Civil-54 Chumbador - Quimico

8/12/2019 Civil-54 Chumbador - Quimico

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBIMRCIO CAMPOS CASTANHEIRA

ANCORAGENS

SO PAULO2006


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MRCIO CAMPOS CASTANHEIRA

ANCORAGENS

Trabalho de Concluso de Curso Apresentado como exigncia parcial

Para a obteno do ttulo de Graduaodo Curso de Engenharia civil daUniversidade Anhembi Anhembi

Morumbi

Orientador: Professor Dr. Antonio Rubens Portugal Mazzilli

SO PAULO2006


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MRCIO CAMPOS CASTANHEIRA

ANCORAGENS

Trabalho de Concluso de Curso Apresentado como exigncia parcial

Para a obteno do ttulo de Graduaodo Curso de Engenharia civil comnfase Ambiental da Universidade

Anhembi Morumbi

Trabalho___________________em:____de________________de 2006.

________________________________________

Antonio Rubens Portugal Mazzilli

________________________________________

Nome do professor da banca

Comentrios:________________________________________________________

___________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________


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DEDICATRIA

Dedico este trabalho a minha me Maria e ao meu pai Fernando, que me deramtodo o apoio necessrio para que eu pudesse concluir o curso de Engenharia Civil.


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AGRADECIMENTOS

Agradeo ao meu professor orientador Dr. Antonio Rubens Portugal Mazzilli, por terme ajudado a concluir esse trabalho.


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RESUMO

As ancoragens so usadas em todas as etapas de uma obra, desde a fundao at

a fase de acabamento. As ancoragens tm muitas aplicaes em obras, com elasconsegue-se fixar desde quadros at lajes de concreto armado em paredes dediafragma. O trabalho desenvolvido com base em uma aplicao que maiscomum em obras comerciais, fixao de painis pr-moldados para fachada. Notrabalho foi mostrada toda a fase de instalao, desde a execuo do furo at oarrancamento do chumbador e ao final foi feita uma comparao entre a ancoragemqumica e a ancoragem mecnica.

Palavras Chave: Ancoragens. Obras. Chumbador.


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ABSTRACT

Anchors are used in every step of a construction work, from groundwork to interiorfinishing. Anchors have many applications in construction work. They can be used inthe fixation of panels as well as concrete slabs in diaphragm walls. The assignment isdeveloped based on an application more common in commercial woks, ranging thefixation of pre-molded panels to the faade of a building. The assignment shows allthe installation phase, from the drilling to the uprooting of the fastening system, andin the end a comparison was made between chemical and metal anchors.

Key words: Anchors; Fastening; Construction Works;


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LISTA DE FIGURAS

Figura 5-1 - Chumbador de expanso mecnica com rosca externa e rosca interna

(Hilti do Brasil, 2006)..........................................................................................22Figura 5-2 - Chumbador adesivo de material macio e oco (Hilti do Brasil, 2006)....23Figura 5-3 - Chumbador de ampola que funciona por aderncia (Hilti do Brasil, 2006)

...........................................................................................................................26Figura 5-4 - Chumbadores que funcionam por base de suporte (Hilti do Brasil, 2006)

...........................................................................................................................26Figura 5-5 Chumbador tipo Bolt que funciona por atrito (Hilti do Brasil, 2006).......27Figura 5-6 - Foras Atuantes em Chumbadores (Hilti do Brasil, 2005) .....................28Figura 5-7 Fora de Momento Fletor (Hilti do Brasil, 2005).....................................29Figura 5-8 Falha da Borda (Hilti do Brasil, 2005) ...................................................30Figura 5-9 Falha do Material do Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)........................31 Figura 5-10 Arrancamento do Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)...........................31Figura 5-11 Cone de Arrancamento (Fisher Brasil, 2006)......................................32Figura 5-12 Rachadura causada por um Chumbador (Hilti do Brasil, 2005) ..........32Figura 5-13 Profundidade de Embutimento do Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)..35Figura 5-14 Espaamento Crtico (Scr), entre Ancoragens (Hilti do Brasil, 2005)..36Figura 5-15 Cone de Arrancamento Sobreposio (Hilti do Brasil, 2005) ...........37Figura 5-16 Distncia da Borda (Hilti do Brasil, 2005)............................................38Figura 5-17 Cone de Arrancamento causado por falha do material base (Hilti do

Brasil,2005) ........................................................................................................38Figura 5-18 Grfico que mostra o comportamento da carga esttica e dinmica

(Hilti do Brasil, 2005)..........................................................................................40

