Dimensionamento de Chumbadores Pós-fixados

FATEC-SP - FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SO PAULO DEPARTAMENTO: HIDRULICA E SANEAMENTO CURSO: HIDRULICA E SANEAMENTO AMBIENTAL

DIMENSIONAMENTO DE CHUMBADORES PS-FIXADOS

Prof. Clio Carlos Zattoni Maio de 2008.

INDICE1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Classificao dos chumbadores. .................................................................................................................................. 3 Chumbadores pr-concretados. ................................................................................................................................... 3 Chumbadores ps-fixados. ........................................................................................................................................... 3 Tipos de montagens com chumbadores....................................................................................................................... 3 Tempo mdio de aplicao, em concreto de Fck=340 kgf/cm2.................................................................................... 4 Rompimento dos chumbadores. ................................................................................................................................... 5 Chumbadores qumicos................................................................................................................................................ 6 Chumbadores de expanso controlada. ....................................................................................................................... 7 Chumbadores de expanso por percusso. ................................................................................................................. 9 Chumbadores de expanso por percusso - tipo auto-perfurante.............................................................................. 10 Chumbadores de expanso por percusso Auto-perfurante. .................................................................................. 12 Chumbadores de expanso com bucha cativa. .......................................................................................................... 13 Dimensionamento de chumbadores. .......................................................................................................................... 14 Aplicaes prticas..................................................................................................................................................... 15 Referncias. ............................................................................................................................................................... 19

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FATEC-SP DEPARTAMENTO DE HIDRULICA E SANEAMENTO PROF. CLIO CARLOS ZATTONI

DIMENSIONAMENTO DE CHUMBADORES PS-FIXADOS

1. Classificao dos chumbadores.Podem ser classificados em chumbadores pr-concretados e ps-fixados.

2. Chumbadores pr-concretados.Por sua vez esses chumbadores podem ser divididos em chumbadores pr-concretados no concreto de primeira fase e ou no concreto de segunda fase. O dimensionamento desses dois tipos de chumbadores depende do concreto e da aderncia do chumbador ao concreto. Calcula-se o dimetro necessrio do parafuso e, dependendo do tipo do chumbador, o comprimento necessrio do parafuso para aderncia e resistncia do concreto ao cisalhamento.

3. Chumbadores ps-fixados.Podem ser classificados em chumbadores qumicos, e os chumbadores de expanso controlada e de expanso por percusso.

4. Tipos de montagens com chumbadores.Os chumbadores podem ser aplicados em montagens simples ou passantes. Cada uma das aplicaes tem a sua vantagem, na montagem simples temos a necessidade de furos de menores dimetros na pea a ser fixada, porm se requer maior preciso na aplicao dos chumbadores. J na montagem passante podemos ter a pea como gabarito de furao, exigindo menor preciso na locao dos furos, porm o furo poder, dependendo do modelo do chumbador, ser de dimetro maior do que seria se fosse instalado como montagem simples.

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5. Tempo mdio de aplicao, em concreto de Fck=340 kgf/cm2.TIPO DE CHUMBADOR DIMETRO (POL) 1/4 AUTO-PERFURANTE MANUAL 3/8 1/2 5/8 3/4 1/4 CHUMBADORES DE EXPANSO POR PERCUSSO 3/8 1/2 5/8 3/4 1/4 CHUMBADORES DE EXPANSO POR PERCUSSO AUTOPERFURANTES 3/8 1/2 5/8 3/4 1/4 CHUMBADORES DE EXPANSO POR PERCUSSO COM BUCHA CATIVA 3/8 1/2 5/8 3/4 3/16 CHUMBADORES DE EXPANSO CONTROLADA COM JAQUETA 1/4 5/16 3/8 1/2 5/8 1/4 3/8 CHUMBADORES DE EXPANSO CONTROLADA COM PRESILHA 1/2 5/8 3/4 7/8 1 3/8 1/2 CHUMBADORES QUMICOS 5/8 3/4 7/8 1 TEMPO DE APLICAO (1 PEA) 5 min 5 min 10 min 15 min 17 min 2 min 2,5 min 3 min 4 min 7,5 min 1,5 min 2 min 2 min 3 min 5,5 min 1 min 1 min 1,5 min 2 min 3 min 1 min 1 min 1 min 2 min 2 min 2,5 min 1 min 1 min 1 min 1 min 1 min 2min 3 min 1 min 1 min 1 min 1 min 2min 3 min MARTELETE FURADEIRA MARTELETE FURADEIRA MARTELETE FURADEIRA MARTELETE FURADEIRA MARTELETE MARTELETE FURADEIRA APLICAO MANUAL COM BATEDOR E MARTELO EQUIPAMENTO UTILIZADO

Fonte: Tecnart Sistemas de Fixao Dados Tcnicos

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6. Rompimento dos chumbadores.Rompimento por deslizamento. O chumbador sofre um deslizamento no furo, ocorrendo o arrancamento do chumbador. A causa do deslizamento pode ser o aperto insuficiente, furo no ajustado de dimetro maior que o recomendado ou ainda por falta de limpeza no furo.

