Artigo Revista de Engenharia e Tecnologia_Enviado Publicação

8/18/2019 Artigo Revista de Engenharia e Tecnologia_Enviado Publicação

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Revista de Engenharia e Tecnologia ISSN 2176-7270

VIGA DE CONCRETO ARMADO UTILIZANDO GARRAFAS PET

Alexandre Salomão Barile Sobral (Engenheiro Civil – Instituto Federal do Amapá)Email! alexandre"sobral#i$ap"edu"br

%&nio 'amam Carvalho de liveira (ro$essor %outor da *niversidade Federal do ará)

Email! denio#u$pa"br

Resumo: A utili+a,ão da garra$a E- na .onstru,ão .ivil/ tornouse muito .omum/ ha0a vista/ 1ue pode ser utili+ada na .onstru,ão de paredes/ .on$e.,ão de telhas/ entre outros" A otimi+a,ão na exe.u,ão de pe,as em.on.reto armado visando garantir redu,ão de peso pr2prio/ bem .omo/ a redu,ão de materiais empregados e.onse1uentemente a redu,ão do .usto/ 3 um .aso 1ue re1uer uma aten,ão na área da .onstru,ão .ivil" As vigaso.as ou va+adas são uma boa alternativa para esta otimi+a,ão/ portanto neste trabalho $oram ensaiadas no4aborat2rio de Engenharia Civil da *niversidade Federal do ará 5 vigas .om se,ão de (678 x 588) mm9 e7788 mm de .omprimento/ sendo 6 ma.i,a para re$er&n.ia e : delas .om área va+ada! a primeira (;iga ;6)utili+andose um linha de garra$a E- de


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Com o .res.imento da indstria da .onstru,ão .ivil no Brasil/ prin.ipalmente devidos a programas do governo $ederal .omo o AC/ novas metodologias .onstrutivas/ bem .omonovos materiais pre.isam ser bus.ados para se tornarem alternativas de utili+a,ão nas obras"ara Inoue (6HH:) e Chiad (786:)/ elementos de .on.reto armado .om se,ão va+ada são

bastante utili+ados em pontes/ visando aumentar a rigide+ diminuindo o peso pr2prio do

elemento" Esta metodologia de .onstru,ão poderia ser utili+ada em obras .onven.ionais .omo.onstru,ão de .asas populares/ ou obras .om estrutura em .on.reto armado de pe1ueno em3dio porte"

?este trabalho será apresentada uma alternativa para reutili+a,ão de garra$as E-introdu+indoas na .on$e.,ão de vigas em .on.reto armado/ mais espe.i$i.amente abaixo dalinha neutra (+ona tra.ionada 1uando a viga está submetida a um es$or,o de $lexão pura)/ .u0oob0etivo será a redu,ão do volume de .on.reto/ .onse1uentemente a redu,ão do peso/ bem.omo/ a retirada de garra$as E- da nature+a" ob0etivo 3 analisar experimentalmente asvigas/ prin.ipalmente no 1ue di+ respeito ao seu .omportamento ao .isalhamento" Como

proposta para novos estudos/ serão reali+ados ensaios para analisar o .omportamento = tor,ão/

devido = importn.ia/ .omo expli.a Bernardo (788H)/ 1ue a tor,ão pode ter no pro0eto dealgumas estruturas/ .omo pontes/ por exemplo"

+ - MATERIAIS E M,TODOS

+( - RESIST.NCIA AO CISAL/AMENTO DE ACORDO COM A N!R 0((1 - +2(3

A norma brasileira ?B' esapresentadas pelas E1ua,>es 6 e 7"

V sd≤VRd 2 ( Equação1)V sd≤VRd 3( Equação2)

nde/

V sd 3 a $or,a .ortante soli.itante de .ál.ulo (?)J

VRd2 3 a $or,a .ortante resistente de .ál.ulo re$erente = ruGna das diagonais

.omprimidas (?)J

VRd3 3 a $or,a .ortante resistente de .ál.ulo re$erente = ruGna das diagonais

tra.ionadas (?)/ sendo V c a .ontribui,ão do .on.reto (?) e V sw a par.ela absorvida pela armadura transversal (?)"