Figura 6-1 - Chumbador de expanso por puno (Hilti do Brasil, 2005)..................42Figura 6-2 - Chumbador de expanso por rosca (Ancora, 2006) ..............................43Figura 6-3 - Chumbador com Rosca Externa (Hilti do Brasil, 2006)..........................44Figura 6-4 Modo de Instalao do Chumbador para cargas dinmicas (Hilti do

Brasil, 2006) .......................................................................................................44Figura 6-5 - Instalao de Resina Injetvel (Hilti do Brasil, 2006).............................45Figura 6-6 Colagem de vergalhes para a concretagem de viga em obra (Hilti do

Brasil, 2006) .......................................................................................................46Figura 8-1 Supermercado Baronesa em Mau SP (Leonardi Pr-Fabricados,

2006)..................................................................................................................54

Figura 8-2 - Furao para a instalao dos chumbadores ........................................55Figura 8-3 - Limpeza do furo com uma bomba de ar manual....................................56Figura 8-4 - Trmino da limpeza do furo com uma escova de ao, com dimetro um

pouco maior que o furo ......................................................................................56Figura 8-5 - Desperdcio do RE 500, para que a mistura fique 100% correta. ..........57Figura 8-6 - Preenchimento do furo de dentro para fora at 2/3 de sua profundidade.

...........................................................................................................................57Figura 8-7 - Colocao da barra roscada no furo, rosqueando a mesma em torno do

seu eixo..............................................................................................................58Figura 8-8 - Chumbadores em processo de cura......................................................59Figura 8-9 - Colocao do Kwik Bolt III no furo. ........................................................60

Figura 8-10 - Expanso da ancoragem sendo feita com uma chave de boca...........60Figura 8-11 - Ancoragens Kwik Bolt III, instaladas e prontas para receber cargas. ..61


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Figura 8-12 - Carga atingida no primeir teste de arracamento da ancoragem KwikBolt III .................................................................................................................61

Figura 8-13 - Chumbador arrancado no primeiro teste. ............................................62

Figura 8-14 - Carga atingida no segundo teste de arracamento da ancoragem KwikBolt III .................................................................................................................62Figura 8-15 - Ancoragem utilizada no segundo teste de arrancamento....................62Figura 8-16 Colocao do macaco (1); comeo do arrancamento (2); detalhe do

arrancamento (3); ancoragem arrancada (4). ....................................................63


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LISTA DE QUADROS

Quadro 5-1 - Hit RE 500 Valores Permissveis e ltimos de Aderncia/Capacidade

de Concreto para Barra roscada HAS em Concreto no armado (Hilti doBrasil, 2005/06) ..................................................................................................29


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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ASTM American Society for Testing and Materials

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

Ccr Distncia Crtica da Borda

Cmin Distncia Mnima especificada

fck Resistncia Caracterstica do Concreto

kgf Quilograma Fora

kN QuiloNewton

MPa Mega Pascal

NBR Norma Tcnica Brasileira

Scr Espaamento crtico


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LISTA DE SMBOLOS

ED Distncia entre a borda e o chumbador

F Fora combinada

N Fora de trao

V Fora de cisalhamento


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SUMRIO

1 INTRODUO ...................................................................................................16

2 OBJETIVOS.......................................................................................................18

2.1Objetivo Geral ....................................................................................................182.2Objetivo Especfico ............................................................................................183 MTODO DE PESQUISA ..................................................................................194 JUSTIFICATIVA.................................................................................................205 ANCORAGENS..................................................................................................215.1Tipos De Chumbadores .....................................................................................215.1.1 Chumbadores De Expanso Mecnica ............................................................215.1.2 Chumbadores Adesivos ...................................................................................225.1.3Chumbadores Para Servios Pesados.............................................................235.1.4Chumbadores Para Servios Mdios ...............................................................235.1.5Chumbadores Para Servios Leves .................................................................245.1.6Chumbadores De Trao. ................................................................................245.1.7Chumbadores De Cisalhamento ......................................................................245.1.8Chumbadores De Compresso........................................................................255.2Mtodo De Fixao De Chumbadores ...............................................................255.2.1Aderncia .........................................................................................................255.2.2Base De Suporte ..............................................................................................265.2.3Atrito .................................................................................................................275.3Tipos De Carga Exercida Nos Chumbadores ....................................................275.3.1Trao E Cisalhamento....................................................................................275.3.2Cargas ltimas E Cargas Permissveis............................................................285.3.3

Momento Fletor ................................................................................................29

5.4Ocorrncias De Falha Do Chumbador ...............................................................305.4.1Falha Da Borda ................................................................................................305.4.2Falha Do Material Do Chumbador....................................................................315.4.3Arrancamento Do Chumbador..........................................................................315.4.4Cone De Arrancamento....................................................................................325.4.5Rachaduras ......................................................................................................325.4.6Falha De Adeso..............................................................................................335.4.7Tempo De Gel ..................................................................................................335.5Condies De Carga Do Chumbador.................................................................33


