanto no lançamento como no adensamento, o envolvimento da barra pelo concreto é influenciado pela inclinação dessa barra. • Altura da camada de concreto sobre a barra, cujo peso favorece oadensamento, melhorando as condições de aderência.• Posição, Nível da barra em relação ao fundo da forma; a exsudação produz porosidade no concreto, que é mais intensa nas camadas mais altas, prejudicando a aderência.

� Dados:� Concreto C25� Barra nervurada : 40 mm de diâmetro� Combinação normal de carregamento

(Estado Limite Último)

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� Na ancoragem por aderência, deve ser previsto um comprimento suficiente para que o esforço da barra (de tração ou de compressão) seja transferido para o concreto: COMPRIMENTO DE ANCORAGEM.

Nas emendas nas barras, também se deve garantir um comprimento suficiente para que os esforços sejam transferidos de uma barra para outra, na região da emenda.

� OBS.: não são permitidas em barras de bitola maior que 32 mm, nem em tirante e pendurais (elementos sob tração pura).

� Na ancoragem por aderência, os esforços são ancorados por meio de um comprimento reto ou com grande raio de curvatura, seguido ou não de gancho.

� Com exceção das regiões situadas sobre apoios diretos, as ancoragens por aderência devem ser confinadas por armaduras transversais ou pelo próprio concreto, considerando-se este caso quando o cobrimento da barra ancorada for maior ou igual a 3φ e a distância entre as barras ancoradas também for maior ou igual a 3φ.

� Nas regiões situadas sobre apoios diretos, a armadura de confinamento não é necessária devido ao aumento da aderência por atrito com a pressão do concreto sobre a barra.

� De maneira simplificada, pode-se dizer que, a partir do ponto em que a barra não for mais necessária, basta assegurar a existência de um comprimento suplementar l b

que garanta a transferência das tensões da barra para o concreto.

� Dados:� Concreto C2o� Aço CA-50� Barra nervurada de diâmetro < 40 mm� Combinação normal de carregamento

(Estado Limite Último)

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� A presença de gancho na extremidade da barra também permite a redução do comprimento de ancoragem, que pode ser calculado pela expressão:

V

P

� A redução devido à presença de gancho na extremidade da barra é bastante restrita, já que a norma exige uma cobertura de concreto de 3φ , no plano normal ao do gancho, que, praticamente só ocorre nas vigas que se apóiam em outras vigas.

BARRAS TRACIONADAS ISOSLADAS (NBR6118:2003)

� Nas estruturas usuais de concreto armado, pode ser necessário ancorar barras compridas, nos seguintes casos:

• em vigas - quando há barras longitudinais compridas (armadura dupla);

• nos pilares - nas regiões de emendas por traspasse, no nível dos andares ou da fundação.

� Os comprimentos de ancoragem de barras comprimidas são calculados como no caso das tracionadas, porém, nas comprimidas não se usa gancho.

� A presença do gancho gera concentração de tensões, que pode levar ao fendilhamento do concreto ou à flambagem das barras.

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� Dados:� Concreto C15� Aço CA-50� Barra nervurada de diâmetro <32 mm� Combinação normal carregamento (Estado Limite Último)

para Φ=32 mm

� Barras comprimidas não devem ter gancho

REFAZER para Φ=16 mm

Item 17.3.5.2.4 NBR6118:2003 Para armaduras de tração e de compressão deve ser respeitada a TAXA de armadura máxima 4%, fora das zonas de emendas. Objetivo é assegurar as condições de ductilidade e o campo de validade dos ensaios que originaram as prescrições da norma.

Item 18.3.2.2 NBR6118:2003 Distribuição transversal das barras (aplica-se tbém. às regiões de emendas por traspasse)

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� O deslocamento al

é fundamentado no comportamento previsto para resistência da viga à força cortante, em que se considera que a viga funcione como uma treliça, com banzo comprimido e diagonais (bielas) formados pelo concreto, e banzo tracionado e montantes constituídos respectivamente pela armadura longitudinal e pelos estribos.

