Ancoragem de Armaduras

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - CAMPUS NOVA VENÉCIACARLOS GUEDES FILHO JHORDANN SILVA ANCORAGEM DE ARMADURAS NOVA VENÉCIA JUNHO, 2013 CARLOS GUEDES FILHO JHORDANN SILVA ANCORAGEM DE ARMADURAS Trabalho de pesquisa e apresentação com objetivo de avaliação na disciplina de Estruturas de Concreto, do Curso Técnico em Edificações do Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Nova Venécia. NOVA VENÉCIA JUNHO, 2013 SUMÁRIO 1. 2. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 3 ADERÊNCIA ENTRE CONCRETO E ARMADURA ...................................................................... 4 2.1 TIPOS DE ADERÊNCIA ......................................................................................................... 4 2.1.1 Aderência por Adesão .................................................................................................. 4 2.1.2 Aderência por Atrito ...................................................................................................... 5 2.1.3 Aderência Mecânica ...................................................................................................... 5 2.2 2.3 2.4 3. TENSÃO DE ADERÊNCIA ..................................................................................................... 6 SITUAÇÕES DE ADERÊNCIA ............................................................................................... 9 RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA INDICADA PELA ABNT NBR 6118/2003 ...................... 10 ANCORAGEM DAS ARMADURAS ............................................................................................. 12 3.1 ANCORAGEM DE ARMADURA PASSIVA POR ADERÊNCIA .......................................... 12 3.1.1 Comprimento de ancoragem básico ......................................................................... 12 3.1.2 Comprimento de ancoragem necessário .................................................................. 14 3.1.3 Ganchos nas armaduras de tração ........................................................................... 15 3.1.4 Barras transversais soldadas .................................................................................... 16 3.1.5 Cobrimento e armadura transversal na ancoragem ................................................ 17 3.2 ANCORAGEM DE ARMADURA ATIVA POR ADERÊNCIA ............................................... 18 3.2.1 Comprimento de ancoragem básico ......................................................................... 18 3.2.2 Comprimento de transferência .................................................................................. 19 3.2.3 Comprimento de ancoragem necessário .................................................................. 19 3.3 ANCORAGEM DE ARMADURA TRANSVERSAL .............................................................. 20 3.3.1 Ganchos dos estribos ................................................................................................. 20 3.3.2 Barras transversais soldadas .................................................................................... 20 3.4 ANCORAGEM POR MEIO DE DISPOSITIVOS MECÂNICOS ............................................ 21 3.4.1 Barra transversal única .............................................................................................. 22 4. 5. CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 23 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................. 