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5.5.1Profundidade De Embutimento ........................................................................345.5.2Espaamento Entre Ancoragens......................................................................365.5.3Distncia Das Bordas.......................................................................................375.5.4Resistncia Do Concreto (Fck).........................................................................385.6 Influncia Na Escolha Do Chumbador. ..............................................................395.6.1Resistncia A Vibrao ....................................................................................395.6.2Resistncia Corroso....................................................................................405.6.3Resistncia Temperatura..............................................................................405.6.4Capacidade De Carga Imediata .......................................................................416 MODOS DE INSTALAO................................................................................416.1Chumbadores Metlicos Com Rosca Interna.....................................................416.2Expanso Por Esfera E Puno.........................................................................426.3Expanso Por Cone E Rosca.............................................................................426.4Chumbadores Metlicos Com Rosca Externa....................................................436.5Chumbadores Adesivos De Ampola ..................................................................446.6Chumbadores Adesivos Injetveis .....................................................................456.7Chumbadores Adesivos Injetveis De Base Cimentcia.....................................456.8Chumbadores Adesivos Injetveis De Base Epxi. ...........................................466.9Chumbadores Adesivos No Injetveis..............................................................477 ENSAIOS EM CHUMBADORES QUMICOS.....................................................487.1Requisitos Gerais...............................................................................................487.2Procedimentos ...................................................................................................497.3Ensaios ..............................................................................................................497.3.1Ensaio Esttico.................................................................................................497.3.2Ensaio Sob O Efeito De Incndio De Curta Durao .......................................507.3.3Ensaios Sob O Efeito De Radiao..................................................................507.3.4Ensaio Sob O Efeito De Congelamento E Descongelamento ..........................507.3.5Ensaios Sob O Efeito De Ambiente mido Ou Submerso. ..............................517.3.6Ensaio Sob E Efeito De Temperatura Elevada Em Amostras Curadas............517.3.7Ensaio Sob O Efeito De Baixa Temperatura Durante A Cura. .........................528 ESTUDO DE CASO...........................................................................................538.1Supermercado Baronesa ...................................................................................53


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9 COMPARAO E CRTICA...............................................................................6510 CONCLUSO ....................................................................................................66


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1 INTRODUO

A ancoragem est cada vez mais presente no dia a dia de um engenheiro, seja ele

civil, mecnico, eltrico ou hidrulico. Atravs da ancoragem possvel:

- aumentar a produtividade;

- diminuir os custos;

- facilitar os servios a serem executados.

No passado, para se fazer uma ancoragem quebrava-se a pea, no caso do

concreto, e fazia-se um J na armao ancorada. Esse J era amarrado na

armao j existente na pea que posteriormente seria concretada novamente. J

no caso de estrutura metlica, soldava-se a pea a ser ancorada pea da

estrutura. Com esse processo, a produtividade da obra era bastante reduzida, e no

caso das estruturas metlicas, para no haver o comprometimento da estrutura era

necessria uma mo-de-obra especializada para efetuar a soldagem.

Com o surgimento das ancoragens qumicas e mecnicas, problemas como tempo,

produtividade e necessidade de mo-de-obra especializada diminuram. Hoje o

tempo necessrio para a execuo desse tipo de servio bem menor se

comparado com o sistema tradicional, resultando em vantagens como:

- ganhar produtividade, pelo simples fato de no ter que quebrar a pea de concreto

e sim furar;

- a mo-de-obra no necessita de especializao, uma vez que uma pessoa com

pouco estudo pode facilmente fazer a instalao;

- a verificao pelo engenheiro responsvel torna-se mais simples, fcil e rpida;

- o custo final da obra se torna bastante inferior comparado ao custo com o uso do

sistema tradicional, devido reduo gastos com a mo-de-obra.


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2 OBJETIVOS

Este trabalho, aborda ancoragens qumicas, mecnicas e plsticas que so usadas

na construo civil, para diversos tipos de aplicaes.

2.1 Objetivo Geral

O trabalho tem como objetivo geral, falar sobre as ancoragens usadas na construo

civil. Facilitar a ancoragem de vergalhes, ganchos e barras, quando no se

possvel deixar esses arranques no momento da execuo dessas peas.

2.2 Objetivo Especfico

Foram abordados dois tipos de ancoragem, e assim, estudar os mtodos de fixao,

o modo de execuo e os possveis erros que podem ocorrer quando se instala uma

ancoragem. Ao final ser feita uma comparao entre ancoragens qumicas e

mecnicas. Na pesquisa tambm ser includa a norma brasileira para ensaios de

ancoragens, pois o mtodo mais seguro que temos para saber se uma ancoragem

atende aos valores de cargas de um projeto.