Rompimento do parafuso do chumbador: O chumbador no resiste carga aplicada e ocorre o rompimento do parafuso do chumbador. O concreto resiste, porm o rompimento se d no chumbador. A causa do rompimento do parafuso do chumbador sem dvidas uma carga acima da carga admissvel.

Rompimento do concreto: O concreto no resiste carga aplicada e ocorre o seu rompimento. O chumbador resiste e est bem ancorado. A causa possvel pode ser uma sobrecarga no prevista, instalao de dois ou mais chumbadores no obedecendo ao distanciamento mnimo ou ainda chumbadores instalados em zonas de concreto tracionado.

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7. Chumbadores qumicos.Instalao de chumbadores qumicos. A Fixao realizada pela aderncia de uma resina com o concreto e o prisioneiro. Normalmente com uma resistncia inferior ao chumbador mecnico, so aplicados onde se deseja uma completa vedao, impedindo a entrada de lquidos no furo que aloja o chumbador ou em locais bem prximos da borda do concreto. Tempo de cura. O tempo de cura da resina depende de alguns fatores.TEMPERATURA DO MATERIAL BASE ( c) +20 +10 0 -5 Fonte: Catlogo da Tecnart TEMPO DE CURA CONCRETO SECO 20 min 30 min 60 min 5 horas CONCRETO MIDO 40 min 60 min 2 horas 10 horas CONCRETO SUBMERSO 80 min 2 horas 6 horas 24 horas

Mtodo de aplicao Faa um furo no concreto com broca de vdia, com uma furadeira ou um martelete, com o dimetro e o comprimento da ampola de resina. Retire toda a poeira do furo e introduza a ampola no furo. Para quebrar a ampola e obter a completa mistura da resina utilize o parafuso que servir de chumbador com uma furadeira em movimento. Distanciamentos. As distncias mnimas de instalao para os chumbadores qumicos so bem menores comparado aos chumbadores mecnicos.

DISTNCIAS MNIMASX = 5 VEZES O DIMETRO DO FURO Y = 3 VEZES O DIMETRO DO FURO DISTANCIA ENTRE CHUMBADORES DISTANCIA DO CHUMBADOR BORDA

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Expanso

Qumico

Principais vantagens. Permite a fixao com material em ao inox em locais midos e submersos. A adeso qumica no provoca fissuras nem tenses no concreto. Permite a fixao com menores espaamentos entre chumbadores e bordas do concreto. Podem ser usados em montagens simples ou passantes. Referencias. Tecnart Sistemas de fixao. Pgina: http://www.tecnart.com.br/ Walsywa Fixao para construo civil Pgina: http://www.walsywa.com.br/ Hilti do Brasil Pgina: http://www.hilti.com.br/

8. Chumbadores de expanso controlada.Instalao dos chumbadores de expanso controlada. A fixao desses chumbadores realizada por uma expanso da ponta do chumbador, provocada pelo aperto do parafuso que por sua vez provoca um bulbo de compresso que pode ser definido como um cone cujo vrtice o ponto de expanso mxima e a base um crculo com dimetro de aproximadamente 20 vezes o dimetro do chumbador. Os chumbadores de expanso controlada possuem uma resistncia maior que os chumbadores qumicos e menor que os chumbadores fixados por percusso.

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DISTNCIAS MNIMAS X = 10 VEZES O DIMETRO DO FURO Y = 5 VEZES O DIMETRO DO FURO DISTANCIA ENTRE CHUMBADORES DISTANCIA DO CHUMBADOR BORDA

Mtodo de aplicao. Faa um furo com o dimetro ligeiramente maior que o dimetro do chumbador. O chumbador dever entrar ajustado no furo. Retire toda a poeira do furo e introduza o chumbador com auxlio de um martelo. Aperte o parafuso provocando a expanso do chumbador. Principais vantagens. Pode ser usado com parafusos tipo mquina, tipo estojo ou com barra roscada. No requer profundidade exata do furo. Dependendo do modelo, pode ser recuperado. Podem ser usados em montagens simples ou passantes.