ara a estimativa das $or,as resistentes de .ál.ulo a norma sugere dois modelos de.ál.ulo" modelo de .ál.ulo I 1ue admite uma in.lina,ão das diagonais .omprimidas de 5Kem rela,ão ao eixo longitudinal da viga e .onsidera 1ue a par.ela Vc tenha valor .onstante e omodelo de .ál.ulo II 1ue admite uma in.lina,ão das diagonais .omprimidas variando entre:8K e 5K" As E1ua,>es : e 5 apresentam as $or,as resistentes de a.ordo .om o modelo de.ál.ulo I" As E1ua,>es e < apresentam as $or,as resistentes de a.ordo .om o modelo de.ál.ulo II"

VRd2=0,27 ∙ (1− fck 250) ∙fcd∙bw ∙ d ( Equação3)VRd3=V c+V w( Equação 4)

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nde/

V sw=( A sws )∙0,9d ∙ f ywd ∙ ( sem∝+cos∝ )( Equação5)

V c=0,09 ∙fck 2/3

∙ bw ∙ d ( flexão simples e flexo−tração )( Equação6)

nde/

bw 3 a menor largura da se,ão (mm)J

d 3 a altura til da se,ão (mm)"

++ - APLICA)*O DAS E4PRESS5ES NORMATIVAS PARA DETERMINA)*O

DAS CARGAS DE RUPTURA

Ap2s as apli.a,>es da norma e devidas e1ua,>es para determina,ão das .argas de

ruptura obtevese os resultados .onstantes na tabela 6"

-abela 6 – 'esultados das .argas de ruptura"

V67as

VRk 89N

Mo'elo 'eC;lculo I

2?

Mo'elo 'eC;lculo II

@=2?

Mo'elo 'eC;lculo II

@=3B?

;' 6L7/L 77/H 756/@

;6 6


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Figura 6 – ;iga de 'e$er&n.ia – ;'

Figura 7 – ;iga .om uma linha de garra$a E- – ;6

Figura : – ;iga .om duas linhas de garra$a E- – ;7

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Figura 5 – ;iga .om tr&s linhas de garra$a E- – ;:

A -abela 7 mostra a 1uantidade de garra$as E-Ms inseridas em .ada viga/ bem .omo/ ae.onomia de .on.reto e .onse1uentemente a redu,ão de peso" As $iguras e < mostram as$ormas das vigas e estas 0á .on.retadas"

-abela 7 – E.onomia de .on.reto e a redu,ão de peso"

VIGA

NGARRAFAS

PET022 ml

VOLUME APHSINSER)*O DAS

GARRAFAS8m

ECONOMIADE

CONCRETO8m

PESO8$7

REDU)*ODE PESO

8J

;' 8/8 8/68< 8/8888 7


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Figura < – ;igas Con.retadas

+3 - INSTRUMENTA)*O

+3(- Deslocame#os ver#6ca6s

Em todas as vigas/ os deslo.amentos verti.ais $oram medidos na $a.e in$erior no meiodo vão da viga/ ponto de maior $le.ha" ara tal/ $oi utili+ado de$le.tNmetro digital da mar.a%IOIPESS .om pre.isão de 8/86 mm" de$le.tNmetro $oi $ixado em um sistema de suporteindependente para evitar inter$er&n.ias nas leituras devido =s movimenta,>es no sistema deensaio/ ao se aproximar da .arga de ruptura/ o mesmo $oi removido por seguran,a"

+3+ - DeKormao as arma'uras e o cocre#o

As de$orma,>es da armadura de $lexão e do .on.reto $oram medidas .omextensNmetros el3tri.os de resist&n.ia (EE')/ $abri.ados pela EQCE4 Sensores lnd" Com"Exp" 4tda" ara a de$orma,ão no .on.reto/ em .ada viga/ $oi utili+ado um extensNmetro

modelo A8es da armadura de $lexão e no estribo/ utili+ouse extensNmetros modelo A8


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Figura @ – ;ista :% e es1uema do modelo de ensaio de Sttutgart

Figura H – ;iga ;' es1uema do modelo de ensaio de Sttutgart

+0 - VIGAS PHS-ENSAIO MAPAS DE FISSURA)*O

%urante os ensaios $oi reali+ada a leitura das $issuras de .ada viga" ?as $iguras a seguir serão mostradas as vigas ap2s o ensaio e ruptura das mesmas .om seus respe.tivos mapas de$issura,ão" As .argas são apresentadas em ?"