� Nesse modelo há um acréscimo de esforço na armadura longitudinal de tração, que é considerado através de um deslocamento a

ldo

diagrama de momentos fletores de cálculo.

al

d

� De acordo com a NBR 6118 (2003), item 18.3.2.4, a armadura longitudinal de tração junto aos apoios deve ser calculada para satisfazer a mais severa das seguintes condições:

a) no caso de ocorrência de momentos positivos, a armadura obtida através do dimensionamento da seção;

b) em apoios extremos, para garantir ancoragem da diagonal de compressão, armadura capaz de resistir a uma força de tração Rs dada por:

� onde Vd é a força cortante no apoio e Nd é a força de tração eventualmente existente. A área de aço nesse caso é calculada pela equação:

� c) em apoios extremos e intermediários, por prolongamento de uma parte da armadura de tração do vão (As,vão), correspondente ao máximo momento positivo do tramo (Mvão), de modo que:

� Em apoios extremos, para os casos (b) e (c) anteriores, a NBR 6118 (2003) prescreve que as barras devem ser ancoradas a partir da face do apoio, com comprimento mínimo dado por:

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� A NBR 6118 (2003), item 18.3.2.4.1, estabelece que quando houver cobrimento da barra no trecho do gancho, medido normalmente ao plano do gancho, de pelo menos 70 mm, e as ações acidentais não ocorrerem com grande frequência com seu valor máximo, o primeiro dos três valores anteriores pode ser desconsiderado, prevalecendo as duas condições restantes.

Desta forma, pode-se determinar o comprimento mínimo necessário do apoio, no qual c é o cobrimento da armadura

Ancoragem no apoio

Sendo do comprimento de ancoragem necessário

Portanto, para o comprimento disponível no apoio, a área das barras ancoradas neste apoio não pode ser inferior a As, nec.

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� Dados:� Concreto C25� Aço CA-50� Barra nervurada de diâmetro <32 mm� Combinação normal de carregamento (Estado Limite Último):γg =1,4 e γq =1,4� Armadura transversal 6,3 mm� Cobrimento nominal de 3 cm� Dimensão máxima do agregado 19 mm

� Diagramas de esforços

� Altura útil

� Tabelas

� adotar

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S

SS

A

R=σ

=> > lb, min

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TABELA pode ser utilizado neste apoio diâmetro de 12,5 mm

Embora 2 barras seja armadura mínima a ser ancorada nos apoios, devido ao espaço limitado de 17 cm, todas as 5 barras devem ser ancoradas.

a) semicirculares, com ponta reta de comprimento não inferior a 2φ;b) em ângulo de 45º (interno), com ponta reta de comprimento não

inferior a 4φ;c) em ângulo reto, com ponta reta de comprimento não inferior as 8φ

.� Segundo as recomendações da NBR 6118 (2003), as barras lisas

deverão ser sempre ancoradas com ganchos, e semicirculares.

Calcular o comprimento de ancoragem de uma barra de 12,5 mm de diâmetro,Considerando região de boa aderência, concreto C25 e terminando na extremidade com gancho de ângulo reto.Detalhar o gancho.

( )

16)25,1.6(16)5(

1625,1.7,1284

5

.7,0

,,

,,

+−=++−=

≅=++

=

=

ganchobganchobicadabarraretif

gancho

retabganchob

lll

cml

ll

φφ

φφφπ

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� A NBR 6118 (2003), item 9.4.6, estabelece que a ancoragem dos estribos deve necessariamente ser garantida por meio de ganchos ou barras longitudinais soldadas.

Os ganchos dos estribos podem ser:• semicirculares ou em ângulo de 45o (interno), com ponta reta de comprimento

igual a 5φ, porém não inferior a 5cm;• em ângulo reto, com ponta reta de comprimento maior ou igual a 10φ, porém não

inferior a 7cm (este tipo de gancho não deve ser utilizado para barras e fios lisos).

� Seção 22cm x 40 cm� Diâmetro do estribo 6,3 mm� C=2,5 cm� Gancho ângulo reto

� Solução adotada L(total)=115cm

A função da armadura de pele é , principalmente, minimizar efeitos da fissuração, retração e variação de temperatura.Diminui a abertura de fissuras por flexão na alma das vigas.Deve ser posicionada nas laterais da alma, em ambas as faces, com área em cada face, não menor que

Deve ser composta por barras de alta aderência (η1 >=2,25), com espaçamento

almacpeles AA ,, %10,0=

φ15

20

3/

≤

≤

≤

t

cmt

dt