Reforço com chapas

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REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
 
O reforço com chapas coladas consiste na adição de armaduras 
exteriores à estrutura existente, constituídas por chapas ou perfis de 
aço, ligados à superfície da estrutura por colagem com resina epoxi e 
buchas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este processo deve ser usado quando existe deficiência de armaduras, 
e tanto as dimensões da secção, como a qualidade do betão, são 
suficientes para garantir a resistência necessária e a rigidez para limitar 
as deformações aos limites regulamentares. 
Reforço de pilar 
CORTE ALÇADO 
Reforço de viga à flexão e ao esf. transverso
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
• Utilizam-se chapas ou perfis de aço de S235 (ou S355). 
• Pode ser usada colagem exclusivamente com resina epoxi, ou 
colagem por injecção da resina no espaço entre o betão e o elemento 
de aço de reforço, previamente colocado e mantido em posição com o 
auxílio de buchas metálicas, as quais também complementam a 
ligação. 
• Quando não são usadas buchas metálicas, a ligação fica dependente 
exclusivamente do mecanismo de ligação resina-betão, pelo que não 
podem ser mobilizadas forças muito elevadas nos elementos de 
reforço. Nestes casos limitam-se as dimensões das chapas de aço a 
3mm a 4mm de espessura e 300mm de largura. A espessura da 
resina deve ser reduzida ao mínimo, devendo situar-se entre 1mm e 
3mm. 
• No caso da ligação ser complementada com buchas metálicas, é 
possível mobilizar forças maiores nos elementos de reforço, e a 
espessura da chapa de reforço é, neste caso, limitada a 12mm. Este 
método é o mais corrente. 
REFORÇO POR COLAGEM SIMPLES COM RESINA 
O processo de execução: 
1. Redução, se possível, das cargas e escoramento da estrutura; 
2. Preparação da superfície do betão existente; 
3. Aplicação da resina na estrutura: primeiro com uma pintura fluída e 
depois com uma camada de resina com cargas (areia siliciosa) 
aplicada à espátula; 
4. Montagem dos elementos de reforço em aço, prensados contra a 
resina com uma pressão da ordem de 100kPa a 500kPa, durante o 
período de cura desta. 
REFORÇO POR COLAGEM COM RESINA E BUCHAS METÁLICAS 
O processo de execução: 
1. Redução, se possível, das cargas e escoramento da estrutura; 
2. Preparação da superfície do betão existente; 
3. Execução dos furos para colocação das buchas metálicas. 
4. Montagem dos elementos de reforço em aço, com o auxílio das 
buchas 
5. Selagem do contorno das chapas e do contorno dos furos das 
buchas com resina com cargas, deixando tubos (em PVC) para 
injecção e purga; 
6. Injecção com resina de baixa viscosidade. 
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
 
PREPARAÇÃO DAS SUPERFÍCIES DE COLAGEM 
A preparação da superfície do betão existente deve ser efectuada por 
forma a sanear o betão deteriorado e a garantir uma boa ligação o betão 
e a resina epoxi. Esta operação consta de: 
• Remoção do betão deteriorado, formando uma superfície rugosa com 
os inertes do betão velho expostos. Nesta operação utilizam-se 
ferramentas mecânicas, como o martelo de agulhas, martelo 
eléctrico, o escopro, a bujarda, etc.. Deve-se evitar uma rugosidade 
excessiva por forma a não ter espessuras de resina elevadas. 
• Regularização da superfície com argamassa de reparação 
preenchendo os vazios e as irregularidades da superfície do betão. 
• Limpeza da superfície com jacto de ar ou de água para remover as 
poeiras e as manchas de gordura. A superfície deve estar seca 
aquando da aplicação da resina. 
 
A preparação do elemento metálico também deve ser cuidada: 
• A superfície que vai receber a resina deve ser decapada e protegida 
contra a corrosão com uma película plástica até ao momento da 
montagem da peça. 
• A restante superfície deve ser pintada com uma tinta anticorrosiva. 
 
