Reforço De Estruturas De Concreto Com Chapas e Perfis De Aço

7/28/2019 Reforo De Estruturas De Concreto Com Chapas e Perfis De Ao

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P

s

Graduao

LONGEVIDADE DASEDIFICAES: EXCELNCIA E

ANOMALIAS

REFORO DE ESTRUTURAS DECONCRETO COM CHAPAS E PERFIS DE

AO

Prof.: RAGUEB CHAUKI BANDUK

Alunos: Mariana Pellicciotti


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NDICE

INTRODUO .................................................................... 03

DESEMPENHO ................................................................... 04

VIDA TIL E DURABILIDADE ............................................. 05

MANUTENO ................................................................... 07

TRABALHOS DE REFORO ................................................ 07

APLICAO DE CHAPAS E PERFIS METLICOS ................ 08

Preparo da superfcie deconcreto ...............................

08

Preparo da superfcie deao ......................................

08

Aplicao das chapasmetlicas .................................

09

Aplicao de perfismetlicos ......................................

09

REFORO COM CHAPAS DE AO COLADAS ..................... 10

Mtodo de J. Bresson ................................................. 12

Mtodo deCnovas ....................................................

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Mtodo de VanGemert ...............................................

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Mtodo de Ziraba E Hussain ...................................... 15

Mtodo deCampagnolo ..............................................

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Mtodo de Silveira eSouza .........................................

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Clculo do Comprimento deAncoragem .....................

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Reforo de Vigas FlexoSimples ..............................

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Reforo de Vigas ForaCortante ..............................

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REFORO COM PERFIS METLICOS ................................. 19

BIBLIOGRAFIA ................................................................... 23

INTRODUO

Desde o incio dos tempos, o homem se preocupa com aconstruo de estruturas adaptadas s suas necessidades,sejam elas de habitao, trabalho, ou infra-estrutura (pontes,barragens, metr, etc.). Isto permitiu o acmulo de um grandeacervo tcnico ao longo dos tempos, desenvolvendo assim atecnologia da construo sob todos os seus aspectos taiscomo, a concepo, o clculo estrutural, a anlise edetalhamento da estrutura, a tecnologia dos materiais e astcnicas construtivas adotadas.

As inovaes que o acelerado crescimento da construocivil necessitava acabaram provocando a aceitao de maioresriscos. Considerando estes riscos, dentro dos limitesregulamentados da poca, a progresso do desenvolvimentotecnolgico ocorreu naturalmente, e, conseqentemente odesenvolvimento sobre estruturas e materiais. Atravs doestudo e anlise dos erros, que resultaram em deterioraoprematura ou em acidentes, pde-se constatar que algumasestruturas demonstram um desempenho insatisfatrio ao

compararmos com as finalidades a que se propunham.O conjunto destes fatores gera a deteriorao estrutural,

cujas causas podem ser desde o envelhecimento natural daestrutura at os acidentes, ou ainda o mau uso de materiais ouseu uso fora das especificae

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No entanto, mesmo com um programa de manutenobem definido as estruturas e seus materiais deterioram-se,com esta deteriorao tornando-se, no limite, irreversvel. Oponto em que cada estrutura, em funo da deteriorao,atinge nveis de desempenho insatisfatrio varia de acordocom o tipo de estrutura. Algumas j iniciam suas vidas deforma insatisfatria, por falhas de projeto ou execuo,enquanto outras chegam ao final de suas vidas teis ainda embom estado.

Mas, se uma estrutura em determinado momentoapresenta-se com desempenho insatisfatrio no implica

necessariamente na sua condenao. Esta uma situao querequer imediata interveno tcnica, de forma que ainda sejapossvel reabilitar a estrutura.

O estudo da vida til das estruturas est ligado ao que tecnicamente pondervel, e a sua evoluo devenecessariamente passar por maior conhecimento dedurabilidade dos materiais, dos componentes e dos vriossistems estruturais, assim como pelo aperfeioamento dosprocessos construtivos, dos programas e das tcnicas demanuteno.

VIDA TIL E DURABILIDADE

Entende-se como durabilidade o parmetro que relacionaa aplicao das caractersticas de deteriorao do materialconcreto e dos sistemas estruturais, conhecidas ou estimadas,a uma determinada construo, que a individualiza pelaavaliao da reao que ter aos efeitos da agressividadeambiental, e define a sua vida til.

