Navegando por Assunto "Armadura de cisalhamento"

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Análise experimental de lajes lisas nervuradas de concreto armado com armadura de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2007-11-01) SOUZA, Shirley do Socorro Melo de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Lajes lisas nervuradas bidirecionais são elementos estruturais de concreto armado apoiados diretamente sobre pilares, sujeitas a solicitações importantes nas duas direções, possibilitam maior velocidade na execução da obra e economia considerável de formas e concreto e, conseqüentemente, mão-de-obra. Este trabalho visa contribuir para o estudo do comportamento deste tipo de laje, quanto a resistência ao cisalhamento nas nervuras e à punção na região maciça das lajes, através de ensaios de 8 lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado. Foram realizadas análises comparativas entre os resultados obtidos experimentalmente e os fornecidos por normas técnicas nacionais e internacionais. As lajes eram quadradas de lado igual a 1.800 mm de comprimento e altura total de 140 mm. A seção transversal das lajes foi formada por nervuras de 50 mm de largura na base menor e 100 mm na base maior e os vazios entre as nervuras foram preenchidos com blocos de EPS (poliestireno expandido). As principais variáveis consideradas foram o tipo de armadura de cisalhamento nas nervuras (treliça, estribo vertical fechado e estribo aberto inclinado a 45) e a utilização de estribo aberto inclinado a 45 como armadura de punção na região maciça. Foram apresentados e analisados os resultados observados para os deslocamentos verticais, deformação nas armaduras de cisalhamento e de flexão, e a propagação das fissuras. Os valores observados para cargas últimas foram comparados com os resultados estimados. Observou-se que as armaduras de cisalhamento nas nervuras não ocasionaram ganhos significativos na resistência última e que a armadura de punção elevou significativamente a resistência das lajes.
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Análise experimental dos limites superiores de resistência à punção de lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2018-10-30) FREITAS, Marcus Vinícius Pereira de; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
No sistema de lajes lisas, a ligação laje-pilar é um ponto crítico devido ao risco de ruptura à punção. Diversos colapsos estruturais são relatados devido a esse modo de ruína e erros construtivos são as principais causas desses acidentes, levando pesquisadores a estudarem novas armaduras de cisalhamento para minimiza-los. A utilização de armaduras de cisalhamento é o meio mais eficiente para aumentar ductilidade e resistência à punção, porém sua correta disposição gera conflito com as armaduras de flexão. Desta forma, Ferreira et al. (2016) propõem uma armadura treliçada pré-fabricada posicionada internamente às armaduras de flexão, a qual gerou a patente de número BR 10 2015 006518 3 A2. Portanto, o trabalho realizado nesta pesquisa, contribui para a investigação dos casos de cisalhamento bidirecional para a armadura em questão. Nesta pesquisa foram realizados 5 ensaios experimentais de lajes lisas de concreto armado submetidas a carregamento simétrico, contendo armaduras de cisalhamento do tipo Stud Rails e a armadura treliçada pré-fabricada proposta por Ferreira et al. (2016). O estudo avaliou o desempenho das armaduras no que tange a resistência à punção e analisou os limites superiores de resistência, uma vez que se utilizou taxa de armadura de flexão de 2% e taxas de armadura transversal em torno de 1%. As lajes eram octogonais com 2500mm de distância entre faces paralelas, lado 1036 mm e espessura de 210 mm, moldadas com concreto com resistência à compressão de 30 MPa e apoiadas em pilares quadrados de lado 400 mm. Analisou-se as variáveis: tipo de armadura de cisalhamento, inclinação e espaçamento das camadas de armaduras de cisalhamento, bem como os parâmetros de dimensionamento das normas ACI 318 (2014), EC2 (2014), ABNT NBR 6118 (2014) e ficha de aprovação técnica ETA 12/0454 (2012). Os resultados experimentais mostram que o incremento de carga, em relação à laje sem armadura de cisalhamento, chegou a até 92%, com o uso da armadura treliçada préfabricada e 101% com o uso de Studs, mostrando que o limite superior de carga última em função da resistência do concreto (Vu/Vc) pode ser limitado a 2 e que a armadura estudada nesse trabalho apresenta um elevado potencial de comercialização, uma vez que seu custo por incremento de carga foi menor do que a laje armada com Studs Rails, exceto para os critérios sugeridos pelo ETA 12/0454, reduzindo o custo total em 15,6%.