Chumbador com jaqueta e cone de expanso.

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Chumbador com presilha de expanso

Referencias. Tecnart Sistemas de fixao. Pgina: http://www.tecnart.com.br/ Walsywa Fixao para construo civil Pgina: http://www.walsywa.com.br/ Hilti do Brasil Pgina: http://www.hilti.com.br/

9. Chumbadores de expanso por percusso.Instalao dos chumbadores de expanso por percusso. A fixao desses chumbadores realizada por uma expanso da ponta do chumbador, provocada pela introduo da bucha na jaqueta por meio de pancadas. Por esse motivo dizemos que esta expanso no controlada. Os chumbadores de expanso por percusso possuem uma resistncia maior que os chumbadores fixados por expanso controlada.DISTNCIAS MNIMAS X = 10 VEZES O DIMETRO DO FURO Y = 5 VEZES O DIMETRO DO FURO DISTANCIA ENTRE CHUMBADORES DISTANCIA DO CHUMBADOR BORDA

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Mtodo de aplicao. Faa um furo com o dimetro ligeiramente maior que o dimetro do chumbador na profundidade exata do chumbador. O chumbador dever entrar ajustado no furo. Retire toda a poeira do furo. Posicione o cone de expanso na extremidade do chumbador e introduza o chumbador no furo. Fazer a expanso do chumbador por meio de percusso (por meio de um martelo). Principais vantagens. Maior capacidade de carga. Diversos modelos de chumbadores. Os modelos com rosca externa so mais adequados para a montagem simples do que os com rosca interna.


10.

Chumbadores de expanso por percusso - tipo auto-perfurante.

Instalao dos chumbadores de expanso por percusso do tipo auto-perfurante. A fixao desses chumbadores realizada por uma expanso de sua ponta, provocada pela introduo da bucha na jaqueta por meio de pancadas. Por esse motivo dizemos que esta expanso no controlada. Os chumbadores de expanso por percusso possuem uma resistncia maior que aqueles fixados por expanso controlada.

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Mtodo de aplicao. Com o chumbador no mandril do martelete faa o furo no concreto Retire toda a poeira do furo. Introduza o cone de expanso (bucha) na ponta dentada e coloque o conjunto no furo. Fazer a expanso do chumbador por meio de pancadas com um martelo ou com o martelete. Principais vantagens. Maior capacidade de carga. Rapidez na colocao e a segurana de um furo na medida exata, principalmente na profundidade. Os modelos com rosca externa so mais adequados para a montagem simples do que os com rosca interna


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11.

Chumbadores de expanso por percusso Auto-perfurante.

Instalao dos chumbadores de expanso por percusso do tipo auto-perfurante manual. A fixao desses chumbadores realizada por uma expanso da ponta do chumbador, provocada pela introduo da bucha na jaqueta por meio de pancadas. Por esse motivo dizemos que esta expanso no controlada. Os chumbadores de expanso por percusso possuem uma resistncia maior que os chumbadores fixados por expanso controlada.


Mtodo de aplicao. Com o chumbador roscado no batedor inicie o furo no concreto por meio de pancadas acompanhadas de rotaes do batedor. Retire toda a poeira do furo e introduza o cone de expanso (bucha) na ponta dentada e recoloque o conjunto no furo. Fazer a expanso do chumbador por meio de pancadas com um martelo. Principais vantagens. Maior capacidade de carga. Segurana de um furo na medida exata, principalmente na profundidade. Os modelos com rosca externa so mais adequados para a montagem simples do que os com rosca interna Aplicao manual apenas com batedor e martelo.

Referencias. Tecnart Sistemas de fixao. Pgina: http://www.tecnart.com.br/ Walsywa Fixao para construo civil Pgina: http://www.walsywa.com.br/ Hilti do Brasil Pgina: http://www.hilti.com.br/ 12FATEC-SP DEPARTAMENTO DE HIDRULICA E SANEAMENTO PROF. CLIO CARLOS ZATTONI

12.

Chumbadores de expanso com bucha cativa.

