NBR 14827 2002 Chumbadores Instalados Em Elementos de Concreto Ou Alvenaria

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Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 28º andar CEP 20003-900 – Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro – RJ Tel.: PABX (021) 3974-2300 Fax: (021) 220-1762/220-6436 Endereço eletrônico: www.abnt.org.br ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas Copyright © 2002, ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Todos os direitos reservados MAR 2002 NBR 14827 Chumbadores instalados em elementos de concreto ou alvenaria - Determinação de resistência à tração e ao cisalhamento Origem: 2º Projeto 04:003.01-093:2001 ABNT/CB-04 - Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos CE - 04:003.01 - Comissão de Estudo de Elementos de Fixação NBR 14827 - Installed anchors in concrete or in masonry elements - Tensile and shear strengths determination Descriptor: Anchor Esta Norma foi baseada na ASTM E-488:1996 Válida a partir de 29.04.2002 Palavra-chave: Chumbador 15 páginas Sumário Prefácio 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições e notações 4 Significado e uso 5 Aparelhagem 6 Amostras 7 Condicionamento 8 Ensaios estáticos 9 Ensaios sísmicos 10 Ensaios de fadiga 11 Ensaios de choque 12 Critérios de falha 13 Relatório 14 Resumo ANEXO A Figuras Prefácio A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta Norma contém o anexo A, de caráter normativo.
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Chumbadores instalados em elementos de concreto ou alvenaria

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  • Sede:Rio de JaneiroAv. Treze de Maio, 13 28 andarCEP 20003-900 Caixa Postal 1680Rio de Janeiro RJTel.: PABX (021) 3974-2300Fax: (021) 220-1762/220-6436Endereo eletrnico:www.abnt.org.br

    ABNT AssociaoBrasileira deNormas Tcnicas

    Copyright 2002,ABNTAssociao Brasileirade Normas TcnicasPrinted in Brazil/Impresso no BrasilTodos os direitos reservados

    MAR 2002 NBR 14827Chumbadores instalados emelementos de concreto ou alvenaria -Determinao de resistncia trao eao cisalhamento

    Origem: 2 Projeto 04:003.01-093:2001ABNT/CB-04 - Comit Brasileiro de Mquinas e Equipamentos MecnicosCE - 04:003.01 - Comisso de Estudo de Elementos de FixaoNBR 14827 - Installed anchors in concrete or in masonry elements - Tensileand shear strengths determinationDescriptor: AnchorEsta Norma foi baseada na ASTM E-488:1996Vlida a partir de 29.04.2002Palavra-chave: Chumbador 15 pginas

    SumrioPrefcio1

    Objetivo2

    Referncias normativas3

    Definies e notaes4

    Significado e uso5

    Aparelhagem6

    Amostras7

    Condicionamento8

    Ensaios estticos9

    Ensaios ssmicos10 Ensaios de fadiga11 Ensaios de choque12 Critrios de falha13 Relatrio14 ResumoANEXOA

    Figuras

    Prefcio

    A ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas - o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras,cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalizao Setorial(ABNT/ONS), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos,delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

    Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no mbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pblicaentre os associados da ABNT e demais interessados.

    Esta Norma contm o anexo A, de carter normativo.

  • 2 NBR 14827:2002

    1 Objetivo1.1 Esta Norma prescreve os mtodos para a determinao de resistncia trao e ao cisalhamento de chumbadoresde pr-concretagem ou de ps-concretagem, instalados em membros estruturais de concreto ou alvenaria, nas se-guintes condies de carga: esttica, ssmica, fadiga ou choque. Somente devem ser efetuados os procedimentos so-licitados pela entidade interessada.

    1.2 Os mtodos de ensaio prescritos por esta Norma so destinados a aplicaes em dispositivos de ancoragemespecficos (chumbadores) instalados perpendicularmente em uma superfcie plana de um membro estrutural.1.3 Embora ensaios combinados ou simultneos de trao e cisalhamento, bem como de toro, possam ser exe-cutados sob condies especiais, tais ensaios no so abrangidos nos mtodos de ensaio aqui descritos.

    1.4 Embora sejam descritos procedimentos individuais para ensaios esttico, ssmico, de fadiga e de choque, no seexclui o uso de programas combinados de ensaios que incorporem dois ou mais destes tipos de ensaios (tais comoensaios ssmicos, de fadiga e de choque em seqncia) visto que o mesmo equipamento pode ser usado para cadaum destes ensaios.

    1.5 Esta Norma no pretende abordar problemas de segurana associados ao seu uso. da responsabilidade dousurio desta Norma, estabelecer prticas apropriadas de segurana e sade e determinar a aplicabilidade de regu-lamentos e limitaes antes do uso.

    2 Referncias normativas

    As normas relacionadas a seguir contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem prescries paraesta Norma. As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como toda norma est sujeita areviso, recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a convenincia de se usarem asedies mais recentes das normas citadas . A ABNT possui a informao das normas em vigor em um dado momento.

