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UNIDADE 4 DETALHAMENTO DA ARMADURA LONGITUDINAL AO LONGO DA VIGA (AULA 9) (AULA 7 E 8 – PROVA) Prof. Estela Garcez 2013/1 Universidade Federal de Pelotas Centro de Engenharias Curso de Engenharia Civil e Engenharia Agrícola USP – EESC – Departamento de Engenharia de Estruturas Vigas 15.8 Figura 15.3 – Memorial sintetizado Mmáx=ql 2/8 Apostila Libânio, USP USP – EESC – Departamento de Engenharia de Estruturas Vigas 15.16 Figura 15.6 – Desenho de armação Apostila Libânio, USP ADERÊNCIA E ANCORAGEM ADERÊNCIA E ANCORAGEM – CAPÍTULO 10 Libânio M. Pinheiro, Cassiane D. Muzardo 25 setembro 2003 ADERÊNCIA E ANCORAGEM 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. 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. 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. 1100..11 TTIIPPOOSS DDEE AADDEERRÊÊNNCCIIAA Esquematicamente, a aderência pode ser decomposta em três parcelas: adesão, atrito e aderência mecânica. Essas parcelas decorrem de diferentes fenômenos que intervêm na ligação dos dois materiais. 1100..11..11 AAddeerrêênncciiaa ppoorr AAddeessããoo 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 10.1 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 Apostila Libânio, USP ADERÊNCIA ▪ Adesão ▪ Atrito ▪ Engrenamento • As ancoragens por aderência são mais baratas e por isso são sempre usadas, quando se dispõe de um comprimento necessário para as mesmas. ADERÊNCIA CONCRETO E ARMADURA A força de tração Rsd na barra de aço é transferida ao concreto ao longo do comprimento lb lb é denominado “comprimento básico de ancoragem” REGIÕES FAVORÁVEIS E DESFAVORÁVEIS QUANTO À 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. Por causa disso, a NBR 6118 (2003) considera em boa situação quanto à aderência os trechos das barras que estejam com inclinação maior que 45o em relação à horizontal (figura 10.6 a). RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ANCORAGEM DAS BARRAS 7 – Ancoragem por aderência • Deve haver equilíbrio entre a força na armadura e a resultante das tensões de aderência. 0L sd bd bF R f l 2 4 yd bd bf f l 4 yd b bd f l f Se a tensão na barra é igual a tensão de escoamento de cálculo do aço: menor comprimento necessário para que a barra de aço, com tensão igual a fyd, possa ser ancorada por aderência, fbd é a tensão de aderência de cálculo. 8 – Ancoragem por aderência COMPRIMENTO DE ANCORAGEM NECESSÁRIO Ancoragem em apoio de extremidade • O comprimento de ancoragem necessário lb,nec será dado por: , , ,min s cal b nec b b se A l l l A , , ,min0,7 s cal b nec b b se A l l l A ,min 0,3 10 10 b b l l cm ,min 5,5 6 b R l cm GANCHOS DESLOCAMENTO DO DIAGRAMA DE MOMENTOS FLETORES ▪ Algumas barras longitudinais podem ser interrompidas antes dos apoios. Para determinar o ponto de início de ancoragem dessas barras, há necessidade de se deslocar, de um comprimento al, o diagrama de momentos fletores de cálculo. Ancoragem de armadura no vão Para vigas de pequena altura al=d (altura útil) Ancoragem da armadura no vão Ancoragem das barras do centro (positiva e negativa) Ancoragem da armadura no vão Ancoragem das barras das quinas (positiva e negativa) Ancoragem da armadura no vão ANCORAGEM JUNTO AOS APOIOS USP – EESC – Departamento de Engenharia de Estruturas Aderência e Ancoragem 10.10 As,apoio 1/3 (As,vão) se Mapoio for nulo ou negativo e de valor absoluto Mapoio 0,5 Mvão; As,apoio 1/4 (As,vão) se Mapoio for negativo e de valor absoluto Mapoio 0,5 Mvão. 1100..66..11 CCoommpprriimmeennttoo mmíínniimmoo ddee aannccoorraaggeemm eemm aappooiiooss eexxttrreemmooss 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: 60mm 10.1) (Tab. gancho do curvatura de interno raio or sendo )5,5(r 10.5.1 conforme nec,b min,be Desta forma, pode-se determinar o comprimento mínimo necessário do apoio: ct min,bemin no qual c é o cobrimento da armadura (Figuras 10.8a e 10.8b). a) Barra com ponta reta b) Barra com gancho Figura 10.8 – Ancoragem no apoio 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 freqüência com seu valor máximo, o primeiro dos três valores anteriores pode ser desconsiderado, prevalecendo as duas condições restantes. 2 – Armadura mínima nos apoios 2 – Armadura mínima nos apoios • Prolongamentos mínimos das armaduras Armadura mínima nos apoios 9 – Ancoragem em apoio de extremidade • Grampos de ancoragem em apoios de extremidade de pequena largura. , , 1 b disp sd d b nec l F V l , ,b nec b displ l sd s yd F A f Fsd é a força não ancorada; 1 ,1 4 yd b bd f l f Área total dos grampos: Comprimento de ancoragem dos grampos: 9 – Ancoragem em apoio de extremidade • Grampos de ancoragem em apoios de extremidade de pequena largura. Armadura longitudinal Grampos de ancoragem Apoio de extremidade 11 – Detalhamento da armadura longitudinal • Detalhamento de vigas Detalhamento da armadura longitudinal • Detalhamento de vigas
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