A concepo de uma construo durvel implica naadoo de um conjunto de decises e procedimentos quegarantam estrutura e aos materiais que a compe umdesempenho satisfatrio ao longo da vida til da construo.

Quando falamos de durabilidade das estruturas deconcreto, e alm de questes ligadas resistncia mecnicapropriamente dita, a palavra-chave relacionada ao concreto a gua.

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Ento, a quantidade de gua no concreto e a sua relaocom a quantidade de ligante, o elemento bsico que ir regercaractersticas como densidade, compacidade, porosidade,permeabilidade, capilaridade e fissurao, alm de suaresistncia mecnica, que, em resumo, so os indicadores dequalidade do material, primeiro passo para a classificao deuma estrutura como durvel ou no.

A agressividade ambiental outro fato a se considerar,ou seja, a capacidade de transporte dos lquidos e gasescontidos no meio ambiente para o interior do concreto.

Assim, o modelo do mecanismo de estudo dadurabilidade engloba a avaliao e compatibilizao entre a

agresso ambiental, de um lado, e a qualidade do concreto eda estrutura, de outro, condicionados pelo tempo e custo daestrutura.

As normas e regulamentos estabeleceram critriospermitindo aos responsveis individualizar, convenientemente,modelos durveis para as suas contrues, a partir dadefinio de classes de exposio das estruturas e de seuscomponentes em funo da deteriorao a que estarosubmetidas, a partir de:

Corroso das armaduras, sob efeito dos cloretos e/oucarbonatao, de acordo com o ambiente;

Ao do frio e do calor, tambm por tipo de ambiente;

Agressividade qumica;

Em todos os casos, as classes de exposio indicaronveis de risco ou parmetros mnimos a serem observadoscomo condio principal para se conseguir uma construodurvel. Assim, definimos:

Dosagem do cimento; Valor mximo para o fator gua/cimento;

Resistncia mnima do concreto;

Valor mnimo para a espessura de cobrimento daarmadura;

Cura.

Garantimos que, a partir destes limites, ou com a mnimaobservncia a eles, o desempenho das estruturas, de uma

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maneira geral, e dada a devida ateno s questesdimensionais, seja satisfatrio.

Entretanto, na ocorrncia de algum imprevisto, e odesempenho da estrutura venha a se tornar instisfatrio, os

responsveis devero estar aptos a decidir sobre comoproceder, adotando a melhor opo, que respeite pontos devista tcnicos, econmicos e socioambientais.

MANUTENO

Definimos o conjunto de atividades necessrias garantia do seu desempenho satisfatrio ao longo do tempocomo manuteno de uma estrutura, ou seja, o conjunto deprocedimentos que tenham por finalidade o prolongamento davida til da obra, a um custo compensador.

Um programa de manuteno adequado implica em

definir metodologias de operao eficientes, controle eexecuo da obra, e analisar a viabilidade desta manuteno.

Quando falamos em manuteno, o proprietrio, oinvestidor e o usurio devero sempre estar dispostos asuportar o custo com o sistema de manuteno concebidopelos projetistas, que dever ter sido respeitado e viabilizadopelo construtor. Este sistema tem como base o conjunto deinspees rotineiras, em que o usurio muito importante.

TRABALHOS DE REFORO

Existem diversos motivos pelos quais se refora umaestrutura de concreto ou um ou mais de seus elementosestruturais, sendo alguns deles os seguintes: correo defalhas de projeto ou de execuo; aumento da capacidadeportante da estrutura; para permitir modificao em seu uso;regenerao da capacidade portante, diminuda em funo de

acidentes (choque, incndios, etc) ou de desgaste ou

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deteriorao e modificao da concepo estrutural, como ocorte de vigas por necessidade arquitetnica ou de utilizao.

O projeto de reforo deve levar em considerao diversosfatores, entre os quais a concepo original da estrutura, sua

histria os defeitos ou novas exigncias a facilidade deexecuo, mo de obra apropriada, um fator muito importante a formao e a criatividade tcnica do projetista. Paraexecuo de reforos de estruturas existem diversas tcnicas,porm neste trabalho abordaremos somente o procedimentode reforo de estruturas com chapas e perfis de ao.