    NBR 5738:1994 - Moldagem e cura de corpos-de-prova cilndricos ou prismticos de concreto - Procedimento

    NBR 5739:1994 - Concreto - Ensaio de compresso de corpos-de-prova cilndricos - Mtodo de ensaio

    NBR 6156:1983 - Mquina de ensaio de trao e compresso - Verificao - Mtodo de ensaio

    NBR 7680:1983 - Extrao, preparo, ensaio e anlise de testemunhos de estruturas de concreto - Procedimento

    ASTM E468:1990 - Practice for Presentation of Constant Amplitude Fadigue Test Results for Metallic Materials

    ASTM E575:1999 - Practice for Reporting Data from Structural Tests of Building Constructions, Elements,Connections, and Assemblies

    3 Definies e notaes

    3.1 Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definies:

    3.1.1 carga segura de trabalho

    (safe working load) (Fs): Carga admissvel ou de projeto, obtida atravs da apli-cao de fatores de segurana sobre a carga ltima (carga de ruptura) do sistema de ancoragem, medida emquilonewtons (lbf).3.1.2 chumbador de expanso

    (expansion anchor): Chumbador de ps-concretagem, que obtm a sua fora deancoragem atravs de um sistema mecnico de expanso radial, que exerce foras de atrito contra a face interna de umfuro aberto em um membro estrutural.

    3.1.3 chumbador de segurana

    (undercut anchor): Chumbador de ps-concretagem, que obtm a sua fora de

    ancoragem pela expanso de uma parte do chumbador dentro de um trecho no fundo do furo, que maior em dimetrodo que o restante. A seo de dimetro aumentado do furo pode ser pr-alargada ou alargada atravs do processo deexpanso, durante a aplicao do chumbador.

    3.1.4 chumbador de adeso qumica

    (adhesive anchor): Chumbador de ps-concretagem, que obtm a sua fora deancoragem atravs de um composto qumico colocado entre a parede do furo e a parte embutida do chumbador.Os materiais usados incluem resina epxi, resina de polister, materiais com base de cimento ou outros tipossemelhantes que endurecem atravs de uma reao qumica.

    3.1.5 chumbador de pr-concretagem

    (cast-in-place anchor): Chumbador instalado no local antes da concretagem eque obtm sua resistncia de ancoragem somente aps cura do elemento de concreto.

    3.1.6 chumbador de ps-concretagem (post-installed anchor): Chumbador instalado posteriormente, em concretopronto e j endurecido.

  • NBR14827:2002 3

    3.1.7 deslocamento

    (displacement) (): Movimento de um chumbador em relao ao membro estrutural. Para o

    ensaio de trao, o deslocamento medido ao longo do eixo do chumbador e para o ensaio de cisalhamento, o deslo-camento medido perpendicularmente ao eixo do chumbador, em milmetros (pol).3.1.8

    distncia borda (edge distance) (c): Distncia lateral ou a distncia do eixo de um chumbador, at a bordamais prxima do membro estrutural. Tambm a distncia mnima entre o eixo do chumbador e os pontos de apoio oude reao do dispositivo de ensaio, em milmetros (pol).3.1.9 embutimento (embedment depth) (hv): Profundidade total atingida pelo chumbador.3.1.9.1 embutimento efetivo

    (effective depth of embedment) (hef): Distncia entre a superfcie do membro estruturale o ponto mais afastado da superfcie, onde o chumbador se fixa ao concreto, aps aplicado (pode ser igual ou menordo que o embutimento nominal), em milmetros (pol).3.1.10 endurance: Limite de resistncia fadiga (maior carga para a qual nunca ocorre falha).3.1.11

    ensaio de choque

    (shock test): Ensaio em laboratrio, que simula cargas de choque num sistema de anco-ragem, atravs da aplicao de uma carga externa de durao muito curta.

    3.1.12

    ensaio de cisalhamento

    (shear test): Ensaio no qual um chumbador carregado perpendicularmente ao seueixo e paralelamente superfcie do membro estrutural.

    3.1.13 ensaio de trao

    (tensile test): Ensaio no qual o chumbador carregado axialmente em trao.3.1.14

    ensaio esttico

    (static test): Ensaio no qual uma carga lentamente aplicada ao chumbador, de acordo comuma velocidade especificada, de forma tal que o chumbador sofra um nico ciclo de carga.

    3.1.15

    ensaio de fadiga

    (fatigue test): Ensaio em laboratrio que aplica ciclos de carga repetidos a um sistema deancoragem, a fim de determinar a sua resistncia fadiga.

    3.1.16 ensaio ssmico

    (seismic test): Ensaio em laboratrio que aplica ciclos de carga de magnitude e freqnciavariveis a um sistema de ancoragem e que pode simular um evento ssmico.

    3.1.17

    espaamento (anchor spacing) (s): Espaamento entre dois chumbadores, medido entre seus eixos. Tambm

    a distncia mnima entre pontos de apoio ou de reao do dispositivo de ensaio, em milmetros (pol).3.1.18 LVDT:

    Transformador diferencial de variao linear utilizado para medir o deslocamento ou movimento de umchumbador ou de um sistema de ancoragem.

    3.1.19 membro estrutural

    (structural member): Elemento ou base no qual o chumbador instalado e que suporta asforas aplicadas ao chumbador. Especificamente designado como placa de concreto, quando especialmente feitopara ensaios de avaliao.

    3.1.20 run-out:

    Condio onde a falha no atingida aps um nmero especificado de ciclos de carga no ensaio defadiga.