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3 MTODO DE PESQUISA

As pesquisas foram efetuadas atravs de sites, catlogos e manual tcnico de

empresas especializadas no assunto e material de cursos oferecidos por essas

empresas e normas tcnicas sobre o assunto.


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4 JUSTIFICATIVA

As ancoragens hoje em dia so extremamente importantes para a execuo de uma

obra, seja ela de pequeno ou grande porte.

Como no Brasil, pouca a literatura que contenha o assunto de ancoragens,

pretende-se elaborar um trabalho que possa auxiliar engenheiros civil, mecnico,

arquitetos e qualquer outro tipo de profissional.


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5 ANCORAGENS

Ancoragens so elementos plsticos, qumicos ou metlicos, que permitem fixar uma

pea a um tipo de material base, atravs de atrito ou adeso com as paredes do furo

ou base de suporte.

O desempenho seguro de uma ancoragem depende da seleo, do tipo e tamanho

correto do fixador. Um exemplo de fixao inadequada o caso de um compressor

que fixado com uma ancoragem que no suporta vibrao: o compressor pode se

soltar facilmente. Um fixador pode se deteriorar e perder sua capacidade de

sustentao, se for escolhido ancoragem plstica para uma aplicao de

temperatura alta ou exposta a elementos midos. Deve-se tambm considerar a

resistncia corroso ao selecionar a ancoragem. (Hilti do Brasil, 2005).

5.1 Tipos de Chumbadores

Para cada tipo de ancoragem existe um chumbador adequado de acordo, com o tipo

de material base, temperatura local, condies de carga, etc.

5.1.1 Chumbadores de Expanso Mecnica

Chumbadores de expanso mecnica (Figura 5-1), desenvolvem um poder de

fixao ao exercer uma fora mecnica em furo pr-executado no material base.

Tais chumbadores encontram-se disponveis tanto na forma de barras roscadas

quanto na de configuraes de rosca interna ou de inserts (Hilti do Brasil, 2005).


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Chumbadores de expanso mecnica na forma de barras roscadas so

tipicamente rosqueadas externamente, permanecem na superfcie aps a instalao

e podem ser inseridos atravs do artefato de ser chumbado. Se internamenteroscados, ou inserts, os chumbadores ficam nivelados com a superfcie aps a

instalao (Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-1 - Chumbador de expanso mecnica com rosca externa e rosca interna (Hilti doBrasil, 2006)

5.1.2 Chumbadores Adesivos

Chumbadores adesivos tpicos contam com um aglutinante qumico para aderir o

chumbador ao material base de concreto slido ou de alvenaria. (Hilti do Brasil,

2005, p. 3).


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Existem tambm chumbadores qumicos para materiais-base que so ocos por

dentro (Figura 5-2). Esse tipo de ancoragem, faz com que o adesivo comprima-se

para dentro dos vos do material base, produzindo um efeito de base de suportenico (Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-2 - Chumbador adesivo de material macio e oco (Hilti do Brasil, 2006)

Os chumbadores adesivos, so usados em qualquer tipo de material base e podem

ser usados para a fixao de uma pea que exija pouco poder de sustentao at

peas que necessitam de chumbadores com cargas altas e vibratrias.

5.1.3 Chumbadores para servios pesados

So os chumbadores que tem carga permissvel maior que 10 KN. Esses

chumbadores, destinam-se a fixaes de alta qualidade, em concreto armado (Hilti

do Brasil, 2005).

5.1.4 Chumbadores para servios mdios

So chumbadores que tem sua carga permissvel entre 1 KN e 10 KN. Esses

chumbadores so usados em ampla escala, pois sua instalao simples e rpida

(Hilti do Brasil, 2005).


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5.1.5 Chumbadores para servios leves

So chumbadores que tem sua carga permissvel menor que 1 KN. Esse tipo de

chumbador, bastante usado para a fixao de peas leves como: mo-francesa,

corrimos, etc, e podem ser usados em diversos tipos de material base, seja ele de

base oca ou macia, pois esses chumbadores funcionam, tanto como base de

suporte, quanto por atrito (Hilti do Brasil, 2005).

5.1.6 Chumbadores de trao.

Esses tipos de chumbadores devem ter a mesma direo de atuao da fora de

trao. (DNIT 2006, p. 3).

No caso de um chumbador isolado, a carga dever ser aplicada ao seu eixo e no

caso de um grupo de chumbadores a carga dever ser aplicada ao seu centro degravidade. (DNIT 2006, p. 3).