 
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA EM VIGAS à FLEXÃO 
Coeficiente de Monolitismo γn,M = 1.0 
 
• Utilizando fórmulas aproximadas: 
Mrd = γn,M x Aseq zeq fiyd = γn,M x (Asi zi fiyd + Asr zr fryd ) 
com zi = 0.9 di e zr = 0.9 dr 
 
• Utilizando tabelas de flexão simples: 
arbitra-se um valor inicial para deq : 
μ = Mrd / γn,M b deq 2 fcd 
Aseq = ω b deq fcd / fiyd 
Asr = (Aseq deq fiyd - Asi di fiyd ) / dr fryd 
Determina-se novo 
deq = (Asi di fiyd + Asr dr fryd ) / (Asi fiyd + Asr fryd ) 
o processo é iterativo até o valor de Asr convergir. 
 
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
 
VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA DA LIGAÇÃO 
 
RESISTÊNCIA DA LIGAÇÃO: 
A resistência da ligação aço-resina-betão, sem buchas metálicas, varia 
entre 1.6MPa e 2.5Mpa para cargas cíclicas ou monotónias, 
respectivamente. 
Com buchas metálicas, a resistência da ligação aço-resina-betão varia 
entre 2.8MPa e 3.4MPa para cargas cíclicas ou monotónias, 
respectivamente. 
Considera-se que τRd = Mínimo { fctk,0.05 ; 2.0MPa } 
 
TENSÃO DE ADERÊNCIA INSTALADA: 
Admita-se que a força no 
elemento de reforço é 
proporcional ao momento 
instalado, assim, para um 
diagrama de momentos 
parabólico a intensidade 
da força no reforço 
também seguirá a 
evolução de uma 
parábola. 
Admita-se ainda que o 
elemento de reforço foi 
dimensionado para a força 
máxima instalada, 
correspondente à secção 
de máximo momento 
flector. 
FrSd,máx = Ars fryd 
A distribuição de tensão de aderência terá uma variação linear ao longo 
do reforço, e o seu valor máximo τrSd,máx deverá ser tal que permita a 
transferência do betão para o reforço, no comprimento L/2 da força 
FrSd,máx , isto é, 
τrSd,máx = 4 FrSd,máx / bL 
L/2 L/2 
M 
+ 
p 
L 
Frsd+ Fisd 
Frsd,máx 
τrsd 
Fisd,máx τrsd,máx 
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
 
VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA DA LIGAÇÃO 
 
LIGAÇÃO SEM BUCHAS METÁLICAS 
O valor máximo da tensão de aderência é limitada ao valor resistente: 
τrSd,máx ≤ τRd 
 
LIGAÇÃO COM BUCHAS METÁLICAS 
Neste caso considera-se a resistência das buchas por unidade de área 
de colagem Fb / s b, onde Fb é a resistência ao corte de uma bucha e s 
o espaçamento longitudinal entre buchas. 
A contribuição da resina é reduzida de um coeficiente γ. 
Considera-se γ τRd = 0.5MPa. 
Em cada secção do elemento de reforço, a tensão de aderência 
instalada não deve exceder a soma destas duas parcelas resistentes: 
τrSd ≤ γ τRd + Fb / s b 
 
Deve-se optimizar a distribuição das buchas ao longo do elemento de 
reforço, concentrando-as mais nas extremidades do elemento de reforço 
onde a tensão de aderência é mais elevada. 
 
 
 
 
 
 
 
τrsd 
Fb / s b 
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
 
VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA EM VIGAS ao ESF. TRANSVERSO 
Coeficiente de Monolitismo γn,V = 0.9 
VEd ≤ VRdmax r = bw zi ν fcd / (cotθ + tanθ) 
 
VEd ≤ VRdsr = γn,V x [(Aswi/s) zi fiyd + (Aswr/s) zr fryd] cotθ 
 
com zi = 0.9 di e zr = 0.9 dr 
 
 
REFORÇO COM CHAPAS COLADAS 
PILARES 
Coeficientes de Monolitismo: γn,MN = 0.90 
• Aumento da resistência à compressão em resultado do 
confinamento conferido por cintas transversais. 
 
• Aumento da resistência à flexão com compressão como 
resultado da adição de armaduras. 
 
Aseq = Asi + Asr fryd / fiyd 
• Ligação do reforço à fundação