    3.2 Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes notaes:

    Afi e Bfi - Leituras iniciais de deslocamento no instrumento, para ensaios de fadiga, em milmetros (pol).Afu e Bfu - Leituras mximas de deslocamento no instrumento, para ensaio de fadiga, em milmetros (pol).AI e BI - Leituras iniciais no instrumento, em milmetros (pol).AN e BN - Leituras no instrumento para uma dada carga, em milmetros (pol).c - Distncia borda, medida do eixo do chumbador at a borda, em milmetros (pol).d - Dimetro nominal do chumbador, em milmetros (pol).FS - Deslocamento do chumbador, sob carga ltima no ensaio de fadiga em cisalhamento, em milmetros (pol).FSm - Mdia dos deslocamentos mximos nos ensaios de fadiga em cisalhamento, em milmetros (pol).FT - Deslocamento do chumbador, na carga ltima, no ensaio de fadiga em trao, em milmetros (pol).FTm - Mdia dos deslocamentos mximos, no ensaio de fadiga em trao, em mimetros (pol).S - Deslocamento no corrigido, no ensaio de cisalhamento, em milmetros (pol).T - Deslocamento no corrigido, no ensaio de trao, em milmetros (pol).

  • 4 NBR 14827:2002

    Sm - Mdia dos deslocamentos com carga ltima, no ensaio de cisalhamento, em milmetros (pol).Tm - Mdia dos deslocamentos com carga ltima, no ensaio de trao, em milmetros (pol) .

    Fs - Carga segura de trabalho, em quilonewtons (lbf).

    h - Espessura do membro estrutural, em milmetros (pol).

    hef - Embutimento efetivo, em milmetros (pol) (ver 3.1.9.1).

    hv - Embutimento, em milmetros (pol).

    n - Quantidade de amostras ou corpos-de-prova para ensaio.

    Ns - Nmero total de ciclos de carga, no ensaio de fadiga em cisalhamento.

    Nsm -Mdia do nmero de ciclos de carga, no ensaio de fadiga em cisalhamento.

    NT - Nmero total de ciclos de carga, no ensaio de fadiga em trao.

    NT m - Mdia do nmero de ciclos de carga, no ensaio de fadiga em trao.

    s - Espaamento entre eixos de dois chumbadores, em milmetros (pol).

    4 Significado e uso

    4.1 Estes mtodos de ensaio tm o propsito de obter informaes aplicveis em especificaes, em projetos de

    dispositivos de fixao instalados em elementos de concreto e qualificar chumbadores ou sistemas de fixao.

    4.2 Estes mtodos de ensaio devem ser seguidos, a fim de garantir a reprodutibilidade dos dados obtidos.

    5. Aparelhagem

    5.1

    Equipamentos

    5.1.1 Ensaios em laboratrio

    Para ensaios em laboratrio deve ser usado equipamento adequado para gerar dados necessrios que permitam emitirtabelas de cargas ou obter dados destinados a agncias de aprovao, organizaes oficiais, etc. Devem ser usadosdispositivos, com sistema eletrnico, calibrados para carga e deslocamento, que obedeam freqncia de amos-tragem de carga aqui especificada. O equipamento deve ser capaz de medir foras com um erro mximo de 1% dacarga ltima prevista, quando calibrado de acordo com NBR 6156. Os dispositivos de medio da carga e do desloca-mento devem ser capazes de fornecer pontos destinados a traar uma curva contnua de carga x deslocamento.Para cada ensaio individual, devem ser fornecidos, no mnimo, 120 pontos de medida, por instrumento.

    As leituras devem ser feitas antes de atingir a carga ltima. Os instrumentos devem ser colocados para medir deslo-camentos, em relao a pontos do membro estrutural, e fixados de tal modo, que no sofram qualquer influnciadurante o ensaio, em conseqncia de deformaes ou de ruptura do chumbador ou do membro estrutural. Os apoiosdevem ter capacidade suficiente para evitar o escoamento dos seus vrios componentes e devem assegurar que a forade trao aplicada permanea paralela aos eixos dos chumbadores, ou que a fora de cisalhamento permaneaparalela superfcie do membro estrutural, durante todo o ensaio.

    5.1.2 Ensaios no campo

    Para ensaios no campo deve ser usado equipamento adequado destinado verificao da instalao correta, ou paraaplicar cargas de verificao, em chumbadores instalados fora do laboratrio. Devem ser utilizadas clulas de cargacalibradas, que obedeam velocidade de incremento de carga especificada. O equipamento dever ser capaz demedir as foras com um erro mximo de 2%, quando calibrado de acordo com NBR 6156. Para medir deslocamentos,utilizar relgios de medida direta ou dispositivo eletrnico, para medir carga e deslocamento, com capacidade de gerarno mnimo 50 pontos de medida, antes de atingir a carga ltima. Os instrumentos devem ser colocados para medir odeslocamento do chumbador, em relao superfcie do membro estrutural, de tal forma que o instrumento no sofraqualquer influncia durante o ensaio, em conseqncia de deformao ou de ruptura do chumbador ou do membroestrutural. Os apoios devem ter capacidade suficiente para evitar o escoamento dos seus vrios componentes e devemassegurar que a fora de trao aplicada permanea paralela ao eixo do chumbador, ou a fora de cisalhamentoaplicada permanea paralela superfcie do membro estrutural, durante todo o ensaio.