5.1.7 Chumbadores de cisalhamento

So os chumbadores embutidos na direo normal superfcie de concreto domembro estrutural, com o objetivo de comportar cargas paralelas a esta superfcie.

Conforme o, DNIT (2006), o chumbador de cisalhamento assemelha-se a uma barra

sobre apoio elstico, no bordo anterior surge um elevado pico de presses, que

depende da rigidez flexo e da resistncia do chumbador.

A responsabilidade dos chumbadores pode ser minorada se a sua

finalidade dar sustentao a uma cantoneira metlica soldada ou a umconsolo de concreto: ambas as peas, convenientemente coladas superfcie do concreto do membro estrutural, dificultam seu rompimento,


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aumentando a capacidade resistente dos chumbadores. (DNIT 082/2006 ES, 2006, p. 4).

5.1.8 Chumbadores de compresso

Segundo, DNIT (2006), os chumbadores que trabalham com cargas de compresso,

so chumbadores de menor responsabilidade e utilizados em reforo de pilares. Os

furos desse chumbadores so executados nos blocos de fundao e nas sapatas, o

mais prximo possvel s faces dos pilares.

O comprimento dos furos deve ser aproximamente igual ao comprimentode ancoragem da armadura de reforo e seu dimetro pelo menos 1cmmaior que o dimetro da barra a ancorar. O furo, depois de previamentelimpo com jato de ar, deve ser totalmente preenchido por grout, antes dafixao da barra, que expulsar o material excedente. (DNIT 082/2006 ES, 2006, p. 4).

5.2 Mtodo de Fixao de Chumbadores

O poder de fixao de um chumbador determinado:

- pela resistncia do material base;

- pelo dimetro e resistncia do material do chumbador;

- pelo embutimento no material base;

- pelo principio de funcionamento do chumbador, que pode ser por atrito (frico),

base de suporte e aderncia. (Hilti do Brasil, 2005).

5.2.1 Aderncia

Obtm-se uma sustentao por aderncia quando uma resina ou outro tipo dematerial adesivo liga o chumbador ao material base (Hilti do Brasil, 2005, p. 4).


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A Figura 5-3, mostra como o chumbador qumico age no material base.

Figura 5-3 - Chumbador de ampola que funciona por aderncia (Hilti do Brasil, 2006)

5.2.2 Base de Suporte

A fixao por base de suporte d-se em materiais ocos, isto , quando o chumbador

instalado em um bloco oco. Nesse caso ele se expande a um tamanho maior que o

do furo original (Figura 5-4). O principio de base de suporte demonstrado ao

produzir-se uma fora de sustentao no lado oposto do material base (Hilti do

Brasil, 2005).

Figura 5-4 - Chumbadores que funcionam por base de suporte (Hilti do Brasil, 2006)


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A carga combinada ocorre quando a trao e o cisalhamento agem ao mesmo

tempo no chumbador. A seta F um exemplo da carga combinada (Hilti do Brasil,

2005, p. 5).

A figura 5-6, mostra as foras atuantes em um chumbador.

Figura 5-6 - Foras Atuantes em Chumbadores (Hilti do Brasil, 2005)

5.3.2 Cargas ltimas e Cargas Permissveis

A segurana e o desempenho do chumbador so avaliados atravs de testes

adequados que visam estabelecer valores tpicos de trao, cisalhamento e

momento fletor. A carga ltima uma medio do valor mximo que o chumbador

agenta at falhar, os testes so realizados de acordo com um mtodo de testepadro da indstria (ASTM E488). Fatores de segurana so aplicados aos valores

ltimos de teste para que se chegue a carga permissvel (Hilti do Brasil, 2005).


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A carga permissvel a maior carga que se deve aplicar ao chumbador durante o

uso normal. (Quadro 5-1).

HIT RE 500 Aderncia/Capacidade Permissvelem Concreto

HIT RE 500 Aderncia/Capacidade ltima emConcreto

Trao Corte Trao CorteDimetro daAncoragemPol. (mm)

Profund. deEmbutim.

