Aula9-CA-Flexão - Ancoragem

7/30/2019 Aula9-CA-Flexo - Ancoragem

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Estruturas em Concreto ArmadoAncoragem por aderncia para as barras de armao

Prof. M.Sc. Antonio de Faria

Prof. D.Sc. Roberto Chust Carvalho


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Consideraes Iniciais

Ao definir os pontos de interrupo das barras, emfuno da distribuio dos momentos fletoressolicitantes de clculo, h necessidade de transferirpara o concreto as tenses a que elas estosubmetidas;

Para tanto, as barras devem ser providas de umcomprimento adicional;

A essa transferncia se d o nome de ancoragem, e ocomprimento adicional chamado de comprimentode ancoragem reto (lb)


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Consideraes Iniciais

Segundo o item 9.4.1.1 da NBR 6118/2003, todas as barras daarmadura devero ser ancoradas de forma que os esforos aque estejam submetidas sejam integralmente transmitidos aoconcreto, seja por meio de aderncia ou de dispositivosmecnicos ou combinao de ambos;

A ancoragem s possvel se houver perfeita aderncia entre oconcreto e o ao;

A ancoragem efetuada mediante alguns dos seguintes

prolongamento reto da barras; por ganchos ou dobramento das barras; por armaduras transversais; por dispositivos especiais;


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Aderncia entre Concreto e Ao

Aderncia o fenmeno que permite ofuncionamento do concreto armado

como material estrutural;

A aderncia faz com que os materiais, deresistncias diferentes, tenham a mesma

deformao e trabalhem juntos, de modoque os esforos resistidos por uma barra

de ao sejam transmitidos para o

concreto e vice-versa;


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Composio da Aderncia,

Segundo Leonhardt (1977)

Adeso: de natureza fsico-qumica, com foras capilares na interface entre osdois materiais;

o efeito de uma colagem provocada pela nata de cimento nasuperfcie do ao;

Atrito: a fora que ocorre na superfcie de contato entre os dois materiais, e semanifesta quando h tendncia ao deslocamento relativo entre a barra de ao eo concreto, impedindo-o; varivel com o tipo de superfcie das barras e devido penetrao da pasta de cimento nas irregularidades das mesmas;

o atrito tanto maior quanto maior a presso exercida peloconcreto sobre a barra (por isso, o atrito maior nos apoios e naspartes curvas das barras e tambm favorecido pela retrao);


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Composio da Aderncia,

Segundo Leonhardt (1977) Aderncia Mecnica - (engrenamento): resistncia mecnica ao arrancamento

devida conformao superficial das barras, em que as mossas e as salinciasfuncionam como peas de apoio, aplicando foras de compresso no concreto,o que aumenta significativamente a aderncia;

Obs: embora esses trs efeitos, na prtica, no possam ser avaliadosseparadamente, analiticamente ou por meio experimental, o estudo daaderncia fundamental para quantific-la e, posteriormente,determinar os comprimentos de ancoragem necessrios das barras da

armadura;


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Ancoragem das Armaduras de acordo com

a NBR-6118/2003

9.4.1 - Todas as barras das armaduras devem ser ancoradas deforma que os esforos a que esteja submetidas sejamintegralmente transmitidos ao concreto, seja por meio da

aderncia, de dispositivos mecnicos ou pela combinao deambos;

Na NBR6118-2003, as prescries referentes aderncia estocontidas no item 9.2 e as relacionadas com a ancora em em

seus diversos aspectos esto no item 9.3, inclusive asreferentes a armaduras transversais soldadas, feixes de barrase telas soldadas;


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Verificao da Aderncia

Nas regies de ancoragem deve ser verificada a capacidade detransmisso de esforos entre o concreto e armadura;

Essa verificao ocorre por meio da tenso de aderncia, no estadolimite-ltimo;

Os valores de clculo de tenses de aderncia dependem,principalmente, da posio da barra durante a concretagem, de suaconformao superficial e de seu dimetro;

Em situaes em que haja grande concentrao de armadura, com,

tambm a verificao do fendilhamento, considerando a possibilidade dacolaborao de armaduras transversais;


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Posio da Barra durante a Concretagem

Consideram-se em boa situao quanto aderncia os trechos dasbarras que estejam em uma das posies seguintes:

A) com inclinao maior que 45o sobre a horizontal;

B) horizontais ou com inclinao menor que 45o

sobre a horizontal, desde que: Para elementos estruturais com h < 60 cm, localizados no mximo 30 cm

acima da face inferior do elemento ou da junta de concretagem mais prxima;

Para elementos estruturais com h 60 cm, localizados no mnimo 30 cma a xo a ace super or o e emen o ou a un a e concre agem ma s

prxima;

Os trechos das barras em outras posies e quandodo uso de formas deslizantes devem serconsiderados em m situao quanto aderncia;


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Zonas de Aderncia

BB

MM

30cm

h

32 mm ou parafeixes de barras;

As barras comprimidas devem ser ancoradas semgancho;


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9.4.2.3 - Ganchos da Armadura de Trao

Os comprimentos mnimos retos nas extremidades das barras visamgarantir o trabalho do gancho ou a efetiva ancoragem;