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    5.2 Ensaio de trao

    Nas figuras A.1 e A.2, so mostrados exemplos de sistemas adequados para aplicao de foras de trao, onde umanica pea de chumbador ensaiada. O eixo da haste de trao deve coincidir com o eixo do chumbador, para evitarqualquer efeito de flexo. Os apoios do sistema de ensaio devem ter dimenses adequadas e resistncia suficiente,para evitar que uma eventual falha em cone do membro estrutural fique sob ou muito prxima dos apoios.5.2.1 Na figura A.5, a resistncia e rigidez da haste de trao e placa de distribuio deve ser suficiente para atingir acarga ltima do sistema de chumbadores, sem causar flexes nos mesmos. O centro de gravidade dos chumbadoresdeve passar pelo eixo da haste de trao.5.3 Ensaio de cisalhamento

    Nas figuras A.3 e A.4, so mostrados exemplos de sistemas adequados para a aplicao de foras de cisalhamento,onde uma nica pea de chumbador ensaiada. Os apoios do sistema de fixao devem ter dimenses adequadas eresistncia suficiente para impedir escoamentos at a aplicao da carga de ruptura (ltima) nos chumbadores.5.4 Placa de carga5.4.1 A espessura da placa de carga, na vizinhana imediata do chumbador em ensaio deve ser igual ao dimetronominal do mesmo 1,5 mm ( 1/16 pol).5.4.2

    O furo na placa de carga deve ter um dimetro de (1,5 0,75) mm (0,06 0,03 pol) maior do que o dimetro dochumbador em ensaio. A forma inicial do furo, na placa de carga, deve corresponder forma da seo transversal dochumbador e deve ser mantida em todos os ensaios. Furos gastos ou deformados devem ser consertados ou as placasde carga substitudas.5.4.3 Para ensaios de cisalhamento, a rea de contato entre a placa de carga, atravs da qual o chumbador instaladoe o membro estrutural deve ser conforme indicado na tabela 1, a no ser que seja especificado de outro modo.Os cantos da placa de carga, nas superfcies de contato com o concreto, devem ser chanfrados, ou ter um raio paraimpedir a penetrao. Luvas de insero do dimetro requerido devem ser periodicamente instaladas na placa de carga,para preencher os requisitos de 5.4.2.5.5 Medio do deslocamento do chumbador

    Para ensaios em chumbadores que requerem medies de deslocamentos, estes devem ser medidos usando-sedispositivos LVDT ou equivalente, que possibilitem leituras contnuas, com erro mximo de 0,025 mm (0,001 pol).Escalas tipo dial tendo uma exatido igual so permitidas em ensaios de campo, ou para ensaios onde no solicitadaexatido na medida do deslocamento.5.5.1 Ensaio de trao5.5.1.1 Chumbador nico

    O instrumento deve ser posicionado para medir o movimento axial do chumbador, com relao a pontos no membroestrutural, de tal modo que o instrumento no seja influenciado durante o ensaio por deformaes ou falha dochumbador ou do membro estrutural.

    Tabela 1 - rea de apoio da placa de carga de cisalhamento em funo do dimetro do chumbador

    Dimetro do chumbador rea de contato entre a placa de carga de cisalhamentoe o membro estrutural

    mm pol cm2 pol2

    < 10 < 3/8 50 a 80 8,00 a 12,4010 a < 16 3/8 a < 5/8 80,1 a 120 12,41 a 18,6016 a < 22 5/8 a < 7/8 120,1 a 160 18,61 a 24,8022 a < 51 7/8 a < 2 160,1 a 260 24,81 a 40,30

    > 51 > 2 260,1 a 400 40,31 a 62,00

    5.5.1.2 Grupo de chumbadores

    As medies de deslocamento devem ser feitas em todos os chumbadores do grupo de chumbadores ensaiadossimultaneamente, exceto quando somente puder ser instalado um nico medidor em chumbadores muito prximos.Medies de deslocamento conforme so descritas em 5.5 podem incluir parcelas de deformao no diretamenteassociadas com o deslocamento do chumbador em relao ao membro estrutural. Tais deformaes incluem alonga-mento elstico da haste de trao, deformao da placa de distribuio, luvas de insero, apoios, calos, ferragensde fixao e deformaes do prprio material do membro estrutural. Todos os deslocamentos destas fontes devem serdeduzidos da medio do deslocamento total, usando dispositivos suplementares de medio ou dados de ensaio decalibrao, com um arranjo de ensaio com uma falsa amostra rgida. O deslocamento utilizado para avaliao amdia dos deslocamentos indicados pelos dois instrumentos, montados simetricamente e eqidistantes do baricentrodo conjunto, conforme mostrado na figura A.5.

  • 6 NBR 14827:2002

    5.5.2 Ensaio de cisalhamentoO instrumento deve ser posicionado para medir deslocamento, na direo da carga aplicada. O dispositivo colocado nomembro estrutural deve permitir que o elemento sensor toque perpendicularmente o chumbador ou uma placa decontato fixada na placa de carga, como mostrado na figura A.3, ou outro mtodo que impea deflexes estranhas.Para ensaios em grupo de chumbadores, o instrumento deve ser colocado num plano que passe pelo eixo da haste ouplaca de carga de cisalhamento. O eixo da haste de cisalhamento deve passar pelo baricentro do grupo de chum-badores.6 Amostras

    6.1 Sistemas de ancoragem

    O sistema de ancoragem deve ser representativo do tipo e lote a ser usado na construo no campo e deve incluir todasas ferragens acessrias normalmente requeridas para sua aplicao, isto , todas as ferragens de fixao.6.2 Instalao do chumbador

    Instalar o chumbador, de acordo com os procedimentos e com as ferramentas recomendados pelo fabricante, a no serque se justifique um desvio especfico recomendado pela boa prtica de campo.6.3 Posicionamento dos chumbadores

    Ensaiar individualmente todos os chumbadores, conforme especificado no programa de ensaios. Os chumbadoresdevem ser ensaiados separados por distncias iguais ou maiores do que as dadas na tabela 2. Estes valores nodevem ser entendidos como obrigatrios para projetos. Para chumbadores de adeso qumica, estes valores aindapodem ser mais reduzidos, desde que os chumbadores tenham embutimento igual ou maior do que 20 dimetros dochumbador. Chumbadores em grupos de dois ou mais, com espaamentos menores do que os especificados, devemser ensaiados como indicado em 8.3, a fim de estabelecer fatores de reduo, com relao a resultados de ensaiosobtidos, respeitando a referida tabela.