(mm) 13.8 MPakN

27.6 MPakN

13.8 MPakN

27.6 MPakN

13.8 MPakN

27.6 MPakN

13.8 MPakN

27.6 MPakN

44 2.9. 4.9 3.9 5.5 11.5 19.4 11.7 16.586 9.7 11.5 9.3 13.2 39.0 46.0 28.0 39.63/8114 10.8 11.5 15.2 21.5 43.1 46.0 45.7 64.657 5.0 8.7 7.9 11.1 20.2 35.0 23.6 33.4114 18.0 23.5 16.6 23.4 72.0 93.8 49.8 70.4152 21.2 23.9 27.0 38.3 84.9 95.7 81.2 114.873 7.5 13.5 9.0 12.7 30.1 54.2 26.9 38.1

143 29.2 32.7 25.9 36.7 116.7 130.9 77.8 110.05/8190 32.6 33.4 42.3 59.8 130.3 133.7 126.8 179.386 10.3 20.1 12.2 17.2 41.1 80.4 36.6 51.7172 38.6 47.8 37.3 52.8 154.3 191.4 112.0 158.4229 46.2 57.8 60.9 86.1 184.8 231.3 182.6 258.3101 13.4 25.2 17.2 24.3 53.5 100.8 51.5 73.0200 55.6 70.6 50.8 71.8 222.3 282.5 152.4 215.57/8267 65.4 72.0 76.3 107.8 261.7 287.9 228.8 323.5114 17.5 37.5 21.5 30.4 70.2 150.2 64.4 91.1229 61.6 77.2 66.4 93.8 246.4 309.0 199.1 281.51305 80.2 79.8 108.2 153.0 320.9 319.1 324.6 459.1143 25.6 57.0 31.7 44.9 102.5 228.1 95.2 134.7286 109.5 140.7 103.7 146.6 437.9 562.6 311.1 439.91 381 151.8 156.9 169.1 239.1 607.3 627.6 507.3 717.4

Quadro 5-1 - Hit RE 500 Valores Permissveis e ltimos de Aderncia/Capacidade de Concreto. para Barra roscada HAS em Concreto no armado (Hilti do Brasil, 2005/06)

5.3.3 Momento Fletor

O momento fletor definido como uma carga de cisalhamento agindo distncia d

da superfcie do material base, mostrado na figura 5-7. (Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-7 Fora de Momento Fletor (Hilti do Brasil, 2005)


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5.4 Ocorrncias de Falha do Chumbador

Segundo Hilti do Brasil (2005), quando se excede carga ltima de um chumbador

em concreto, podem ocorrer sete tipos de falhas diferentes, resumidamente:

- O arrancamento que ocorre quando o material do chumbador falha;

- O material base falha, ou a adeso ao material base falha;

- As quebras, fragmentao e rachaduras na borda ocorrem quando a capacidade

de trao do material base superada.

5.4.1 Falha da Borda

A distncia de borda a distncia lateral ou a distncia do eixo do chumbador at a

borda mais prxima do membro estrutural (DNIT 2006, p. 2). A distncia de borda

tambm a mnima distncia entre o eixo do chumbador e os pontos de apoio oude reao do dispositivo de ensaio. (DNIT 2006, p. 2).

A falha ocorre quando o chumbador instalado prximo borda livre ED (Figura 5-

8), o que causar a ruptura do material base.

Chumbadores exercendo ampla presso para expanso ou chumbadores sujeitos a

foras de cisalhamento excessivas tambm podem apresentar esse tipo de falha(Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-8 Falha da Borda (Hilti do Brasil, 2005)


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5.4.2 Falha do material do chumbador

Esse tipo de falha ocorre quando se excede a capacidade ltima do material do

chumbador com a carga aplicada (Figura 5-9). Isto tpico em chumbadores com

grandes embutimentos ou com uma pequena rea de ao (Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-9 Falha do Material do Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)

5.4.3 Arrancamento do Chumbador

Esse tipo de falha costuma ocorrer nos chumbadores mecnicos que trabalham por

atrito. O arrancamento se d quando a fora exercida maior que o atrito produzido

pelo mecanismo de expanso. (Hilti do Brasil, 2005).

A Figura 5-10, mostra um chumbador mecnico sendo arrancado por uma fora

maior que sua capacidade.

Figura 5-10 Arrancamento do Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)


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5.4.4 Cone de Arrancamento

Esse tipo de falha ocorre quando a carga z mostrada na figura 5-11, exessiva, a

resistncia da base de concreto insuficiente e a profundidade de ancoragem

insuficiente. (Fischer Brasil, 2006).

Figura 5-11 Cone de Arrancamento (Fisher Brasil, 2006)

5.4.5 Rachaduras

Um chumbador colocado e carregado em uma unidade de material base de

espessura e largura insuficiente ou resistncia insuficiente pode causar a rachadura

do material base (Hilti do Brasil, 2005, p. 6).

Veja a figura 5-12, que mostra uma rachadura causada por um chumbador.

Figura 5-12 Rachadura causada por um Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)


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5.4.6 Falha de Adeso

D-se quando a carga colocada sobre o chumbador maior que a aderncia

produzida pela ancoragem qumica. Isso pode ocorre em cargas consideravelmente

abaixo da carga ltima, quando o furo no foi limpo adequadamente antes da

aplicao da resina (Hilti do Brasil, 2005).