Os ganchos podem ser:

a) semicirculares, com ponta reta de comprimento no inferior a 2 ;

b) em ngulo de 450 (interno), com ponta reta de comprimento no

inferior a 4 ;

c) em ngulo reto, com ponta reta de comprimento no inferior a 8 ;

Para barras lisas, os ganchos devem ser semicirculares;


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Geometria dos Ganchos

O dimetro interno da curvatura dos ganchos das armaduras longitudinais de trao,

exigido a fim de evitar fissuras no ao, deve ser, pelo menos igual aos valores

estabelecidos na tabela a seguir:


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Dimetros dos Pinos de Dobramento (i)

Bitola da Barra CA-25 CA-50 CA-60

< 20 mm 4 5 6

20 mm 5 8 --


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9.4.6.1 - Ganchos dos Estribos

Os ganchos dos estribos podero ser:

a) semicirculares ou em ngulo de 450 (interno),

com ponta reta de comprimento igual a 5t

,

porm no inferior a 5 cm;

b) em ngulo reto, com ponta reta de

comprimento maior ou igua a 10 t,, por m noinferior a 7cm (este tipo de gancho no deve ser

utilizado para barras e fios lisos);

O dimetro interno de curvatura dos estribos deveser no mnimo, igual ao da tabela a seguir:


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Dimetro Interno da Curvatura dos Estribos -

NBR6118-20003

Bitola da Barra(mm)

CA-2 CA-50 CA-60

t 10 3t 3t 3t

10 < t< 20 4t 5t --

t 20 5t 8t --


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9.5 - Emendas das Barras

Freqentemente, necessrio emendar uma barra de ao, seja pelanecessidade e um comprimento maior que 12 m (tamanho mximo dasbarras comerciais) ou por outro motivo qualquer;

Nesse caso, devem ser respeitadas determinadas prescries,relacionadas no item 9.5 da NBR6118-2003;

As recomendaes so bem semelhantes e aqui sero apresentadasapenas as referentes s emendas por traspasse de barras comprimidas;

Na norma existem ainda recomendaes sobre barras tracionadas e a,

armadura transversal nas emendas, e emendas de feixes de barras, porluvas rosqueadas e por solda;


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Tipos de Emendas:

Por traspasse;

por luvas com preenchimento metlico ou

rosqueadas; por solda;

justificados;


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Emendas por Traspasse

No so permitidas para barras de bitolasuperior a 32 mm;

No podem ser utilizadas em tirantes ou

pendurais, (elementos somentetracionados);

tracionadas;

Devem ser evitadas em regies de altosmomentos, nas barras tracionadas;


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Comprimento de traspasse de Barras

tracionadas, isoladas

Quando a distncia livre entre barras emendadas estiver compreendida

em 0 e 4., o comprimento do trecho de transpasse para barras

tracionadas deve ser:

min,0,00 . tnecbtt lll = Onde:

l o maior valor entre 0,3. .l , 15. e 200 mm;,

0t o coeficiente funo da porcentagem de barras emendadasna mesma seo, conforme estabelece a tabela a abaixo;

Barras emendadas na

mesma seo (%)

20 25 33 50 >50

Valores de 0t 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0


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Barras Comprimidas

NBR6118-2003loc = lb,nec loc,minsendo: l

oc,mino maior valor entre 0,6.l

b, 15 e 200

mm;


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Esforo na armadura tracionada das peas

fletidas

Distribuio Longitudinal

NBR 6118:2003 Item 18.3.2.3

A d d T fl i l


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Armadura de Trao na flexo simples,

ancoradas por aderncia 18.3.2.3.1

O trecho da extremidade da barra de trao, considerado como deancoragem, tem incio na seo terica onde sua tenso s comea a diminuir(o esforo da armadura comea a ser transferido para o concreto);

Deve prolongar-se pelo menos 10. alm do ponto terico de tenso s nula,no podendo em nenhum caso, ser inferior ao comprimento necessrio,estipulado em 9.4.2.5 (comprimento de ancoragem necessrio);

Assim, na armadura longitudinal de trao dos elementos estruturaissolicitados por flexo simples, o trecho de ancoragem da barra deve ter incio

=, st sd ,

comprimento al, conforme 17.4.2; Esse diagrama equivale ao diagrama de foras corrigido Rsd,cor;

Se a barra no for dobrada, o trecho de ancoragem deve prolongar-se almde B, no mnimo, 10.;

Se a barra for dobrada, o incio do dobramento pode coincidir com o ponto B,da figura a seguir;

Armadura de Trao na flexo simples


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Armadura de Trao na flexo simples,

ancoradas por aderncia 18.3.2.3.1

Ob


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Observaes

Nos pontos intermedirios entre A e B, odiagrama resistente linearizado deve cobrir o

diagrama solicitante;

Se o ponto A estiver na face do apoio ou almdela e a fora Rstdiminuir em direo ao centro

do apoio, o trecho de ancoragem deve sermedido a partir dessa face e deve obedecer ao

disposto em 18.3.2.4-b;

De ala em do dia rama de for a no


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Decalagem do diagrama de fora no

banzo tracionado

Quando a armadura longitudinal de trao for determinada atravs doequilbrio de esforos na seo normal ao eixo do elemento estrutural, os

efeitos provocados pela fissurao oblqua podem ser substitudos no

clculo pela decalagem do diagrama de fora no banzo tracionado, dada

pela expresso:

( )( ) d

+

= cotgcotg1.