    Tabela 2 - Requisitos de espaamentos mnimos entre chumbadores e entrechumbadores e apoios ou chumbadores e bordas

    Chumbadores de adeso qumica Todos os demais chumbadoresEspaamentomnimo entre

    chumbadores ouentre apoios

    Distncia mnima entrechumbador e borda ou

    entre chumbador e apoios

    Espaamento mnimo entrechumbadores ou entre

    apoios

    Distncia mnima entrechumbador e borda ou

    entre chumbador e apoios

    Cargas de trao

    2,0 hef 1,0 hef 4,0 hef 2,0 hef

    Cargas de cisalhamento

    4,0 hef 2,0 hef 4,0 hef 2,0 hef

    6.4 Membro estruturalO membro estrutural no qual o chumbador deve ser instalado deve ser representativo quanto a materiais e quanto configurao pretendida para uso no campo. Assim sendo, no h proibio para que o membro estrutural seja armado.A localizao e a orientao das armaduras embutidas no concreto ou em alvenaria devem ser consideradas.As dimenses do membro estrutural devem atender a 6.4.1, 6.4.2 e 6.4.3.6.4.1 A espessura do membro estrutural deve ser igual mnima especificada pelo fabricante. O membro estruturaldeve ter pelo menos 1,50 hef de espessura, desde que seja adequada para a instalao normal do chumbador e noresulte em falha prematura do membro estrutural ou do chumbador, a no ser que a aplicao especfica de ensaiorequeira uma espessura menor. O membro estrutural pode atuar como uma viga, se o espao entre os apoios for maiordo que a espessura do membro. Um membro estrutural, com uma espessura mnima de 1,5 hef , deve minimizar a flexodurante a aplicao da carga de trao no ensaio.6.4.2 O comprimento L e a largura W do membro estrutural devem atender aos requisitos da tabela 2.6.4.3 Acabamento da superfcie - O acabamento da superfcie do membro estrutural, onde os apoios ou a placa decarga se apoiam, deve ser de uma superfcie alisada com colher ou de uma face do concreto que esteve em contatocom a forma, a no ser que especificado de outro modo.6.4.3.1 - Para ensaios estticos de cisalhamento uma folha de tetrafluoretileno (TFE), politetrafluoretileno (PTFE),fluoretileno-propileno (FEP) ou perfluor-alkoxy (PFA), de (0,5 0,1) mm (0,020 0,004) pol de espessura e corres-pondendo rea requerida de acordo com a tabela 1, deve ser interposta entre a placa de carga e a superfcie domembro estrutural.

  • NBR14827:2002 7

    7 Condicionamento

    7.1 Condies de cura de amostras

    Quando as condies e tempo de cura afetarem o desempenho do chumbador instalado, montar o sistema deancoragem de acordo com procedimentos indicados pelo fabricante. Descrever tais procedimentos detalhadamente.Chumbadores de pr-concretagem, chumbadores fixados no local com graute e chumbadores de adeso qumica soalguns exemplos de sistemas de ancoragem que requerem providncias para envelhecimento ou cura.

    7.2 Umidade e temperatura de amostras

    Quando as condies de umidade ou temperatura podem afetar o desempenho do sistema de ancoragem, estesparmetros devem ser mantidos constantes durante todo o ensaio. A escolha destes parmetros deve simular ascondies onde os chumbadores sero utilizados. Simular condies de campo de umidade e temperatura, ou usaruma condio padro de (23 2)C (73 3,6)F e (50 10%) de umidade relativa. Os ensaios devem comearsomente depois que as amostras tiverem alcanado a estabilidade, quanto temperatura e umidade.8 Ensaios estticos

    8.1 Equipamento

    Utilizar qualquer equipamento adequado de ensaio ou carga, conforme especificado na seo 5.

    8.2 Quantidade de amostras

    Para determinar a resistncia mdia de trao ou de cisalhamento, ensaiar um mnimo de cinco chumbadores portamanho e calcular a mdia dos cinco resultados. Somente trs chumbadores por tamanho so suficientes, quando socorrem falhas em partes de ao dos chumbadores.8.3 Quantidade de amostras para dados estatsticos

    Para determinar dados estatsticos, com erro mximo de 10%, tais como coeficientes de variao ou fatores dereduo devidos a espaamento e distncias borda, executar no mnimo n ensaios, de acordo com a tabela 3.

    Tabela 3 - Tamanho da amostragem para avaliao estatstica de dados de ensaio

    Coeficiente de variao

    %

    Tamanho mnimo do lote de amostras

    n

    At 12 5

    12 a 15 10

    > 15 30

    8.3.1 Repetir este procedimento para cada variao de tipo, tamanho, embutimento e localizao do chumbador.Repetir tambm este procedimento para cada variao do membro estrutural.