5.4.7 Tempo de Gel

O tempo de gel, existe somente nas ancoragens qumicas. Esse o tempo que se

tem para fazer qualquer tipo de acerto na barra roscada ou vergalho fixado sem

que a fixao fique comprometida.

O tempo de gel varia de ancoragem qumica para ancoragem qumica. Dependendo

de sua composio, esse tempo maior ou menor.

Caso no se respeite o tempo de gel de uma ancoragem qumica, a mesma tem

grandes probabilidades de falhar.

5.5 Condies de Carga do Chumbador

Os fundamentos de uma fixao de chumbador baseiam-se no inter-relacionamento

de vrias condies de carga. Os fatores bsicos que determinam o poder de

sustentao incluem:

- a profundidade de embutimento;

- o espaamento;

- as distncias das bordas;- o fck do concreto;


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- o dimetro do chumbador. (Hilti do Brasil, 2005).

5.5.1 Profundidade de Embutimento

A profundidade de embutimento representa a distncia da superfcie do material

base at a parte mais profunda do chumbador. Isso vale para quando o chumbador

j estiver colocado no furo, mas ainda no se tenha expandido. (Hilti do Brasil,

2005, p. 7).

Para cada tipo de chumbador, necessria uma profundidade deembutimento mnima para que um chumbador seja instalado e continuesendo confivel. Chumbadores embutidos menos que o embutimentomnimo exigido pode sobrecarregar o material base durante a expanso dochumbador (Hilti do Brasil, 2005, p. 7).

Segundo DNIT (2006), o embutimento efetivo do chumbador qumico quando se

quer que ele comporte cargas de trao, deve ser igual ou maior do que 20 (vinte)

dimetros da barra ou vergalho, o espaamento mnimo entre eles tem que serigual a duas vezes o embutimento efetivo e a distncia mnima de borda tem que ser

igual ou maior que uma vez o embutimento efetivo. Para os outros chumbadores o

espaamento mnimo deve ser de quatro vezes o embutimento efetivo e a distncia

mnima de borda deve ser igual ou maior que duas vezes o embutimento efetivo.

Conforme DNIT (2006), o embutimento efetivo do chumbador qumico quando ele

atua com cargas de cisalhamento, deve ser igual ou maior h 20 (vinte) dimetros dabarra ou vergalho, o espaamento mnimo entre eles tem que ser igual a quatro

vezes o embutimento efetivo e a distncia mnima de borda tem que ser igual ou

maior que duas vezes do embutimento efetivo. Para os outros chumbadores a

distncia mnima de borda deve ser igual ou maior a duas vezes o embutimento

efetivo e a distncia entre os chumbadores deve ser igual ou maior a uma vez o

embutimento efetivo.


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Quando se chega a um certo nvel de embutimento, a carga ltima no pode mais

aumentar, pois o material do chumbador est no seu limite e como conseqncia ele

ir romper. Com isso se tem que, a carga ltima de uma fixao depende dacapacidade do material do chumbador, do material base e da profundidade de

embutimento (Hilti do Brasil, 2005).

Na figura 5-13 mostrada a profundidade de embutimento de um chumbador.

Figura 5-13 Profundidade de Embutimento do Chumbador (Hilti do Brasil, 2005)

A profundidade de embutimento influencia no poder de sustentao de um

chumbador. Quando a profundidade de embutimento aumenta, a carga da

ancoragem transmitida a um volume maior do material base. Como

conseqncias, podem ser obtidas cargas maiores. Em outras palavras, a carga

ltima aumenta medida que a profundidade de embutimento aumenta, e tambm

quando um concreto de maior capacidade usado (Hilti do Brasil, 2005).


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5.5.2 Espaamento entre Ancoragens

O espaamento crtico (Scr) o espaamento suficiente entre chumbadores, que

deve ser mantido entre chumbadores adjacentes para que se obtenha a capacidade

mxima de sustentao de carga do chumbador (Figura 5-14). Quando se tem o

espaamento crtico e aplica-se a carga ltima do chumbador, um cone inteiro de

concreto se desprende do material base, que conhecido como cone de

arrancamento (Hilti do Brasil, 2005).

O espaamento entre dois chumbadores medido entre seus eixos e tambm a

distncia mnima entre os pontos de apoio ou de reao do dispositivo de ensaio,

em milmetros. (DNIT, 2006, p. 3)

O cone de arrancamento a rea de concreto ao redor do chumbador que resiste a

presso transmitida atravs dele. Quanto mais profundo for o embutimento do

chumbador maior o cone de arrancamento, e conseqentemente maior ter que

ser o espao entre as ancoragens (Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-14 Espaamento Crtico (Scr), entre Ancoragens (Hilti do Brasil, 2005)

Se a instalao do chumbador for executada sem obedecer ao espaamento crtico

capacidade de carga do chumbador influenciada pelo o outro chumbador. Com


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isso o poder de carga de cada chumbador diminui, pois eles contam com o

mesmo pedao de concreto para o seu poder de sustentao (Hilti do Brasil, 2005).