APLICAO DE CHAPAS E PERFIS METLICOS

Quando se trata de adicionar capacidade resistente, umaopo eficiente e rpida, principalmente para casos deurgncia e onde no se possa alterar muito a geometria dapea a aplicao de chapas e perfis de ao. Podendo estasser aplicadas de duas maneiras: coladas atravs de resinasinjetveis epoxdicas ou chumbadas. Estas so tcnicas

bastante simples, porm exigem grande estudo de calculo nafase de projeto de reforo.

Preparo da superfcie de concreto

A superfcie de concreto que for receber a aplicao deresinas para colagem de chapas ou perfis metlicos deverpossuir rugosidade uniforme, a qual se pode obter atravs degolpes de martelo de agulhas, ou jato de areia, em seguidadever ser lavada com jato de gua sob presso e seca

atravs de ar comprimido, no dever apresentar fissuras, asquais devero ser seladas para que no haja fuga de resina;sendo preparada deste modo no existira a possibilidade deformao de bolhas na resina, falta ou excesso de resina emum determinado ponto o que acarretaria no desprendimentoda resina e com isso o perfil ou chapa metlica no estariacompletamente aderido superfcie no possuindo assim aresistncia especificada em projeto.

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Caso a superfcie seja praticamente lisa isto implicaria emdificuldades em termos de compatibilidade com a estrutura dasuperfcie do ao.

Preparo da superfcie de ao

A superfcie da chapa metlica que ficara em contatocom a resina tambm deve ser objeto de cuidadosotratamento, para que possa potencializar o mximo de suacapacidade aderente.

Deve-se submeter o ao a decapagem a jato abrasivosendo que normalmente se estabelece como necessrio satisfao ao grau AS 2 fixado pela norma sueca SIS- 55-900-67. Seria aconselhvel que primeiramente a decapagem a

superfcie seja desengordurada. Logo aps a decapagem assuperfcies a serem coladas devem ser protegidas por umfilme autocolante apropriado o qual dever ser retiradomomentos antes da utilizao do perfil ou chapa metlica. Assuperfcies que no estiverem em contato com a resina devemreceber tratamento de pintura anticorrosiva, aplicada sobreuma demo de primrio epoxdico em p de zinco.

Aplicao das chapas metlicas

Para colar as chapas metlicas na estrutura de concretopode-se utilizar dois tipos de resinas que daro resultadosseguros, as epoxidicas e as de polister.

Aps as superfcies estarem tratadas e aplicada a resina,deve-se tomar o mximo de cuidado com o posicionamento decada pea (em caso de soldas estas devero ser executadosaps a colagem das chapas), em seguida deve-se aplicarligeira presso uniforme para que o excesso de resina sejaexpulso, esta presso pode ser feita atravs de escoras

metlicas ajustveis, encimadas por pranchas de madeira,este sistema deve ser mantido at que a resina tenhaendurecido por completo (qualquer que seja o tipo de cola eseu tempo de endurecimento o sistema de escoramento sdever ser retirado aps 24hs mnimo).

costume prever , mesmo que a tcnica escolhida seja acolagem, a introduo de um pino (chumbador) naextremidade do comprimento de ancoragem da chapa, esteelemento trabalhara como contribuio mecnica a

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transferncia de esforos, j que como se viu anteriormente,as superfcies mobilizam apenas aderncia qumica.

Quando existir a necessidades de juntas nas chapasmetlicas, devero ser objeto de soldagem de topo, aps o que

a ligao ser limpa por escova de ao e receber o mesmotratamento anticorrosivo que as superfcies que no estiveremem contato com a resina.

Aplicao de perfis metlicos

A diferena entre os perfis e as chapas metlicas queos perfis contam com a presena dos chumbadores,normalmente buchas expansivas e somente aps o apertodestes dever ser feita a injeo de resina para enchimento do

vazio entre as superfcies de concreto e de ao.

Neste caso a resina deve ser menos viscosa que no casodas chapas metlicas j que serem aplicadas por processo deinjeo.

Aps o posicionamento e a fixao dos perfis, deve-sevedar todo o permetro e ao redor dos chumbadores, comexceo dos locais onde serem postos os tubos para injeo da

resina, processo este que dever seguir a metodologia idntica prevista para o tratamento das fendas no concreto.

As bombas a serem utilizadas devem ser apropriadas,normalmente eltricas, com dosadores da mistura a doiscomponentes (a resina e o endurecedor), sendo que esteselementos devem ser misturados somente na cabea deinjeo. A injeo devera ser continua, com pressorigorosamente controlada.