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Aplicação de técnicas de identificação de sistemas para previsão de resistência à punção em lajes lisas de concreto armado sem armadura de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2019-02-27) AMORIM, Fábio de Oliveira; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; BAYMA, Rafael Suzuki; http://lattes.cnpq.br/6240525080111166
Os sistemas estruturais usados em edificações de concreto armado, em que as lajes se apoiam diretamente sobre os pilares, sem o uso de vigas, têm, entre suas características, a existência de tensões concentradas elevadas nas ligações laje-pilar. Tensões estas que podem provocar a ruptura destas ligações e até levar a estrutura a um colapso progressivo. A esse efeito dá-se o nome de punção. Como a ruptura das ligações por punção é do tipo frágil, sem aviso, é extremamente importante que seja feita a verificação da resistência da ligação. Para o estudo em questão, foram coletadas informações de dois bancos de dados de diversos autores que realizaram ensaios experimentais em lajes lisas de concreto armado sem armadura de cisalhamento, contendo nestes diversos parâmetros utilizados nos ensaios, bem como valores de resistência à punção. Muitos estudos foram realizados com o intuito de definir e padronizar procedimentos e funções matemáticas que representassem de forma satisfatória o fenômeno da punção em função de seus diversos parâmetros de influência. Dessa forma, foram desenvolvidos modelos de cálculo e instruções normativas que podem ser utilizadas para o estudo e desenvolvimento da temática. Outrossim, alguns estudos foram desenvolvidos com o auxílio de técnicas numéricas e de identificação de sistemas, resultando em equações que visam representar o fenômeno da punção de forma satisfatória. O presente trabalho tem por meta obter uma função matemática que represente o fenômeno da punção em lajes sem armadura de cisalhamento por meio de sua tensão resistente, ou até mesmo intervalos de funções, se assim for o caso. Assim sendo, abre-se a possibilidade de propor melhorias nas equações presentes nas normas. Os resultados apresentados mostram que é possível prever novos modelos matemáticos que descrevem o fenômeno da punção por meio de técnicas de identificação de sistemas. Os resultados também evidenciam que é possível propor melhores modelos matemáticos ao avaliar melhores métricas de desempenho que as equações provenientes de dados normativos por meio de dados estatísticos. Dessa forma, concluise que novos modelos matemáticos podem servir de referência para engenheiros da área de estruturas e pesquisadores de áreas afins.
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Cisalhamento em elementos de concreto armado com estribos desconectados
(Universidade Federal do Pará, 2017-04-07) TAPAJÓS, Luamim Sales; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485
A utilização de armaduras de cisalhamento pode conferir aumento de resistência e ductilidade em elementos de concreto armado. Porém, dependendo do tipo de armadura e do tipo de construção e solicitação da mesma, pode ocorrer conflito entre as barras longitudinais e transversais. Para solucionar esse problema, alguns pesquisadores recorreram ao uso de armaduras de cisalhamento internas, ou seja, que são posicionadas entre as barras de flexão. Além de evitar o conflito com a armadura longitudinal, a utilização desse tipo de armadura ainda pode aumentar a produtividade na obra, tanto pela montagem, quanto pela produção, pois esse tipo de armadura pode ser pré-fabricada. Contudo, a utilização de armaduras internas de cisalhamento ainda é limitada pela falta de recomendações normativas amparando esse uso, bem como ainda existem poucos estudos experimentais acerca do tema. Diante disso, esse trabalho apresenta um tipo de armadura interna de cisalhamento, testada em um programa experimental e comparada com outros tipos de armadura. No total, o programa experimental envolveu o ensaio de 9 vigas faixa de concreto armado, onde as principais variáveis foram o tipo e taxa de armadura. Além dos ensaios nas vigas, ainda foram realizados ensaios em espécimes reduzidos, pelo método de push-off. Como resultados, são apresentados gráficos de deslocamentos, deformações nas armaduras de flexão e cisalhamento e no concreto, mapas de fissuração, superfícies e modo de ruptura, bem como foram comparadas as cargas últimas observadas nos ensaios com as cargas teóricas estimadas por diferentes recomendações normativas. Como principais conclusões, verificou-se que os estribos desconectados podem apresentar o mesmo desempenho que armaduras transversais com ancoragem externa, bem como a utilização de uma armadura complementar ao estribo W pode aumentar a resistência ao cisalhamento de uma viga de concreto armado e evitar a delaminação.