24 1. INTRODUÇÃO Há que se ter certeza de que a ligação atritada, armadura trabalhando à tração e concreto à compressão se mantenha, para que todo o castelo mágico da teoria do concreto armado se verifique. Haja vista que é nisso que se baseia a existência do concreto armado como material estrutural, no trabalho conjunto entre concreto e aço. A transferência de esforços entre aço e concreto e a compatibilidade de deformações entre eles são fundamentais para a existência do concreto armado. Isto só é possível por causa da aderência. Aderência (bond, em inglês) é a propriedade que impede que haja escorregamento de uma barra em relação ao concreto que a envolve. É, portanto, responsável pela solidariedade entre o aço e o concreto, fazendo com que esses dois materiais trabalhem em conjunto. Ancoragem é a fixação da barra no concreto, para que ela possa ser interrompida. 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. Ele é denominado comprimento de ancoragem. Além disso, em peças nas quais, por disposições construtivas ou pelo seu comprimento, necessita-se fazer 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. Isto também é possível graças à aderência entre o aço e o concreto. 3 2. ADERÊNCIA ENTRE CONCRETO E ARMADURA 2.1 TIPOS DE ADERÊNCIA Segundo Leonhardt (1977) a aderência é dividida em três diferentes parcelas: por adesão, por atrito e mecânica. A classificação da aderência segundo as três parcelas é meramente esquemática, não sendo possível determinar cada uma delas isoladamente. 2.1.1 Aderência por Adesão A aderência por adesão 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. A Figura 1 mostra um cubo de concreto moldado sobre uma placa de aço. A ligação entre os dois materiais se dá por adesão. Para separá-los, há necessidade de se aplicar uma ação representada pela força Fb1. Se a força fosse aplicada na horizontal, não se conseguiria dissociar a adesão do comportamento relativo ao atrito. No entanto, a adesão existe independente da direção da força aplicada. Figura 1: Ancoragem por Adesão [FUSCO, 2000]. 4 2.1.2 Aderência por Atrito Ao se aplicar uma força que tende a arrancar uma barra de aço inserida no concreto, verifica-se que a força de arrancamento Fb2 é muito superior à força Fb1 relativa à aderência por adesão. Considera-se que a superioridade da força Fb2 sobre a força Fb1 é devida a forças de atrito que opõem-se ao deslocamento relativo entre a barra de aço e o concreto. O atrito manifesta-se quando há tendência ao deslocamento relativo entre os materiais. Depende da rugosidade superficial da barra e da pressão transversal Pt, exercida pelo concreto sobre a barra, em virtude da retração do concreto ou de forças externas. 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). A figura 2 apresenta o efeito da aderência por atrito onde se pode notar que a oposição à ação Fb2 é constituída pela resultante das tensões (τb) distribuídas ao longo da barra. Figura 2: Aderência por Atrito [FUSCO, 2000]. 2.1.3 Aderência Mecânica A aderência mecânica é devida à conformação superficial das barras. Nas barras de alta aderência as nervuras funcionam como peças de apoio que mobilizam tensões de compressão no concreto, 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 uma 5 superfície irregular. Para efeito de comparação são apresentadas figuras das superfícies de barras de aço de seção circular recém laminadas (CA-50) e de fios de aço obtidos por laminação a quente e posterior encruamento a frio por estiramento (CA-60). Nos cálculos de ancoragem não são levadas em conta a aderência mecânica das barras lisas. Figura 3: Aderência Mecânica [FUSCO, 2000]. Figura 4: Rugosidade superficial de barras e fios lisos [LEONHARDT, 1977]. 