Diversos ensaios j realizados comprovam o fato de que

os elementos assim reforados se comportam, no seu estadoltimo, como peas de concreto armado tradicionais e comarmadura total idntica soma das armaduras (interior eexterior) da pea reforada, exibindo em servio, melhorcomportamento do que as estruturas tradicionais.

REFORO COM CHAPAS DE AO COLADAS

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Uma tcnica bastante moderna e, quando o trabalho bem executado, bastante eficiente para reforar elementosestruturais fletidos, a utilizao de finas chapas de aocoladas por resina epxi ao concreto. A qualidade da resinaempregada, a conveniente preparao das superfcies doconcreto e do ao, a execuo do reforo em si e a correo doprojeto influem diretamente no sucesso do reforo.

A metodologia bastante simples, ou seja, colam-se finaschapas de ao superfcie de concreto com resina epoxi,criando um elemento estrutural composto concreto-cola-ao, oque possibilita aumentar a resistncia do elemento amomentos fletores e foras cortantes. Como conseqncia, arigidez do elemento aumenta, diminuindo a suadeformabilidade.

Nas dcadas de 70 e de 80 surgiram a maioria dostrabalhos sobre o assunto, iniciando-se com Swamy, Jones eMays (1987), na Inglaterra, que foram responsveis por umasrie de ensaios que permitiram que a tcnica das chapascoladas tivessem um nvel de utilizao prtica antes noalcanado. A estes estudos seguiram-se os de Cnovas (1988),na Espanha, D. Van Gemert (1991), na Blgica, Hussein eZiraba (1994, 1995), na Arbia Saudita, Oehlers e Moran(1990), na Austrlia, Theillout (1992) na Frana, e Campagnolo

(1995), na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, entreoutros.

Devemos levar em considerao certas restriesimpostas por normas, seja qual for o mtodo adotado. Aregulamentao mais utilizada para os procedimentos decolagem de chapas a do C.E.B. que, dentre outras restries,especifica que:

a. A espessura mxima da camada de cola seja de1,5mm (quanto mais espessa a camada, menor a

resistncia trao). Outros ainda sugerem que esselimite seja de 1,0mm;

b. A chapa no ultrapasse 3mm de espessura (comexceo da utilizao de dispositivos especiais deancoragem, chumbadores metlicos, por exemplo);

c. O incremento a obter nos esforos resistentes,comparada situao depois do reforo com aoriginal, no seja superior a 50%, tanto para a flexocomo para o cisalhamento (limitao que, em alguns

casos, ser muito conservadora).

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O clculo do reforo de vigas flexo consiste nadeterminao da rea da seo transversal das chapas de aonecessrias para permitir que a viga resista s novassolicitaes, e tambm na determinao de seuscomprimentos de ancoragem. Para isto necessrio que seconheam todas as caractersticas geomtricas da seotransversal existente (dimenses da seo de concreto eposicionamento das sees transversais das armaduras), sejaatravs de desenhos as-built ou por pesquisa in loco,assim como se torna indispensvel que as foras solicitantesdo elemento original estejam definidas e que as propriedadesdos materiais estejam determinadas.

MTODO DE J. BRESSON

Em seus estudos, Bresson considerou, as seguinteshipteses iniciais:

a. Todos os materiais so linearmente elsticos;

b. O concreto resiste trao;

c. Aps a deformao, as sees se mantm planas;

d. No h escorregamento entre a placa e o concreto.

Resumindo, Bresson considera que o dimensionamento

deve ser feito no Estdio II, sendo a viga solicitada por ummomento fletor composto de duas parcelas: o momento devidoao peso prprio e s cargas permanentes; e o momento devidos sobrecargas.

A viga est completamente descarregada de cargas nopermanentes inicialmente, estando portanto solicitada apenaspelo seu peso prprio. O concreto encontra-se tensionado,ento a chapa colada neste estado tensionado. Aps oreforo, a viga submetida s sobrecargas, havendo portanto

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um acrscimo de tenso no concreto e no ao surgindo umatenso na armadura de reforo.

As tenses finais devem ser comparadas s tensesadmissveis dos materiais e a obteno da espessura da chapa

feita por equilbrio de momentos em relao fibra maiscomprimida.

