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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 6
A study on the behavior of beam-column connections in precast concrete structures:
experimental analysis
1. Introdução
A realização de atividades de pesquisa e desenvolvimento na área
de estruturas pré-moldadas de concreto é muito importante para
a modernização da Indústria da Construção Civil, sobretudo no
sentido de melhorar a qualidade, a produtividade e promover a
racionalização nos canteiros de obras.
O sistema construtivo em pré-moldados de concreto sofreu um
grande impulso no seu desenvolvimento logo após a Segunda
Guerra Mundial, quando a Europa se encontrou quase totalmente
destruída. Neste período, houve a necessidade de se recorrer a
novos métodos e técnicas de construção que enfatizassem a ra-
cionalização e a produtividade, impulsionando a pré-fabricação,
sendo as principais razões desse impulso a construção em grande
escala e a escassez de mão-de-obra.
A utilização de estruturas pré-moldadas de concreto vem aumen-
tando cada vez mais no Brasil, isto porque esse sistema construti-
vo atende, de modo satisfatório e eficiente, as exigências do mer-
cado como cumprimento de prazos e qualidade técnica exigidas
pelas edificações destinadas a várias funções, em especial às que
contemplam grandes espaços, no caso de edifícios industriais.
A principal diferença entre estruturas pré-moldadas e estruturas
de concreto armado tradicionais é a presença de ligações entre
os elementos. Tendo isto em mente, dentre as linhas de pesquisa
no setor de estruturas pré-moldadas de concreto destaca-se o seu
estudo, pois está intimamente relacionado com o comportamento
da estrutura, sendo responsável pela transmissão e redistribuição
dos esforços. A norma brasileira que regulamenta o projeto e exe-
cução de estruturas concreto pré-moldado é a ABNT NBR 9062
[1]. Essa norma já recebeu contribuições de diversas pesquisas
envolvendo o comportamento de ligações, com a intensão de di-
fundir todo o conhecimento técnico obtido e tornar corrente a utili-
zação desse sistema construtivo.
As ligações são regiões que se comportam de maneira complexa,
onde ocorrem concentrações de tensões, e merecem, portanto,
uma atenção especial de pesquisadores e projetistas. As ligações
entre peças pré-moldadas, de uma maneira geral, não se compor-
tam exatamente da forma que são consideradas na análise es-
trutural, pois estas são idealizadas de modo a permitir ou impedir
totalmente os deslocamentos relativos entre os elementos, o que
não acontece na realidade. O que ocorre é que as ligações apre-
sentam certa deformação quando solicitadas, sendo denominadas
semi-rígidas. No entanto, o desenvolvimento desse tipo de ligação
é de extrema importância para viabilizar sistemas estruturais em
concreto pré-moldado para edificações de múltiplos pavimentos.
2. Análise de ligações semi-rígidas
O termo “ligações semi-rígidas” começou a ser utilizado no estu-
do de estruturas pré-moldadas de concreto no final da década de
1980. Este termo é utilizado desde 1930 para designar ligações
em estruturas metálicas e atualmente vem se tornando comum
entre os pesquisadores da área de pré-fabricados.
Diversos tipos de estudos sobre ligações em estruturas pré-mol-
dadas de concreto já foram realizados em centros de pesquisa do
mundo todo. Em geral, as pesquisas englobam o desenvolvimento
de ligações que proporcionem maior rigidez à ligação e facilidade
de execução. No trabalho de Shariatmadar e Beydokhti [2] foi tes-
tada uma ligação entre viga e pilar pré-moldado sem a utilização
de consolo, no qual, foi realizada a concretagem
in loco
da re-
gião que os elementos de encontram. Outra maneira, também já
estudada, utilizada para melhorar o comportamento das ligações
no tocante a transferêcia de momento fletor ao pilar são as arma-
duras protendidas. Em Hawileh
et al.
[3] foi realizado um estudo
numérico e experimental de ligações envolvendo armadura pro-
tendida, no qual as comparações entre os resultados mostraram
que a simulação computacional configura uma opção econômica
de análise do comportamento de ligações. Seguindo essa linha de
estudo, Kaya e Arslan [4] também analisaram ligações viga-pilar
com armadura protendida constatando seu bom comportamento
Figura 1 – Situação simulada de uma estrutura de pórtico