2.2 TENSÃO DE ADERÊNCIA As tensões de aderência nos elementos estruturais de concreto armado atuam sempre que houver variações de deformação nas barras de aço e, por conseguinte, variação de tensão em um segmento desta. As causas da variação são as seguintes, segundo Leonhardt (1977). a) Ações – alteram os esforços solicitantes, que por sua vez modificam os Fissuras – as fissuras quando surgem no concreto junto às faces da peças valores das tensões nas armaduras tracionadas ou comprimidas; b) acarretam um acréscimo de tensões nas barras da armadura aumentando, portanto, as tensões de aderência; 6 c) Ancoragem nos extremos das barras – na seção transversal onde se pode retirar a barra de serviço, a força atuante deve ser transferida para o concreto por meio das tensões de aderência; d) Variações de temperatura – a maior condutibilidade térmica do aço provoca aquecimento mais rápido das barras de aço do que no concreto, por exemplo, em caso de incêndio. A aderência impede que as barras de aço tenham dilatação livre, acarretando ruptura do concreto do cobrimento; e) Retração do concreto – gera tensões de tração no concreto e de Deformação lenta do concreto – no caso de peças comprimidas o compressão na armadura e é impedida pela armadura; f) encurtamento provocado pela deformação lenta, as barras que compões a armadura recebem um acréscimo de tensão e o concreto sofre um alívio. A caracterização da aderência é complexa e depende dos fenômenos indicados. Sendo assim, recorre-se a análise experimental, por meio de ensaios de arrancamento, que permitem a determinação de valores médios da tensão de aderência. Essa tensão média de aderência é determinada através do método das tensões admissíveis supondo-se que na iminência do arrancamento todo o comprimento da barra, dentro da massa de concreto, transferiu a tensão nela atuante para a massa de concreto. Figura 5: Ensaio de Arrancamento. [SANTOS NETTO, 1976]. 7 A tensão σs na barra de aço diminui à medida que se consideram seções mais afastadas da seção que coincide com a extremidade do bloco de concreto. Isso acontece devido à aderência que permite a transferência das tensões atuantes na barra para o concreto que a envolve. No caso de se ter uma força de tração Ft menor que a força de tração última Ftu, a aderência será mobilizada em apenas uma parte do comprimento total da barra. Quando se tiver Ft = Ftu, a aderência será mobilizada em todo o comprimento da barra. As tensões de aderência (Fbd) se opõem à tendência de deslocamento relativo entre a barra de aço e o concreto que a envolve. Para uma barra de aço imersa em uma peça de concreto, a tensão média de aderência é dada por: Figura 6: Tensão de Aderência. [PINHEIRO; MUZARDO, 2003]. = .ϕ. [1] Fs → força atuante na barra; ϕ → diâmetro da barra; → comprimento de ancoragem. 8 Nas regiões de ancoragem, deve ser verificada a capacidade de transmissão de esforços entre concreto e armadura. Essa verificação é feita por meio da tensão de aderência no estado-limite último. Os valores de cálculo de tensões de aderência (resistência de aderência de cálculo f bd) dependem, principalmente da posição da barra durante a concretagem, de sua conformação superficial e de seu diâmetro. 2.3 SITUAÇÕES DE ADERÊNCIA Na concretagem de uma peça, tanto no lançamento como no adensamento, o envolvimento da barra pelo concreto é influenciado pela inclinação dessa barra. Sua inclinação interfere, portanto, nas condições de aderência. Devido a isso, a NBR 6118/2003 considera em boa situação quanto à aderência os trechos das barras que estejam em uma das posições seguintes: a) b) Com inclinação maior que 45º sobre a horizontal; Horizontal ou com inclinação menor que 45º sobre a horizontal, desde que: para elementos estruturais com h < 60cm, localizados no máximo 30cm acima para elementos estruturais com h ≥ 60cm, localizados no mínimo 30cm abaixo da face inferior do elemento ou da junta de concretagem mais próxima. - da face superior do elemento ou da junta de concretagem mais próxima. Figura 7: Regiões de boa (l) e má (ll) aderência. [BASTOS, 2006]. 