MTODO DE CNOVAS

Em seu estudo, Cnovas considerou dois momentosatuantes tambm, denominados MP e MS, fazendo asuperposio de seus diagramas correspondentes. A diferena

em relao ao mtodo de Bresson est enquanto este fazia asuperposio dos diagramas de tenses, Cnovas faz asuperposio dos diagramas de deformao. Cnovas tambmconsidera que a viga est em um estado limite ltimo aps aatuao do momento MS, ou seja o dimensionamento feito noEstdio III.

MTODO DE VAN GEMERT

Van Gemert (1991) compila pesquisas e ensaiosrealizados no Laboratrio Reytjens da Universidade Catlica deLeuven, Blgica. Seu estudo ser aqui apresentado apenas noque diz respeito ao caso de vigas de concreto armado, postoque a abordagem das lajes implicaria exaustivas incursespelos fundamentos da teoria das placas orttropas, j que porrazes construtivas, o reforo por colagem de chapas em lajess pode ser feito em uma direo.

Podemos fazer o reforo de vigas flexo e aocisalhamento. Para o reforo flexo foram desenvolvidasuma srie de equaes a partir do estudo da distribuio detenses no elemento composto. Esta distribuio de tenses funo do estado de tenses no elemento original; no instanteda colagem, as tenses existentes so congeladas e voinfluenciar a distribuio de tenses no elemento compostoquando ele for carregado aps a execuo do reforo. Como odiagrama tenso x deformao na seo composta no linear

e a soluo do problema cai em um clculo no linear, Van

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Gemert optou por criar uma srie de bacos para facilitar oprojeto do reforo. Alm disso, cuidados muito especiaisdevem ser tomados quando da determinao do comprimentode ancoragem das chapas, pois o concreto pode romper emvirtude da tenso de deslizamento despertada, sendo omtodo de clculo aqui apresentado baseado em ensaiosrealizados em prottipos.

Seo retangular

Para que possamos utilizar o reforo por chapas coladas, necessrio que se promova o descarregamento parcial dapea em questo, at que a mesma passe a ficar sujeitaapenas a uma parcela perfeitamente conhecida da carga total

que a solicita. Assim, e executando-se o reforo nesta situaode carga reduzida, forosamente, quando da recarga, a peafuncionar como um todo garantindo que o reforo tambmentre em carga.

A reduo de carga pode ser efetiva, como, por exemplo,por retirada de cargas permanentes, ou simulada, pelaintroduo de escoras reativas. Em qualquer dos casos, serestabelecida uma distribuio de tenses na seo transversaldo elemento para esta situao de descarregamento, ou seja,para a atuao de um momento fletor residual MO;perfeitamente conhecido e igual a uma parcela definida domomento resistente mximo MR suportado pela seotransversal original da pea.

importante ter-se em conta que, no mtodo de VanGemert para o dimensionamento do reforo, o regime declculo ser o de servio,o Estdio II , no se admitindoconsideraes no domnio da plasticidade, que poderiam levara erros tais como o estabelecimento de tenses na barra daarmadura que, mesmo em condies de servio, estivessem

acima dos limites elsticos.Como hipteses bsicas para projeto, sero adotadas as

mesmas do concreto armado:

a. O ao e o concreto so materiais linearmenteelsticos;

b. vlida a hiptese de Bernoulli;

c. vlida a teoria de Mrsch, ou seja, o concreto totalmente fissurado em toda a zona tracionada.

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Quanto colagem em si, suposto que tenha sidoexecutada com esmero, o que implica que as chapas estejamperfeitamente unidas ao concreto, de tal forma que no possaocorrer nenhum escorregamento na camada de cola, cujaespessura considerada desprezvel.

Para se calcular a rea total de reforo necessrio quesejam conhecidas a geometria da seo transversal, as reasdas armaduras internas de trao e de compresso e astenses admissveis para o concreto e para os aos dasarmaduras interna e externa.

Seo T

Quando a viga a ser reforada for uma viga T, podem

acontecer trs situaes no que diz respeito aoposicionamento das linhas neutras (antes e depois do reforo)em relao mesa da viga; ambas caem na alma da viga; alinha neutra antes do reforo cai na mesa e aps o reforo caina alma da viga e ambas caem na mesa da viga.