    8.4 Procedimento para ensaio esttico

    8.4.1 Ensaio de trao

    8.4.1.1 Posicionar o sistema de carregamento, de tal modo que os apoios do sistema atendam aos requisitos databela 2 (ver figuras A.1 e A.2). Providenciar contato uniforme entre a superfcie do membro estrutural e o sistema deapoios. No alinhamento final do sistema de apoios, verificar se as foras a serem aplicadas, atravs da haste de cargaso perpendiculares superfcie do membro estrutural. O torque ou a pr-tenso aplicada no chumbador pela porcade fixao ou pelo dispositivo de travamento deve ser igual para cada srie de ensaios.

    8.4.1.2 Posicionar e fixar a haste de carga de modo que a carga seja aplicada pelo eixo do chumbador, ou atravs dobaricentro, no caso de grupo de chumbadores. No caso de grupo de chumbadores, procurar fazer com que a cargaseja distribuda uniformemente entre os chumbadores.8.4.2 Ensaio de cisalhamento

    8.4.2.1 Posicionar o sistema de carga, de tal modo que o distanciamento dos apoios atenda aos requisitos da tabela 2(ver figura A.3). Caso a distncia borda c seja maior do que 4 hef, em todas as direes no necessrio o uso deuma ponte de reao ao longo da borda do membro estrutural.

    8.4.2.2 Posicionar e fixar os apoios no membro estrutural, de tal modo que a superfcie de ensaio deste fique paralelacom a placa de carga e com o eixo da haste de trao. Colocar o conjunto da haste e da placa de carga sobre omembro estrutural e segurar no lugar com porca ou com outro dispositivo de travamento utilizado pelo chumbador aser ensaiado. A intensidade da fora exercida na placa de carga, pela porca de fixao, ou pelo dispositivo detravamento, deve ser a mesma para a srie de ensaios executados.

  • 8 NBR 14827:2002

    8.5 Carga inicial

    Aplicar uma carga inicial de at 5% da carga ltima estimada do sistema de ancoragem a ser ensaiado, a fim deeliminar eventuais folgas.

    8.6 Velocidade de carregamento

    O acrscimo de carga durante o ensaio pode ser contnuo ou escalonado. O acrscimo contnuo se aplica para ensaiosque buscam avaliar a rigidez do chumbador ou o seu adequado funcionamento, ou onde os dados carga x desloca-mento necessitem de maior preciso. Este primeiro mtodo necessita do acrscimo contnuo de carga at a ruptura ouat uma carga ou um deslocamento mximo especificado. O segundo mtodo um carregamento escalonado emacrscimos de 15%, em relao carga ltima esperada.

    8.6.1 Carregamento contnuo

    Aplicar carga ao chumbador com uma taxa de acrscimo uniforme que produz uma falha conforme definido na se-o 12. Deve ser usada uma taxa de acrscimo de carga de 25% a 100% da carga ltima esperada, por minuto.O tempo total do ensaio dever ser de 1 min no mnimo e 3 min no mximo, aproximadamente. Os equipamentosdevem fornecer um registro contnuo das leituras de cargas e de deslocamentos.8.6.2 Carregamento escalonado

    No carregamento escalonado, cada incremento de carga no deve ser maior do que 15% da carga ltima esperada.Aps cada incremento, a carga deve ser mantida to constante quanto possvel durante um perodo de 2 min. Plotar asleituras inicial e final para cada intervalo de 2 min, na forma de uma curva de carga x deslocamento. Manter registroscompletos de carga x deslocamento durante todo o ensaio ou plotar aps o trmino do ensaio. Os registros de dadosdevem incluir um registro dos tempos inicial e final de cada perodo de carga constante.

    8.6.3 Aplicao de carga constante por um dado perodo

    Se a aplicao de uma dada carga for requerida durante um certo perodo, tal como 24 h, fazer leituras de deformao,no incio, durante e no fim do perodo, a fim de permitir uma plotagem satisfatria de uma curva de tempo x desloca-mento para o perodo completo.

    8.7 Clculos

    8.7.1 Dados de carga x deslocamento

    8.7.1.1 Determinar os deslocamentos no corrigidos T ou S para qualquer carga dada em um ensaio individual, daseguinte maneira:

    a) para ensaio de trao:T = 0,5 ( AN AI + BN BI ) (1)

    b) para ensaio de cisalhamento:S

    = AN - AI (2)onde:

    AN e BN so leituras dos instrumentos para uma determinada intensidade de carga;

    AI e BI so as respectivas leituras iniciais.

    8.7.1.2 Obter o deslocamento corrigido plotando os deslocamentos no corrigidos x cargas aplicadas em uma curvasuave que mais se aproxime dos pontos de leitura. O deslocamento corrigido para a carga ltima ou para qualquer outracarga de ensaio ser obtido da curva suave, com relao ao deslocamento extrapolado para a carga zero(ver figura A.6).8.7.1.3 Obter o deslocamento mdio na carga ltima (T m ou S m) ou em qualquer outra carga para cada srie deensaios, como a mdia aritmtica de todas as determinaes individuais em uma dada carga numa dada srie.

    9 Ensaios ssmicos

    9.1 Estes ensaios servem para verificar a capacidade de um chumbador para resistir a um evento ssmico simulado.

    9.2 Equipamento

    Qualquer sistema adequado de ensaio ou carga pode ser usado, como estabelecido na seo 5.9.3 Quantidade de amostras

    Para determinar a capacidade mdia de trao ou cisalhamento do sistema de ancoragem, executar pelo menoscinco (5) ensaios, por tamanho e tipo de chumbador, a no ser que seja especificado de outro modo.

  • NBR14827:2002 9

    9.4 Procedimento do ensaio ssmico

    9.4.1 Ensaio de trao

    Posicionar o sistema de carga, como descrito em 8.4.1.