9 Os trechos das barras em outras posições e quando do uso de formas deslizantes devem ser considerados em má situação quanto à aderência. Pode-se dizer que a idéia básica é considerar como de má aderência a camada superior do concreto lançado numa mesma concretagem. Isto se deve, principalmente, a dois fatores:   Exsudação do excesso de água de amassamento após o lançamento do concreto, gerando porosidade nas regiões superiores; Adensamento do concreto das camadas inferiores, diminuindo a porosidade e contribuindo para uma melhor aderência. Além destes, outro fator levado em consideração é a inclinação da barra. Isto porque uma pequena inclinação dificulta o seu envolvimento pelo concreto, principalmente na região inferior da armadura. 2.4 RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA INDICADA PELA ABNT NBR 6118/2003 A resistência de aderência de cálculo ( ) entre a armadura passiva e o concreto, conforme o item 9.3.2.1 da NBR 6118/2003, deve ser determinada pela seguinte equação: = 1 . 2 . 3 . [2] Onde é o valor de cálculo da resistência à tração do concreto, 1 leva em consideração a conformação superficial das barras, 2 considera a zona de aderência em que a barra se encontra e 3 leva em conta o diâmetro da barra. Os valores para cada um destes termos é dado abaixo: = , / , = 0,7 , , = 0,3 2/3 [3] Portando, resulta em: = 0,21. 2/3 [4] → resistência característica à compressão do concreto → coeficiente de minoração do concreto (1,4) 10 1,0 1 = 1,4 ℎ 2,25 2 = 1,0 çõ ê 0,7 çõ á ê 1,0 < 32 (132 − )/100, ≥ 32 3 = → diâmetro da barra (mm) A resistência de aderência de cálculo entre armadura e concreto nas armaduras ativas, pré-tracionadas, deve ser determinada, conforme o item 9.3.2.2 da NBR 6118/2003, pela seguinte equação: = 1 . 2 . Calculado na idade de:   aplicação da protensão, para cálculo do comprimento de transferência; 28 dias, para cálculo do comprimento de ancoragem. Sendo: 1,0 1 = 1,2 ℎ ê 1,4 2 = 1,0 çõ ê 0,7 çõ á ê [5] No escorregamento da armadura, em elementos estruturais fletidos, devem ser adotados os valores da tensão de aderência dados nos itens acima, multiplicados por 1,75. 11 3. ANCORAGEM DAS ARMADURAS Será abordado, a seguir, a Ancoragem das Armaduras de acordo com o que descreve a ABNT NBR 6118/2003, no item 9.4. Todas as barras das armaduras devem ser ancoradas de forma que seus esforços sejam integralmente transmitidos para o concreto, por meio de aderência, de dispositivos mecânicos ou por combinação de ambos. 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. 3.1 ANCORAGEM DE ARMADURA PASSIVA POR ADERÊNCIA 3.1.1 Comprimento de ancoragem básico O comprimento de ancoragem básico por aderência de barra é o comprimento mínimo necessário para ancorar a força limite (As fyd) nessa barra, admitindo, que ao longo desse comprimento a distribuição da resistência de aderência seja uniforme e igual a fbd, dada pela expressão [2]. Conhecendo-se as condições geométricas da barra e a resistência de escoamento, a resistência de aderência calculada pela expressão [2], o valor do coeficiente de rugosidade superficial da barra, pode-se calcular o valor do comprimento de ancoragem básico (ℓ ), conforme indicado na figura 8. Figura 8: Comprimento de ancoragem básico. 12 No Estado Limite Último considerando o equilíbrio das forças interna (R d) e externa (Sd), pode-se determinar a expressão com a qual se calcula o comprimento de ancoragem básico (ℓ ). Considerando que a solicitação de cálculo é Rst (força limite) e a resultante da resistência de aderência ao longo da área da barra em contato com o concreto pode-se escrever: . = . ℓ . . Substituindo o valor da área da seção transversal da barra, vem: . 2 4 [6] × = × ℓ × × [7] Resultando a expressão [8] com a qual se calcula o comprimento de ancoragem básico (ℓ ), para barras sem ganchos nas extremidades. ℓ = . 