MTODO DE ZIRABA E HUSSAIN

Este o segundo mais recente desenvolvimento doestudo do reforo de vigas flexo por chapas coladas, sendodevido a um grupo de trabalho da King Fahd University, na

Arbia Saudita, chefiado por Ziraba e Hussain. Ziraba (1994)apresenta um procedimento para chapas coladas de reforo devigas baseado nos estados limites ltimos , que foraminicialmente observados em ensaios realizados por Swamy eJones (1987). Estes estados limites so os de ruptura porflexo, ruptura por cisalhamento, ruptura por descolamento dachapa e ruptura por arrancamento do concreto de cobrimento,sendo os dois primeiros os modos de ruptura usuais doconcreto armado a ruptura por flexo ocorre por escoamentodas armaduras, internas ou externas, ou por esmagamento do

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concreto comprimido, enquanto a ruptura por cisalhamentoocorre em regies onde no h chapa, ou nas proximidades deseus extremos, sendo caracterizada por fissuras inclinadas.

Quanto aos dois ltimos modos de ruptura, Hussain

realizou uma srie de ensaios para identificar os modos deruptura, nos quais ele variou a espessura das chapas e utilizouancoragens com chumbadores. Com isto ele observou que at1,5mm de spessura de chapa, os valores previstos pela teoriaeram os efetivamente observados, mas que estes valorescaam rapidamente ao se passar de 1,5mm para 2,0mm deespessura de chapa. Com isto, chegou-se a uma proposta paraum procedimento de dimensionamento consistindo em:

Considerao do escoamento da chapa eesmagamento simultneo do concreto da seoreforada ruptura;

Verificao das tenses cisalhantes e de descolamentopara evitar a ruptura por descolamento;

Verificao da resistncia ao cisalhamento para evitara ruptura por arrancamento do cobrimento deconcreto original.

O dimensionamento da chapa feito atravs do equilbriode momentos em relao ao ponto de aplicao da resultantede tenses no concreto no estado limite ltimo de ruptura.

MTODO DE CAMPAGNOLO

Este estudo foi desenvolvido por Campagnolo (1995), na

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, o qual propsequaes para o clculo do comprimento de ancoragem dechapas de reforo, e de suas espessuras, em um artigopublicado em 1995. Para isto ele considerou uma seo deuma viga reforada a uma distncia da extremidade da chapatal que o esforo por ela resistido j tenha sido totalmentetransferido ao concreto.

MTODO DE SILVEIRA E SOUZA (1997)

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A proposta deste mtodo baseia-se nas condies abaixo,que utilizamos para o dimensionamento flexo simples noEstdio II:

1. A camada de concreto abaixo da linha neutra

encontra-se fissurada (hiptese de Mersch);2. As sees se mantm planas aps a deformao

(hiptese de Bernoulli);

3. Os materiais tm comportamento linear;

4. O elemento estrutural est sujeito a esforos deutilizao (no majorados);

5. No h escorregamento da armadura;

6. No h escorregamento da chapa;

7. A espessura da chapa desprezvel.

Sendo as duas ltimas consideraes relativas apenas aoreforo com chapas coladas.

Os valores das resistncias a serem considerados para osmateriais devem atender ao estado limite de utilizao(considerando os critrios adotados para peas trabalhando noEstdio II).

CLCULO DO COMPRIMENTO DE ANCORAGEM

Originada nos esforos de flexo, a tenso de trao,S,REF, d origem a uma resultante de trao, TREF, atuante na

chapa e que deve ser transferida para o concreto atravs dacamada de resina epxi. Para determinarmos o comprimentode chapa mnimo necessrio para que esta transferncia sejafeita com sucesso, preciso determinar a forma da variaode TREF entre o incio e o fim deste comprimento. Esta variaodepende das propriedades fsicas e mecnicas do concreto, doao e da cola.

LHermite e Bresson (1971) iniciaram os estudos, quedentro do modelo matemtico que estabeleceram,conseguiram descrever o comportamento da ligao dentro do

domnio elstico. Testes foram feitos na Universidade de

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Leuven, na Blgica, para obter informaes para o clculo docomprimento de ancoragem, e, baseado nos dadosexperimentais, chegou-se a duas regras que podem seraplicadas a este clculo:

Sob carga de servio, TREF tem uma distribuiotriangular de tenses. O valor mximo limitado pelaresistncia caracterstica superficial. A resistnciacaracterstica superficial de trao no concretolimita o valor mximo, f*tk = f*tm 1,64 s, sendo s odesvio padro dos resultados dos ensaios de avaliaode eficincia da colagem. O valor do comprimento deancoragem pode ser calculado a partir do equilbriodas foras longitudinais. Nesta situao, comoexigncia para dimensionamento, necessria a

comprovao experimental da eficincia da colagem,caso a caso.