VV2.

Vd.a

cmaxSd,

maxSd,

l

Onde: al 0,5.d, no caso geral;

al 0,2.d, para estribos inclinados a 450;

Essa decalagem pode ser substituda, aproximadamente, pela

correspondente decalagem do diagrama de momentos fletores;

da0,5.d l


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Ancoragens Especiais

A L H i l


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Ancoragem em Lao Horizontal

Quando no h espao para ancorar as barras prximasaos apoios extremos das vigas, uma soluo empregar

ancoragem em lao, que consistem em dobrar a barra

horizontalmente em semi-crculo; Dever ser observado o item 4.1.6.2C, que consiste na

definio do raio mnimo de curvatura (r) e o caso em

que necessrio colocar armadura suplementar normalao plano da curva do lao;

A L d A d


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Ancoragem em Lao da Armadura

Vista Lateral viga

ilar

F

A A

F

F

r

Corte A-A (planta)

p erro

- Muitas vezes, a largura bw da viga pequena para fazer o lao da armadura;

- Nessas situaes, os projetistas usam o conceito do porta-estribo, ou seja,

o ferro vertical que deve ser colocado no canto do estribo (ferros N1) paragarantir a transferncia do esforo da barra a ancorar para, no caso, as barras

de canto (ferros N2) do pilar, conforme figura a seguir;

Ancoragem da Armad ra tipo grampo


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Ancoragem da Armadura tipo grampo

Vista Lateralviga

pilar

A A F

F

Corte A-A (planta)

FN1

N2

N1 (grampo)

N2

- Por ltimo, importante destacar que, em muitas situaes das ligaes viga-pilar

(principalmente em andares intermedirios), o pilar pode estar fortemente

comprimido, facilitando a ancoragem (efeitos de compresso transversal nas barras

longitudinais) das barras da vig que chegam at ele;

- A favor da segurana e por dificuldades de quantificao desse efeito, esses

valores no so considerados;


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Ancoragem em Apoios Extremos



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Viga

Pilar

Rst

BC = AB.tg

Md = Vd.al

Rst = Md/z = (al.Vd)/z

como Md tende a zero z d

Rst = al.Vd /d

Vd

Md

Vd.al

al

tg=Vd

A B

C

Segundo NBR 6118, item4.1.6.2, Rst 0,5.Vd,

assim, temos:

Rst = (al.Vd)/d 0,5.d

Logo, Ascal

= Rst/fyd

Ascalc =al.Vd

d.fyd


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Resta-nos ainda definir o ponto a partir do qual iniciaremos a ancoragem,

segundo NBR 6118, item 4.1.6.2

lb

Pilar

Viga

A oio DiretoApoio Indireto

Vigab

Viga lbb/3

Para Ancoragem Reta

lb = (Ascalc/Asefet).lb1 lb1/3

10.

10 cm

Para Ancoragem com gancho

lb1- lb = (lb - 10. ) lb1/3

r + 5,5.

6,0 cm

Onde:

r raio interno do gancho

dimetro da barra


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Utilizao das tabelas contidas no livro Concreto Armado vol. 1 -

J.C.Sussekind

Argumento de entrada:

Asefet Asefet.fydAscalc Vd.(al/d)

=

Sendo:

al/d =

0,50 para 0,80 < 1,00

0,75 para 0,60 < 0,80

1,00 para 0,45 < 0,60

=od

1,15. wd

Tabela III-5 - Ancoragem reta sem gancho (lb)


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Tabela III 5 Ancoragem reta sem gancho (lb)

em apoio extremo, para ao CA-50

FckAsefet /Ascal

(kg/cm2) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00

110 66 53 44 38 33 29 26 24 22

lb =AscalAsefet

. lb1

135 57

46

38

33

29

25

23

21

19150 54 43 36 31 27 24 22 20 18

180 47 38 31 27 24 21 19 17 16

200 44 35 30 25 22 20 18 16 15

220 41 33 27 24 21 19 17 15 14

240 39 32 26 23 20 18 16 14 13

260 37 30 25 21 19 17 15 14 13

Tabela III-6 - Ancoragem reta com gancho (lb - lb)


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Tabela III 6 Ancoragem reta com gancho (lb lb),em apoio extremo, para ao CA-50

FckAsefet /Ascal

(kg/cm2) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25

lb - lb =AscalAsefet

.(lb1 - 10)

135 47 36 28 23 19 19150 44 33 26 21 18 18

180 37 28 21 17 16 16

200 34 25 20 15 15 15

220 31 23 17 14 14 14240 29 22 16 13 13 13

260 27 20 15 13 13 13

Ancoragem em apoios estreitos


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Ancoragem em apoios estreitos

a

b

a

b

Ancoragem sem gancho Ancoragem com gancho

a + -

Obs:- Ver raio de dobramento das barras

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