4. [8] Assim que uma barra da armadura longitudinal de uma peça de concreto armado puder ser retirada de serviço basta assegurar que, a partir da seção onde ela pode ser retirada, exista um comprimento suplementar (ℓ ) que garanta a transferência na barra para o concreto. Exemplo 1 Seja calcular o comprimento de ancoragem reto básico (ℓ ) para uma barra de ϕ 12,5 mm, aço CA-50 e fck = 20 MPa, considerando situação de boa aderência. Resolução: Calculamos primeiro o valor de fbd, através da equação [2]: = 1 . 2 . 3 . = 2,25 × 1,0 × 1,0 × 1,105 ∴ ≅ 2,486 MPa em que: = 0,21. 2/3 = 0,21×20 2/3 1,4 ∴ ≅ 1,105 MPa; 1 = 2,25 (CA-50 para barra usual, nervurada, de alta aderência); 2 = 1,0 (situação de boa aderência); e 13 3 = 1,0 (ϕ = 12,5 mm < 32 ). E com o valor de fbd calculamos ℓ com uso da equação [8]: ℓ = . 4. ≅ 12,5×500/1,15 4×2,486 ∴ ℓ ≅ 546,38 = 54,64 3.1.2 Comprimento de ancoragem necessário Alguns aspectos permitem reduzir o comprimento de ancoragem básico, para um comprimento de ancoragem necessário. O principal destes fatores é a relação entre a área de aço calculada e a área de aço efetivamente existente. Na maioria dos casos corrente, devido a normalização das bitolas das armaduras, a área de armadura existente As,ef é maior que a área de armadura calculada As,calc. A tensão nas barras diminui e, portanto o comprimento de ancoragem pode ser reduzido na mesma proporção. O item 9.2.4.5 da Norma prescreve o cálculo para calcular o comprimento de ancoragem necessário ℓ , - expressão [9] - e ainda admite, em casos especiais, considerar em cálculo outros fatores redutores do comprimento de ancoragem, como: a forma das barras (eficiência do gancho); a eficiência de um bom cobrimento; a eficiência de barras transversais soldadas; a eficiência da armadura transversal não soldada, conforme posição relativa à armadura ancorada; e a pressão transversal sobre as barras na ancoragem. ℓ , = . ℓ . Onde: = 1,0 para barras sem gancho; = 0,7 para barras tracionadas com gancho, com cobrimento no plano normal ao do gancho ≥ 3; = 0,7 quando houver barras transversais soldadas conforme o item 3.1.4.1; , , ≥ ℓ , [9] 14 = 0,5 quando houver barras transversais soldadas conforme o item 3.1.4.1 e gancho, com cobrimento no plano normal ao do gancho ≥ 3 ; ℓ é calculado conforme o item 3.1.1; ℓ , é o maior valor entre 0,3ℓ , 10 e 100 . 3.1.3 Ganchos nas armaduras de tração Segundo a Norma as barras comprimidas devem ser ancoradas sem ganchos; e as barras tracionadas podem ser ancoradas ao longo de um comprimento retilíneo ou com grande raio de curvatura em sua extremidade, de acordo com as condições a seguir: a) b) Obrigatoriamente com gancho para barras lisas; Sem gancho nas que tenham alternância de solicitação, de tração e compressão; c) Com ou sem gancho nos demais casos, não sendo recomendado o gancho para barras de > 32 ou para feixes de barras. Segundo a Norma, os ganchos das extremidades das barras da armadura longitudinal de tração podem ser (item 9.4.2.3): a) b) c) semicirculares, com ponta reta de comprimento não inferior a 2ϕ; em ângulo de 45º (interno), com ponta reta de comprimento não inferior a 4ϕ; em ângulo reto, com ponta reta de comprimento não inferior as 8ϕ. Figura 9: Tipos de gancho. [PINHEIRO; MUZARDO, 2003]. 