Sob carga ltima, a carga triangular tem seu valormximo no meio do comprimento de ancoragem, que ftk, valor caracterstico da resistncia trao diretado concreto, e o comprimento de ancoragem pode sercalculado tambm a partir do equilbrio de foras.

importante notar que a resina utilizada na colagemdeve resistir tenso de cisalhamento que cabe a ela

transmitir ao concreto, sem se deformar.

REFORO DE VIGAS FLEXO SIMPLES

Quando se fala em reforo de vigas, o caso mais comum o das vigas sujeitas flexo simples, as tenses decisalhamento que surgem na camada de epxi so devidas variao de momentos fletores e introduo de foras nasregies de ancoragem.

Assim, a determinao do comprimento de ancoragem sereduz a um caso de cisalhamento puro, com a zona situada naextremidade livre da placa classificada como crtica. Calcula-sea fora TREF = REF x AS, REF, com REF a tenso terica de trao

na chapa, na extremidade livre, e TREF a fora de compresso

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que se deve sobrepor s foras tericas para que se consiga adistribuio real de foras, com o zero na extremidade livre.Com cargas de servio a unio trabalha no regime elstico, eassumimos que TREF origina uma distribuio triangular de

tenses com o mximo REF na extremidade livre, que sersomada tenso terica de cisalhamento, , notando que ovalor final no pode superar o valor caracterstico f*tk. ComTREF e (REF + ), podemos calcular o comprimento deancoragem e, caso este ou a tenso de cisalhamento geraremvalores altos demais, devemos reduzir a espessura da chapa eaumentar a sua largura.

A ocorrncia de uma concentrao de tenses naextremidade livre, aumenta a fissurao na camada de

concreto que se encontra entre as armaduras interna eexterna. Para que isto no ocorra, podemos colocar pinos paraancorar a borda livre da chapa no interior do concreto, agindode forma similar a uma ancoragem a 90 de uma barra dearmadura.

REFORO DE VIGAS FORA CORTANTE

Com o objetivo de determinar a forma mais eficaz paraos estribos externos, Van Gemert e sua equipe realizaram umasrie de ensaios, em chapas coladas, a serem utilizados noreforo de vigas T ou retangulares ao cisalhamento. Baseadosneste trabalho experimental, no qual foram testados trs tiposde armadura diferentes, concluram:

A colocao dos estribos externos aumentouconsideravelmente a capacidade de suporte das vigas;

A configurao das fissuras na ruptura mudoucompletamente, se compararmos com a viga dereferncia, armada somente flexo;

Podemos calcular os estribos externos da mesmamaneira que calculamos os extribos internos,determinando-se a seo de ao suplementar peloclculo da fora de trao, seguindo a teoria deMrsch modificada;

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Calcular a distncia entre os estribos de forma que nohaja qualquer propagao de trincas entre doisestribos consecutivos (como calculamos osespaamentos dos etsribos internos).

Ento, como o dimensionamento bastante simples, aqualidade da execuo que determina o sucesso do reforo.Detalhes mais comuns:

Espessura mxima das chapas de 3mm;

Adotamos o processo de colagem simples, nonecessitando recorrer adio de buchas;

A ligao com o reforo flexo feita por soldagem.Embora estruturalmente este reforo inferior no seja

necessrio, costuma-se colocar uma chapa da mesmaespessura ao longo do trecho onde sero colados osestribos;

REFORO COM PERFIS METLICOS

O reforo realizado pela adio de perfis metlicos deveter sido, em termos histricos, o primeiro dos sistemas de

reforos, sendo que este no comeo consistia deencamisamento sem utilizao de resinas, mas simplesmentepela transferncia integral da capacidade resistente doconcreto para o ao, o que muitas vezes implicou a gerao deenganos j que no se contou com a redistribuio de esforosdos elementos reforados para os demais que lhes soadjacentes.

Reforo de pilaresNeste caso o primeiro passo saber o porque da

necessidade de um reforo, que pode ser entre elas:

a. se o pilar est danificado e forma tal que j nocumpre mais a finalidade para a qual foi projetado;

b. se uma mudana de utilizao da estrutura tornouobrigatrio o aumento da capacidade portante dopilar.