    9.4.2 Velocidade de variao e intensidade de carga

    Aplicar cargas e ciclos ao chumbador, de acordo com um programa para simular requisitos ssmicos especficos.

    9.4.3 Ensaio de cisalhamento

    9.4.3.1 Procedimento de carga direta

    Posicionar o sistema de carga, de acordo com 8.4.2, similarmente ao mostrado na figura A.3.

    9.4.3.2 Procedimento de carga indireta

    Um membro estrutural, com o furo j feito, ou com um chumbador j instalado, fixado mesa vibratria com can-toneiras de suporte e parafusos de fixao. Um bloco de ao furado em seqncia colocado sobre o furo ou nochumbador j instalado. Este bloco fixado ao membro estrutural s pelo chumbador (ver figura A.4).9.4.4 Velocidade de carregamento

    9.4.4.1 Procedimento para carga direta

    Aplicar as cargas e ciclos ao chumbador, de acordo com um programa para simular requisitos ssmicos especficos.

    9.4.4.2 Procedimento para carga indireta

    Usar o programa de ensaio de cisalhamento dado pela entidade especificadora. O chumbador deve ser inspecionadoquanto falha ou qualquer suspeita de dano, aps cada conjunto de ciclos.9.4.4.3 Instrumentao para ensaio de cisalhamento indireto

    Os acelermetros fixados mesa vibratria, ao membro estrutural e ao bloco de ao so utilizados para avaliar asforas de cisalhamento atuantes.

    9.4.4.4 Finalizado o ensaio cclico, aplicar um ensaio de cisalhamento esttico, em conformidade com 5.3, para

    determinar a sua resistncia residual e o tipo de falha, de acordo com a seo 12, se solicitado.

    10 Ensaios de fadiga

    10.1 Equipamento

    Qualquer equipamento de ensaio como descrito na seo 5, pode ser usado, desde que os requisitos de velocidade decarregamento e exatido sejam respeitados. A configurao do sistema de ensaio deve ser tal que nenhuma vibraoressonante ocorra durante o ensaio.

    10.2 Quantidade de amostras

    A quantidade de amostras deve ser funo da finalidade do ensaio. Se o objetivo for obter run-out no limite ou abaixodo limite de endurance, ou seja, (2 x 106) ciclos, para uma determinada carga, ento trs amostras so suficientes.Se o objetivo do ensaio for determinar a carga de endurance, ento fazer o ensaio, de acordo com ASTM 468 .10.3 Procedimento do ensaio de fadiga

    Aplicar o programa especificado de ensaio de fadiga, incluindo mtodo, intensidade de carga, freqncia e nmero deciclos.

    10.4 Aps o ensaio cclico ser completado, aplicar um ensaio de trao esttico, em conformidade com 5.2, para

    determinar a resistncia residual e verificar o tipo de falha, conforme a seo 12.

    11 Ensaios de choque

    11.1 Equipamento

    Qualquer dispositivo adequado de ensaio ou carga pode ser usado, como especificado na seo 5.

  • 10 NBR 14827:2002

    11.2 Quantidade de amostras

    A finalidade e o tipo de ensaio de choque determinaro a quantidade de amostras.

    11.2.1 Se a finalidade for determinar se um sistema de ancoragem resistir a uma determinada carga de choque

    (intensidade e durao), ensaiar pelo menos trs chumbadores por tamanho para a referida carga e durao.11.2.2

    Se a finalidade for determinar a carga ltima de choque que um sistema de ancoragem pode resistir, sem falhar,um mtodo adequado de ensaio, tal como o mtodo de carregamento escalonado, deve ser usado, at obter uma falhado chumbador. Trs ensaios a uma dada carga, sem falha, sero suficientes para estabelecer a capacidade mxima aochoque do sistema de ancoragem.

    11.3 Procedimento dos ensaios de choque

    11.3.1 Ensaio de trao

    Posicionar o sistema de carga, como descrito em 8.4.1.

    11.3.2 Ensaio de cisalhamento

    Posicionar o sistema de carga, como descrito em 8.4.2.

    11.4 Velocidade de incremento de carga em trao ou cisalhamento

    Aplicar, em cada chumbador, um nmero especificado de choques, com taxa de carga triangular (rampa), com duraode 0,030 s por choque, ou de outro modo, se especificado. Aps aplicao das cargas de choque, os chumbadoresdevem ser ensaiados trao, de acordo com 5.2, a fim de medir a sua capacidade residual de trao esttica, sesolicitado.

    12 Critrios de falha

    12.1 Carga e deslocamento na falha

    Determinar a carga ltima de ensaio e o deslocamento correspondente, para cada conjunto ensaiado.12.2 Modos de falha

    A falha pode ocorrer atravs de um ou mais dos seguintes modos:

    12.2.1 Falha

    em cone

    Ruptura do membro estrutural, na forma de um cone, com altura igual ao embutimento efetivo do chumbador.

    12.2.2 Falha

    com fissura radial

    Ruptura do membro estrutural, com surgimento de fissuras radiais, partindo da localizao do sistema de ancoragem eque resulta na extrao do chumbador.

    12.2.3 Escorregamento (pullout)Sada do chumbador sem que, no incio do escorregamento, haja falha do concreto, o que pode, eventualmente, ocorrerprximo sua superfcie.

    12.2.4 Falha de aderncia

    Tipo de falha que pode ocorrer em chumbador de adeso qumica ou similar e que evidenciado pelo deslocamentocontnuo, com uma carga constante ou at decrescente.