15 Para barras lisas, os ganchos devem ser semicirculares. Vale ressaltar que, segundo as recomendações da Norma, as barras lisas deverão ser sempre ancoradas com ganchos. Ainda segundo a Norma, o diâmetro interno da curvatura dos ganchos das armaduras longitudinais de tração deve ser pelo menos igual ao estabelecido na Tabela 1. Bitola (mm) < 20 ≥ 20 CA-25 4φ 5φ Tipos de aço CA-50 5φ 8φ CA-60 6φ - Tabela 1: Diâmetro dos pinos de dobramento. Quando houver barra soldada transversal ao gancho, e a operação de dobramento ocorrer após a soldagem, mantém-se os diâmetros dos pinos de dobramento da tabela 1, se o ponto de solda situar-se na parte reta da barra, a uma distância mínima de 4φ do início da curva. Caso essa distância seja menor, ou o ponto se situar sobre o trecho curvo, o diâmetro do pino de dobramento será no mínimo igual a 20φ. Quando a operação de soldagem ocorrer após o dobramento, mantêm-se os diâmetros da tabela 1. 3.1.4 Barras transversais soldadas A Norma estabelece (item 9.4.2.2) que podem ser utilizadas várias barras soldadas para ancoragem de barras, desde que: a) b) c) Diâmetro da barra soldada ≥ 0,60; A distância da barra transversal ao ponto de início da ancoragem seja ≥ 5 ; A resistência ao cisalhamento da solda deve superar a força mínima de 0,3 . (30% da resistência da barra ancorada). 16 Figura 10: Ancoragem com barras transversais soldadas. [GIONGO, 2006]. 3.1.5 Cobrimento e armadura transversal na ancoragem Até aqui foi passada a idéia de que a transferência de esforços do aço para o concreto se dava através de tensões tangenciais. Na realidade essa transferência se dá pela mobilização de diagonais comprimidas que são acompanhadas de tensões transversais de tração para o estabelecimento do equilíbrio. Esse esforço de tração transversal no concreto é também chamado de esforço de fendilhamento. Segundo Leonhardt (1978) é preciso ter cuidado com estes esforços de fendilhamento, visto que o concreto possui baixa resistência a tração. Quando uma compressão transversal favorável não atuar na zona de ancoragem, é necessário utilizar uma armadura transversal externa, ao longo do comprimento de ancoragem, capaz de absorver os esforços de fendilhamento. O arrancamento da barra de aço do concreto mobiliza tensões tangenciais (τ b) na interface aço-concreto, tensões diagonais de compressão (σce) e tensões transversais de tração (σtt). Figura 11: Tensões atuantes na ancoragem por aderência com nervuras. [FUSCO, 2000]. 17 As tensões de tração aproximadamente perpendiculares à barra produzem no concreto um esforço de tração transversal denominado “esforço de fendilhamento”, que pode alcançar no máximo 0,25 da força de tração na barra (Rs). O esforço de fendilhamento pode dar origem às chamadas “fissuras de fendilhamento”. As ancoragens por aderência, com exceção das regiões situadas sobre apoios diretos, devem ser confinadas por armaduras transversais ou pelo próprio concreto; neste último caso. O cobrimento da barra ancorada deve ser ≥ 3, e a distância entre as barras ancoradas também deve ser ≥ 3. A Norma determina (item 9.4.2.6) que, as armaduras transversais existentes ao longo do comprimento de ancoragem a soma das áreas maior ou igual às especificadas abaixo.  Para barras com < 32 , ao longo do comprimento de ancoragem deverá ser prevista armadura transversal capaz de resistir a 25% do esforço de uma das barras ancoradas. Se a ancoragem envolver barras diferentes, prevalece para esse efeito, a de maior diâmetro.  Para barras com ≥ , deve ser verificada a armadura em duas Essas armaduras direções transversais ao conjunto de barras ancoradas. transversais devem suportar os esforços de fendilhamento segundo os planos críticos. Quando se tratar de barras comprimidas, pelo menos uma das barras constituintes da armadura transversal deve estar situada a uma distância igual a 4 (da barra ancorada) além da extremidade da barra. 3.2 ANCORAGEM DE ARMADURA ATIVA POR ADERÊNCIA 3.2.1 Comprimento de ancoragem básico O comprimento de ancoragem básico deve ser obtido por: a) Para fios isolados: 18 ℓ = 4 [10] b) Para cordoalhas de 3 ou 7 fios: ℓ = Onde: deve ser calculado conforme o item 2.4, considerando a idade do 7 36 [11] concreto na data de protensão para o cálculo do comprimento de transferência e 28 dias para o cálculo do comprimento de ancoragem. 