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No primeiro caso a soluo substituir o pilar deconcreto por pilar metlico composto de um ou mais perfismetlicos estruturais, que ir substituir totalmente, comoelemento portante o pilar origianal.

O segundo caso bem polemico, sendo que existegrande chance de o pilar existente estar no limite de seucarregamento e ento se o reforo for feito sob estascondies e logo aps aplicada mais carga o reforo somentecomeara a trabalhar quando o pilar de concreto se romper, ecom isso seria necessrio um pilar metlico que resista toda acarga, o que seria o mesmo que no primeiro caso, porm aquiseria tambm desperdcio. Uma soluo para este caso seriadescarregar o pilar o mximo possvel, fazer o reforo e sento carregar com a nova carga, com isso o reforo

comearia a trabalhar juntamente com o pilar existente. Porm muito difcil saber se se descarregou o suficiente o pilar paraque o reforo funcione.

Hoje em dia com a evoluo da tecnologia de injeo eproduo de resinas com alta capacidade de colagem, serextremamente antieconomica a desconsiderao da seco econcreto existente. Admitir-se-, portanto, uma situaointermediria, a ser atingida com a considerao decoeficientes de incertezas maiores, para o caso de se optar

pelo descarregamento do pilar.Em nvel de dimensionamento, ser fundamental contar

com a introduo de chapas metlicas, a funcionar comoestribos devidamente soldadas aos perfis metlicos, de formaa garantir o confinamento do ncleo de concreto, econseqentemente o aumento da capacidade de carga dopilar.

Deve-se tomar alguns cuidados para que o reforoexecutado possa cumprir as finalidades para os quais foi

projetado.Deve-se colocar capitis metlicos tanto inferior quanto

superior para que se evite o puncionamento das lajes ouesmagamento localizado das vigas que chegam ao pilar,quando estas existirem.

Aps a colocao dos capitis, dispem-se os perfismetlicos com comprimento ajustados. Para que estes perfistrabalhem em conjunto com o elemento de concreto necessrio fazer o apicoamento das arestas do pilar para que

se encaixem os perfis metlicos, sobre estes deve-se aplicar

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uma argamassa expansvel epoxidica, ou grout, e depois entosobrepor os perfis.

Logo aps estas etapas deve-se amarrar os perfis com aschapas metlicas , que funcionaro tambm como

contraventamento. Estas chapas sero soldadas aos perfis ecoladas ao concreto atravs de resina.

Reforo de vigas

No caso das vigas assim como no dos pilares deve-selevar em considerao a utilizao ou no da seco existente.

Existem trs casos que podemos citar, um que consisteno simples sistema de adio, com fixao por meio debuchas, outro sistema hbrido de fixao por buchas e resina echegam at a perfeita integrao de perfis e chapas metlicas seco de concreto existente.

Em todos os casos necessrio que se descarreguepreviamente a estrutura, de forma a garantir a convenienteentrada em carga do reforo.

O primeiro caso, como j foi dito, o reforo flexo, econsidera a adio de perfis metlicos viga de concreto,fixados exclusivamente por buchas. O conjunto deve serdimensionado como uma estrutura mista de concreto e ao.Deve-se observar o real brao de alavanca que os novosesforos resistentes vo admitir.

O segundo caso ser em tudo igual ao primeiro, comexceo do dimensionamento das buchas, j que deve-seconsiderar alguma participao da resina, normalmenteadmitida como contribuio com 50% de sua capacidade

aderente.

O terceiro caso inclui o reforo ao cisalhamento, sempreexecutado com chapa metlica, exigncia que normalmenteacontece nos casos de aumento de carga atuante, e implica anecessidade de chapas e perfis serem adequadamentesoldadas nos pontos de encontro.

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O recurso a esta soluo se deve, muitas vezes, ao customais baixo dos perfis relativamente ao das chapas, em termosde reforos flexo.

BIBLIOGRAFIA

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Estruturas de Concreto, PINI, So Paulo, 1998.

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2. HELENE, Paulo. Manual para Reparo, Reforo e Proteo deEstruturas de Concreto, PINI, So Paulo, 1992.

3. ANDRADE, C. Manual para Diagnstico de ObrasDeterioradas por Corroso de Armaduras, PINI, So Paulo,

1992.

Reforço De Estruturas De Concreto Com Chapas e Perfis De Aço

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