    12.2.5 Falha do chumbador

    Deformao plstica ou ruptura de qualquer componente do chumbador. Alguns sistemas de ancoragem requeremdeformao inicial para se tornarem efetivos; tal deformao no configura falha.

    13 Relatrio

    13.1 O relatrio deve incluir as informaes aplicveis listadas na ASTM E 575. Toda informao pertinente ao tipo deensaio executado; esttico, ssmico, fadiga ou choque, em concreto fissurado ou no fissurado, deve, especificamente,incluir o seguinte:

    13.1.1 Data do ensaio e data de emisso do relatrio.

    13.1.2 Solicitante do ensaio e laboratrio de ensaio.

    13.1.3 Identificao dos chumbadores ensaiados: fabricante, modelo, tipo, material, acabamento, forma, dimenses e

    outras informaes pertinentes, ou defeitos observados.

  • NBR14827:2002 11

    13.1.4 Descrio do sistema de ancoragem ensaiado e descrio fsica do membro estrutural, incluindo dimenses,

    armadura (se existente), etc..13.1.5

    Desenhos detalhados ou fotografias das amostras, antes e depois do ensaio.

    13.1.6 Caractersticas do membro estrutural, no qual o chumbador ou chumbadores so instalados. Deve ser fornecida

    a resistncia compresso na data do ensaio, determinada atravs de ensaios realizados conforme NBR 5739, emcorpos-de-prova moldados segundo NBR 5738 ou em testemunhos extrados do membro estrutural conformeNBR 7680. Se disponveis, devem tambm ser fornecidos trao do concreto, tipo de agregado, resistncia compresso aos 28 dias e data de moldagem do membro estrutural.

    13.1.7 Descrio do procedimento, ferramentas e materiais usados para instalar o sistema de ancoragem (especial-

    mente tipo e dimetro de broca quando aplicvel) e qualquer desvio dos procedimentos recomendados.

    13.1.8 Idade, em horas ou dias, do sistema de ancoragem, desde a instalao, onde aplicvel.

    13.1.9 Grau de umidade do membro estrutural, quando aplicvel. O grau de umidade do membro estrutural, na hora do

    ensaio, pode ser determinado por vrios mtodos, incluindo pesagem e secagem de pequenos testemunhos retiradosdo membro estrutural, at peso constante ou a utilizao de medidores de umidade local.

    13.1.10 Registro das condies de temperatura, na hora da instalao, na hora do ensaio e qualquer outra informao

    sobre temperatura ocorrida durante o ensaio que possa afetar o desempenho do chumbador.

    13.1.11 Embutimento efetivo dos chumbadores instalados, em milmetros (pol).

    13.1.12 Valor do torque aplicado ao chumbador, antes do ensaio, se especificado.

    13.1.13 Descrio do mtodo de ensaio, do tipo de carregamento usado e da taxa de acrscimo real da carga.

    13.1.14 Quantidade de amostras iguais, ensaiadas nas mesmas condies.

    13.1.15 Valores das cargas ltimas individuais e a sua mdia, quando aplicvel, desvio-padro e coeficientes de

    variao, em newtons (lbs), por tipo de chumbador.

    13.1.16 Valores dos deslocamentos individuais nas cargas ltimas (T ou S , ou ambos), e suas mdias ((Tm ou

    Sm,

    ou ambas) e o desvio-padro ou, quando apropriado, as curvas de carga x deslocamento, diretamente plotadas, oudesenhadas por sistemas eletrnicos, em milmetros (pol).

    13.1.17 Descrio da natureza e do modo de falha exibido para cada chumbador ensaiado, incluindo, onde apropriado,valores individuais (NT ou NS ou ambos), e valores mdios de vida de fadiga (NTm ou NSm ou ambos), em nmero deciclos de carga de fadiga at ruptura ou o nmero de ciclos de carga de fadiga at run-out.

    13.1.18 Fotografias, croquis ou descries por escrito, ou combinao destas, dos modos de falha observados.

    13.1.19 Concluses e eventuais comentrios.

    13.1.20 Listagem dos participantes do ensaio e assinaturas das pessoas responsveis.

    14 Resumo

    14.1 Neste mtodo de ensaio so abrangidos:

    a) chumbadores de expanso;

    b) chumbadores de adeso qumica;

    c) chumbadores de ps-concretagem (incluindo chumbadores de segurana);

    d) chumbadores de pr-concretagem.

    14.2 Instalaes feitas em:

    a) elementos de concreto;

    b) elementos de alvenaria.

  • 12 NBR 14827:2002

    14.3 Em ensaios de:

    a) resistncia trao;b) resistncia ao cisalhamento.

    14.4 Em situaes de aplicao de cargas:

    a) estticas;b) dinmicas:

    - ssmica;

    - fadiga;

    - choque.

    ________________

    /ANEXO A

  • NBR14827:2002 13

    Anexo A (normativo)Figuras

    Figura A.1 - Disposio tpica para ensaio esttico de trao

    Figura A.2 - Disposio tpica para ensaio ssmico de trao

  • 14 NBR 14827:2002

    Figura A.3 - Disposio tpica para ensaio de cisalhamento, mtodo direto de carregamento

    Figura A.4 - Disposio tpica para ensaio ssmico de cisalhamento

  • NBR14827:2002 15

    Figura A.5 - Disposio tpica para ensaio de trao em um sistema de ancoragem com mais de um chumbador

    Figura A.6 - Grfico Carga x Deslocamento

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