3.2.2 Comprimento de transferência O cálculo do comprimento necessário para transferir, por aderência, a totalidade da força de protensão ao fio, no interior da massa de concreto, deve simultaneamente considerar: a)  Se no ato da protensão, a liberação do dispositivo de tração é gradual. Neste caso, o comprimento de transferência deve ser calcula pelas expressões: Para fios dentados ou lisos: ℓ = 0,7ℓ  [12] Para cordoalhas de três ou sete fios: ℓ = 0,5ℓ b) [13] Se no ato da protensão a liberação não é gradual. Nesse caso os valores calculados em a) devem ser multiplicados por 1,25. 3.2.3 Comprimento de ancoragem necessário O comprimento de ancoragem necessário deve ser dado pela expressão: 19 ℓ = ℓ + ℓ − ∞ [14] 3.3 ANCORAGEM DE ARMADURA TRANSVERSAL Segundo o item 9.4.6 da Norma, a ancoragem dos estribos deve necessariamente ser garantida por meio de ganchos ou de barras longitudinais soldadas. 3.3.1 Ganchos dos estribos Os ganchos dos estribos podem ser:   Semi-circulares ou em ângulo de 45º (interno), com ponta reta de comprimento igual a 5ϕt , porém não inferior a 5 cm; Em ângulo reto, com ponta reta de comprimento maior ou igual a 10 ϕt , porém não inferior a 7 cm (este tipo de gancho não deve ser utilizado para barras e fios lisos). O diâmetro interno de curvatura dos estribos deve ser, no mínimo, igual ao índice dado na tabela 2. Bitola (mm) φ ≤ 10 10 < φ < 20 ≥ 20 CA-25 3φt 4φt 5φt Tipos de aço CA-50 3φt 5φt 8φt CA-60 3φt - Tabela 2: Diâmetro dos pinos de dobramento para estribos. 3.3.2 Barras transversais soldadas A ancoragem de estribos pode ser feita por barras transversais soldadas desde que a resistência ao cisalhamento da solda para uma força mínima de 20 (resistência da barra ancorada) seja comprovada por ensaio, pode ser feita a ancoragem de estribos, de acordo com a figura 11, obedecendo às condições dadas a seguir: a) Duas barras soldadas com diâmetro ϕt > 0,7ϕ para estribos constituídos por Uma barra soldada com diâmetro ϕt ≥ 1,4ϕ, para estribos de dois ramos. um ou dois ramos; b) Figura 12: Ancoragem de armadura transversal por meio de barra soldada. [NBR 6118/2003] 3.4 ANCORAGEM POR MEIO DE DISPOSITIVOS MECÂNICOS Quando forem utilizados dispositivos mecânicos acoplados às armaduras a ancorar, a eficiência do conjunto deve ser justificada e, quando for o caso, comprovada através de ensaios. O escorregamento entre a barra e o concreto, junto ao dispositivo de ancoragem, não deve exceder 0,1 mm para 70% da carga limite última, nem 0,5 mm para 95% dessa carga. A resistência de cálculo da ancoragem não deve exceder 50% da carga limite ensaiada, nos casos em que sejam desprezíveis os efeitos de fadiga, nem 70% da carga limite obtida em ensaio de fadiga, em caso contrário. 21 O projeto deve prever os efeitos localizados desses dispositivos, através de verificação da resistência do concreto e da disposição de armaduras adequadas para resistir aos esforços gerados e manter as aberturas de fissuras nos limites especificados. 3.4.1 Barra transversal única Pode ser usada uma barra transversal soldada como dispositivo de ancoragem integral da barra, desde que: a) b) ϕt = ϕ barra ancorada; ϕ não seja maior que 1/6 da menor dimensão do elemento estrutural na o espaçamento entre as barras ancoradas não seja maior que 20ϕ; a solda de ligação das barras seja feita no sentido longitudinal e transversal região da ancoragem ou 25 mm; c) d) das barras, contornando completamente a área de contato das barras; e) a solda respeite o que a Norma prescreve no item 9.5.4 Emenda por Solda. Além da barra transversal como elemento integral de ancoragem, existem outros dispositivos mecânicos de ancoragem, como as placas metálicas acopladas às extremidades das barras e diversos outros artifícios produzidos pelos setores mecânicos de empresas do ramo da construção civil. 