Instalao dos chumbadores de expanso por percusso com bucha cativa. A fixao desses chumbadores realizada por uma expanso da ponta do chumbador, provocada pela deslocao da bucha na jaqueta por meio de pancadas. Por esse motivo dizemos que esta expanso no controlada. Os chumbadores de expanso por percusso com bucha cativa possuem uma resistncia ainda maior que os chumbadores fixados por percusso com bucha externa e bem maior que os chumbadores de expanso controlada.DISTNCIAS MNIMAS X = 10 VEZES O DIMETRO DO FURO Y = 5 VEZES O DIMETRO DO FURO DISTANCIA ENTRE CHUMBADORES DISTANCIA DO CHUMBADOR BORDA

Mtodo de aplicao. Faa um furo com broca de vidia com dimetro ligeiramente maior que o dimetro do chumbador. O chumbador dever entrar ajustado no furo. Retire toda a poeira do furo. Introduza o chumbador. Fazer a expanso do chumbador por meio de percusso (pancadas com um martelo) com auxlio do batedor. Principais vantagens. Maior capacidade de carga que os modelos semelhantes de bucha externa. Aplicao com furadeira ou martelete. Pode ser usado com parafuso tipo mquina, estojo ou com barras roscadas.

Referencias. Tecnart Sistemas de fixao. Pgina: http://www.tecnart.com.br/ Walsywa Fixao para construo civil Pgina: http://www.walsywa.com.br/ Hilti do Brasil Pgina: http://www.hilti.com.br/ 13FATEC-SP DEPARTAMENTO DE HIDRULICA E SANEAMENTO PROF. CLIO CARLOS ZATTONI

13.

Dimensionamento de chumbadores.TIPO DE CARGA CARGA ESTTICA CARGA VARIVEL CARGA VIBRATRIA CHOQUES FATOR DE SEGURANA S=4 S=4 ou 5 S=8 a 10 - Vibrao em um sentido S=12 a 15 - Vibrao nos dois sentidos S=4

Coeficientes de segurana.

Exemplo de aplicao. Qual a carga de projeto que pode ser aplicada a um chumbador de expanso sujeito a uma carga esttica, com os seguintes dados de catlogo: Carga de arrancamento de catlogo: 3000 kgf Carga de cisalhamento de catlogo: 3400 kgf Soluo: Fator de segurana para carga esttica: S=4 Carga de arrancamento admissvel: 3000/4 = 750 kgf Carga de cisalhamento admissvel: 3400/4 = 850 kgf Efeitos do concreto na capacidade do chumbador. O grfico seguinte mostra, em porcentagem, a variao da carga admissvel em funo do concreto existente. O grfico foi desenvolvido com base em um concreto de Fck=274 kgf/cm2, sem ferragem.

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Exemplo de aplicao. Qual a carga admissvel para um chumbador que ser aplicado em um concreto com Fck = 170 kgf/cm2 sujeito a uma carga varivel de grande amplitude, com os seguintes dados de catlogo: Carga de arrancamento: 4720 kgf Soluo: Fator de segurana para carga esttica: S=5 Carga de arrancamento admissvel para concreto com Fck=274: 3720/5 = 744 kgf Correo devido resistncia do concreto: Carga de arrancamento admissvel para concreto com Fck=170: 744 x 0,64 = 476 kgf. Fator de segurana para carga vibratria: S=8 Carga de arrancamento admissvel para concreto com Fck=274: 4540/8 = 567 kgf Carga de cisalhamento admissvel para concreto com Fck=274: 6200/8 = 775 kgf Correo devido resistncia do concreto: C=0,75 Carga de arrancamento admissvel para concreto com Fck=200: 567 x 0,75 = 425 kgf. Carga de cisalhamento admissvel para concreto com Fck=200: 775x0,75 = 581 kgf.

14.

Aplicaes prticas.

Chumbador pr-concretado concreto de primeira fase

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Chumbador pr-concretado concreto de segunda fase

Chumbador de expanso na placa inferior e prisioneiro de ajuste na placa superior.

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Chumbador de expanso na placa de base de um reator.

Chumbador de expanso na chapa de base de uma escada.

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Chumbador de expanso em um suporte para tubulao.

Chumbador de expanso em um suporte para tubulao apenas um chumbador bastaria.

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Na placa de base esquerda tem 4 chumbadores

Na placa de base direita tem apenas 1 chumbador.

15.

Referncias.

Tecnart Sistemas de fixao. Pgina: http://www.tecnart.com.br/ Walsywa Fixao para construo civil Pgina: http://www.walsywa.com.br/ Hilti do Brasil Pgina: http://www.hilti.com.br/

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