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Cisalhamento em vigas de concreto armado com armadura transversal interna contínua
(Universidade Federal do Pará, 2019-09-24) SOUZA, Diego Ferreira de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Elementos de concreto armado podem sofrer elevados esforços de flexão e cisalhamento, seja por carregamentos elevados, tipo de construção ou limitação arquitetônica, necessitando assim de uma elevada taxa de armadura longitudinal e transversal o que pode acarretar em conflitos das duas armaduras gerando redução em produtividade durante a armação do elemento. Como forma de solucionar esse conflito de armaduras alguns pesquisadores aplicaram em elementos de concreto armado armaduras de cisalhamento internas, ou seja, essas armaduras ficam posicionadas entre as barras da armadura de flexão eliminando assim o conflito entre as barras transversal e longitudinais e auxiliando na produtividade da armação já que esse tipo de armadura pode ser pré-fabricada e posicionada na localização de projeto. Entretanto não existem recomendações normativas que indiquem a utilização de estribos interno. Estudos realizados sobre o tema apontaram que os estribos internos necessitam de um dispositivo, conforme recomendação da NBR 6118 (2014) que auxilie na ancoragem e permita a transferência dos esforços de cisalhamento para o concreto sem que ocorra o efeito de delaminação. Atualmente poucas pesquisas avaliam o desempenho da armadura transversal com inclinações entre 45º e 90º, onde estribos inclinados proporcionam melhor ductilidade e redução dos esforços nas bielas de compressão. Diante disso essa pesquisa apresenta um tipo de armadura transversal interna, testada em um programa experimental e comparada com estribos fechados. O programa experimental foi realizado com um total de 5 vigas faixa de concreto armado, sendo uma de referência com estribos fechados e as outras 4 com estribos internos, onde as principais variáveis foram a inclinação das armaduras transversais internas em 60º e 90º e a quantidade de pernas verticais da armadura transversal interna utilizada, mantendo a taxa de armadura transversal. Como resultados, são apresentados gráficos de deslocamentos, deformações nas armaduras de flexão e cisalhamento e no concreto, mapas de fissuração e superfícies de ruptura, e foram comparadas as cargas últimas observadas nos ensaios com as cargas teóricas estimadas por diferentes recomendações normativas. Conclui-se então que os estribos internos apresentam grande potencial em sua utilização, já que apresentam maior ductilidade e resistência superiores em comparação com o estribo fechado utilizado atualmente, onde os estribos internos inclinados apresentaram ganho de até 14% em relação a viga de referência.
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Influência da substituição de agregados naturais por reciclados de concreto na resistência à punção de lajes lisas de concreto armado com armadura de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2023-11-21) PORTILHO, Shara Katharine Melo Silva; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Esta pesquisa analisou experimentalmente o comportamento mecânico de quatro lajes lisas de concreto armado com armadura de cisalhamento quando submetidas a esforços de punção, sendo duas dessas lajes confeccionadas com traço contendo substituição total de agregados graúdos naturais (AGN) por agregados graúdos reciclados de concreto (ARCO) e duas de referência (sem substituição). As armaduras de cisalhamento utilizadas foram de dois tipos: double headed studs e estribos individuais. Os espécimes foram confeccionados em formato octogonal, com distância entre faces opostas de 2.500 mm, espessura de 210 mm e estão apoiadas em pilares centrais quadrados de 300 mm de lado. A estimativa da resistência média à compressão foi de 25 MPa e as taxas de armadura de flexão e de punção foram respectivamente 1,4% e 0,34%. Após os ensaios em laboratório, realizou-se um comparativo entre o comportamento experimental e as previsões teóricas dos modelos das normas ABNT NBR 6118 (2023), Eurocode 2 (2014) e ACI 318 (2019), bem como do fib Model Code 2010 (2013). Os resultados mostraram que as maiores capacidades resistentes à punção, quanto ao uso de armadura de cisalhamento, foram das lajes lisas com double headed studs em relação às fabricadas com estribos individuais. Observou-se ainda que as lajes com substituição total de agregados graúdos naturais por agregados reciclados de concreto apresentaram capacidades resistentes à punção inferiores às das lajes com agregado natural. Acerca da comparação entre a estimativa da capacidade resistente à punção das lajes lisas com armadura de cisalhamento com ARCO graúdo prescritos pelas normas analisadas e os resultados obtidos experimentalmente, observou-se que as quase todas as previsões normativas apresentaram valores bem próximos aos experimentais, exceto pela norma brasileira, que indicou que as lajes apresentaram resultados contra a segurança.
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Punching resistance of internal slab-column connections with double-headed shear studs
(Universidade Federal do Pará, 2013-10) OLIVEIRA, Marcos Honorato de; PEREIRA FILHO, Manoel José Mangabeira; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; FERREIRA, Maurício de Pina; MELO, Guilherme Sales Soares de Azevedo
A punção é uma forma de ruptura por cisalhamento que pode ocorrer em ligações laje-pilar que pode ser evitada utilizando-se armaduras de cisalhamento na ligação. Este artigo apresenta comparações entre resultados experimentais de 36 ensaios realizados em ligações laje-pilar interno, armadas com conectores de cisalhamento do tipo pino de duas cabeças, populares na América do Norte, Europa e Ásia, com resultados teóricos utilizando as recomendações do ACI 318, NBR 6118, Eurocode 2, além da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Para o banco de dados utilizado, o ACI 318 mostrou tendências conservadoras, enquanto que a NBR 6118 mostrou baixo coeficiente de variação, mas um grande número de resultados contra a segurança. Tanto o Eurocode 2, quanto a TFCC apresentaram resultados satisfatórios, com o Eurocode 2 apresentando desempenho ligeiramente superior.