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IBRACON Structures and Materials Journal • 2013 • vol. 6 • nº 2
D. L. ARAÚJO | A. R. DANIN
|
M. B. MELO
|
P. F. RODRIGUES
não foram arrancadas do bloco de concreto, sendo rompidas no
trecho sem aderência (Figura 7). Isso sugere que as fibras de aço
podem ter melhorado a resistência de aderência nesses corpos
de prova o suficiente para provocar o rompimento da barra de aço.
Entretanto, esse aumento residual da resistência de aderência
não é de interesse, uma vez que se deseja apenas que a barra
atinja a sua tensão de escoamento antes de ser arrancada.
Na Tabela 4 são mostrados os valores do comprimento básico de
ancoragem determinados pelas normas brasileira e europeia de
estruturas de concreto armado, além do código
American Concre-
te Institute
-ACI. Tanto a norma brasileira NBR 6118 [34] quanto a
norma europeia Eurocode 2 [35] empregam a Eq.(4) para o cálcu-
lo da resistência de aderência aço-concreto.
(4)
ctd 321 bd
f
f
Sendo, f
bd
resistência de aderência de cálculo;
h
1
o coeficiente de
conformação superficial da barra (
h
1
=2,25 para barras nervura-
das);
h
2
o coeficiente conforme a região onde a armadura se lo-
caliza no concreto (
h
2
= 1 para regiões de boa aderência); e
h
3
o
coeficiente que considera o diâmetro da armadura (
h
3
= 1 para
f
< 32 mm). Para efeito de comparação, a resistência à tração de
cálculo do concreto foi tomada igual a 90% da resistência à tração
indireta do concreto (f
ctm,sp
).
O comprimento de ancoragem básico (
l
b
) é calculado segundo a
Eq.(5). Neste caso, para a tensão de escoamento do aço (f
y
) foram
utilizados os valores obtidos experimentalmente.
(5)
bd
y
b
f
f
4
De acordo com o item 12.2.3 do ACI 318M-08 [36], o comprimento
de ancoragem de barras retas tracionadas longitudinalmente deve
ser calculado de acordo com a Eq.(6).
(6)
tr
s e t
cm
y
b
Kc f 1,1
f
Utilizando a Eq.(5), a resistência de aderência média segundo o
ACI 318M-08 [36] pode ser estimada por meio da Eq.(7).
(7)
s e t
tr
cm
bd
4
Kc
f 1,1
f
Sendo
l
o coeficiente que leva em consideração a densidade do
concreto (
l
=1,0 para concretos de densidade normal); K
tr
o coefi-
ciente que leva em conta o confinamento do concreto (K
tr
= 1,0 na
ausência de estribos); a relação
tr
Kc
não deve ser maior
que 2,5;
y
t
= 1,0 quando menos de 300 mm de concreto fresco
é lançado abaixo do trecho de ancoragem;
y
e
= 1,0 quando a ar-
madura não é revestida;
y
s
= 0,8 para barras com diâmetro de
10 mm. Para o caso dos ensaios realizados, a Eq.(7) pode ser
simplificada na Eq.(8).
(8)
cm
cm
bd
f
859 ,0
8,04
5,2 f1,1
f
Comparando-se os resultados da Tabela 4, percebe-se que o ACI
318M-08 é mais conservador, propondo comprimentos de anco-
ragem mais altos do que os estipulados pelas normas brasileira
e europeia. Estas, por outro lado, apresentaram comprimento de
ancoragem próximo ao valor utilizado no ensaio, isto é, 10 cm (ou
10
f
). Além disso, a resistência de aderência recomendada pela
NBR 6118 e pelo Eurocode 2 encontra-se próxima da tensão de
aderência obtida do ensaio, com uma diferença de 25% a menos
para o concreto sem fibras e de apenas 6% a mais para o concre-
to com 1% de fibras. Dessa forma, pode-se inferir que o valor de
10 cm (ou 10
f
) representa o comprimento de ancoragem básico
retilíneo da barra ensaiada e as expressões dessas normas po-
dem ser utilizadas para avaliar o comprimento de ancoragem bá-
sico de barras imersas em concreto fibroso, desde que conhecido
a resistência à tração do compósito.
Atenção especial deve-se dar ao adensamento do concreto fibro-
so em torno da barra para evitar prejuízos na tensão de aderência.
Tal fato correu nas barras dos corpos de prova CP10.10.2.A1 e
CP10.10.2.A2, com 2% de fibras, que não alcançaram a tensão
de escoamento do aço. Isso mostra que a aderência entre a barra
de aço e o bloco de concreto neste caso pode ter sido prejudicada,
talvez por problemas durante a moldagem, tais como a formação
de película de água na interface entre a barra e o concreto causa-
da por vibração excessiva. Nos outros dois corpos de prova nos
quais o concreto fibrosos possuía menor abatimento (Tabela 2),
as barras romperam sem que fossem arrancadas do concreto.
Tabela 4 – Comprimento básico de ancoragem para barras de 10 mm de diâmetro
Volume
de fibras (%)
NBR 6118 [34]/Eurocode 2 [35]
NBR 6118 [34]/Eurocode 2 [35]
ACI 318 [35]
ACI 318 [36]
Resistência de aderência – f (MPa)
bd
Comprimento básico de ancoragem (cm)
f
cm
(MPa)
f
ctm,sp
(MPa)
0
1
2
58,90
58,70
66,98
73,20
69,96
67,80
4,84
5,98
8,74
8,12
9,17
10,80
9,80
12,11
17,70
16,44
18,57
21,87
6,59
6,58
7,03
7,35
7,18
7,07
15
12
8
9
8
7
22
22
21
20
21
21