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Figura 68 – ;iga ;' p2sensaio Papa de Fissura,ão

Figura 66 – ;iga ;6 p2sensaio Papa de Fissura,ão

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Figura 67 – ;iga ;7 p2sensaio Papa de Fissura,ão

Figura 6: – ;iga ;: p2sensaio Papa de Fissura,ão

- RESULTADOS E DISCUSS*O

( - Pror6e'a'es 'os Ma#er6a6s

A resist&n.ia = .ompressão do .on.reto $oi determinada pelo ensaio de : .orposdeprova.ilGndri.os de dimens>es (688 x 788) mm9 moldados de a.ordo .om as re.omenda,>es da

?B' L:@ (788:) e ensaiados segundo a ?B' L:H (788L)" A -abela : .ont3m os resultadosdos ensaios" As barras de a,o $oram .ara.teri+adas seguindo as re.omenda,>es da ?B'


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1ue as vigas va+adas tiveram .omportamento semelhante =s vigas ma.i,as no 1ue di+ respeitoaos deslo.amentos"

Figura 65 – %eslo.amentos verti.ais das vigas"

- DeKormaes a suerKc6e 'o cocre#o Q Le6#ura o E#esme#ro

A medida das de$orma,>es na super$G.ie do .on.reto $oi obtida por meio de um extensNmetroel3tri.o posi.ionado na região de maior .ompressão na $lexão" s resultados en.ontrados paraas de$orma,>es na super$G.ie do .on.reto registrado pelo extensNmetro/ em .ada uma dasvigas ensaiadas/ são mostradas na Figura 6"

Figura 6 – %e$orma,>es na super$G.ie do .on.reto"

3 - DeKormaes a arma'ura 'e Kleo - Le6#ura o E#esme#ro

A armadura de $lexão $oi monitorada no meio do .omprimento da barra .entral .omo des.rito noitem 7"" s grá$i.os 1ue representam as de$orma,>es das armaduras de $lexão sãoapresentados na Figura 6


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Figura 6< – %e$orma,>es na armadura de $lexão

B - DeKormaes a arma'ura 'e c6salame#o - Le6#ura o E#esme#ro

A armadura de .isalhamento $oi monitorada no estribo lo.ali+ado a 7L8 mm do apoio .omodes.rito no item 7"" grá$i.o 1ue representa as de$orma,>es das armaduras de $lexão 3apresentado na Figura 6L" As de$orma,>es nos estribos das vigas ;7 e ;: $oram maisintensos/ por1ue diminuiu a .ontribui,ão de .on.reto para .ombater os es$or,os de.isalhamento" ?otase 1ue a viga ;: 1ue .ontinha pou.a .ontribui,ão de .on.reto no .ombateao .isalhamento/ so$reu uma de$orma,ão brus.a 1uando da apli.a,ão de .arga de L8 ?"

Figura 6L – %e$orma,>es na armadura de .isalhamento

-abela – Compara,ão resultados de .ál.ulos (?B') x resultados ensaios"

V67aMo'elo 'eC;lculo I∝=90°

Resul#a'osEsa6osV u 89N

Perda de

Resistência

Vigas Ensaiadas

(%)

V u/V NR

;' 6L7/L 6@


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;7 6:/H 65


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C/IADW S S 3ear tresses o/ 8ollo9 Concrete Beams. Jo#rnal o/ Applied ciences Researc3, v. +, n. , p. 20-2+, 20*$.

!ERNARDOW L F AY LOPESW S M R " Torsion in 8i"3-tren"t3 Concrete 8ollo9 Beamstrent3 and ctilit; Anal;sis. AC tr#ct#ral Jo#rnal, no. *0-0=, p. $+-+, 200+.

CANELLASW S S

Recicla"em de ET, visando a s#1stit#i'ão de a"re"ado mido emar"amassas.

V 1 No 1 Jan/2016 Página 27

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