22 4. CONCLUSÃO A ancoragem de armaduras é algo bem amplo que depende de diversos fatores, há de se ter cuidado ao realizá-la para garantir a eficiência do sistema, pois é ela que vai assegurar a transferência de esforços e a compatibilidade de deformação entre concreto e armadura, fatores estes que viabilizam o uso do concreto armado como sistema estrutural eficiente. Há um pouco de negligência em boa parte das universidades quanto a esse tema, algumas explicam de forma resumida e algumas nem mesmo explicam sobre o tema. É de suma importância que o profissional da construção civil saiba como se realizar uma ancoragem bem feita, para isso deve seguir a risca o que se pede na ABNT NBR 6118 em seu item 9.4, deve também atentar para os mínimos detalhes que acompanham o uso da ancoragem, como a garantia do comprimento de ancoragem na mudança da área transversal da armadura e a execução correta de ganchos e barras transversais que asseguram a ancoragem. Como na maioria dos trabalhos de pesquisa sobre ancoragem de armaduras, neste também não foi abordado sobre dispositivos de ancoragem mecânicos além da barra transversal única. Eles são produzidos, principalmente, pelos setores mecânicos de empresas da construção civil que trabalhem essencialmente com concreto protendido. O concreto protendido é calculado cada vez mais para resistir a maiores tensões e vencerem maiores vãos, para isso se faz necessária uma ancoragem que assegure a transferência de todo esse esforço, com isso, as empresas de protensão se tornam empresas especializadas na produção de dispositivos mecânicas de ancoragem. Os trabalhos de pesquisa de ancoragem de armaduras não abordam sobre estes dispositivos produzidos pelas empresas de protensão devido a não acompanharem a linha temporal de uso do trabalho e pela falta de produtos genéricos para essa abordagem, não é profissional se falar sobre marca específica em um trabalho de pesquisa. 23 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. FUSCO, P.B. Fundamentos da técnica de armar: estruturas de concreto. v.3. São Paulo: 1975, Grêmio Politécnico. FUSCO, P.B. Técnica de armar as estruturas de concreto. São Paulo: Ed. Pini, 2000, 382p. LEONHARDT, F.; MÖNNIG, E. Construções de concreto: princípios básicos sobre a armação de estruturas de concreto armado. v.3. Rio de Janeiro: Interciência, 1978. LEONHARDT, F.; MÖNNIG, E. Construções de concreto: princípios básicos do dimensionamento de estruturas de concreto armado. v.1. Rio de Janeiro: Interciência, 1977. GIONGO, José Samuel. Concreto armado: ancoragem por aderência. São Carlos: EESC-USP, 2006. SANTOS NETO, P. Ancoragem por aderência em barra de concreto armado. São Carlos: EESC-USP, 1978. 16p. ALMEIDA, T.G.M. Concreto armado: aderência e ancoragem. São Carlos: EESCUSP, 1999. PINHEIRO, Libânio M; MUZARDO, Cassiane D. Aderência e Ancoragem. São Carlos: EESC-USP, 2003. BASTOS, P.S.S. Ancoragem e Emendas de armaduras. Bauru/SP: UNESP, 2006. PAES FILHO, Wanderlan. Ancoragem mecânica de barras em vigas em transição. [s.n], 2008 (Apresentação realizada no IBRACON). BOTELHO, M.H.C. Concreto armado, eu te amo. v.1. Manoel Henrique Campos Botelho, Osvaldemar Marchetti. 5ª ed. São Paulo: Editora Blucher, 2008. CARVALHO, R.C. Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado: segundo a NBR 6118/2003. Roberto Chust Carvalho, Jasson Rodrigues de Figueiredo Filho. 3ª ed. São Paulo: EdUFSCar, 2007. 368p. 24 BORGES, Alberto Nogueira. Curso prático de cálculo em concreto armado. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 2007: il. 25