Quando no se respeita distncia entre os chumbadores especificada, o material

base pode ser destrudo quando o chumbador for solicitado. (Hilti do Brasil, 2005).

A figura 5-15, mostra o cone de arracamento causado por dois chumbadores que

foram instalados muito prximos.

Figura 5-15 Cone de Arrancamento Sobreposio (Hilti do Brasil, 2005)

5.5.3 Distncia das Bordas

Um chumbador tem sua capacidade de carga diminuda quando o chumbador

instalado muito prximo borda de uma pea de concreto, (Figura 5-16). Para essa

distncia no influenciar no desempenho do chumbador, deve-se respeitar a

distncia mnima especificada para cada tipo de chumbador (Cmim), essa distnciavaria de acordo com o chumbador escolhido (Hilti do Brasil, 2005, p.10).


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Para que se tenha a mxima capacidade de sustentao de carga do chumbador,

o cone de arrancamento no deve sobrepor borda, essa distncia chamada de

distncia crtica de borda (Ccr). (Hilti do Brasil, 2005).

Figura 5-16 Distncia da Borda (Hilti do Brasil, 2005)

5.5.4 Resistncia do Concreto (fck)

Quando se instala um chumbador em um material base com a capacidade de carga

menor do que a do chumbador e se expe esse chumbador a sua carga mxima, o

material base tender a falhar e soltar um cone de concreto quando sujeito fora

de trao (Hilti do Brasil, 2005, p. 10).

A figura 5-17, mostra o cone de arrancamento causado por falha do material base

devido instalao de um chumbador com a capacidade de carga maior.

Figura 5-17 Cone de Arrancamento causado por falha do material base (Hilti do Brasil,2005)


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5.6 Influncia na Escolha do Chumbador.

Existe quatro fatores de desempenho que devem se levados em considerao

quanto escola de um chumbador:

- a considerao da resistncia vibrao do chumbador;

- a resistncia corroso;

- a resistncia temperatura; (Hilti do Brasil, 2005).

5.6.1 Resistncia a Vibrao

A carga imposta a um chumbador pode ser prolongada, caracterizada por uma

ausncia de variao, ou varivel, em funo do tempo. (Hilti do Brasil, 2005, p. 11).

Existem dois tipos de cargas:

- as estticas, que so predominantemente estveis e aplicadas geralmente em

uma velocidade lenta e continua, at se tornarem constantes com o passar do

tempo.

- as cargas dinmicas, que so as vibratrias e tem suas foras aplicadas em vrias

velocidades, que continuam mudando com o passar do tempo (Hilti do Brasil, 2005).


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A figura 5-18, mostra o comportamento da carga dinmica e esttica.

Figura 5-18 Grfico que mostra o comportamento da carga esttica e dinmica (Hilti doBrasil, 2005)

As cargas vibratrias podem causar fadiga do metal do chumbador, falha de

reteno ou porcas frouxas (para barras roscadas) (Hilti do Brasil, 2005, p. 11). Os

chumbadores adesivos so os mais indicados para esse tipo de situao.

5.6.2 Resistncia Corroso

A corroso a reao do metal com o meio ambiente. Normalmente, a corroso

de natureza eletroqumica, no que diz respeito aos chumbadores. Deve existir um

condutor inico, denominado eletrlito, para que a corroso eletroqumica ocorra

(Hilti do Brasil, 2005, p. 11).

5.6.3 Resistncia Temperatura

Com o aumento da temperatura, a capacidade de carga dos chumbadores plsticos

e adesivos diminui pois, muitos chumbadores adesivos ou plsticos podem

amolecer. Neste caso adota-se os chumbadores metlicos, pois resistem melhor a

altas temperaturas (Hilti do Brasil, 2005).


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5.6.4 Capacidade de Carga Imediata

Ocorre quando se pode carregar o chumbador imediatamente aps a sua instalao,

fazendo com que isso no prejudique a sua capacidade de carga. Os chumbadores

mais indicados para essa situao, so os chumbadores mecnicos, pois, os

chumbadores adesivos necessitam de um determinado tempo para que se possa

carregar o chumbador com sua carga de atuao. (Hilti do Brasil, 2005).

6 Modos de Instalao

Existem diversos tipos de chumbados, e cada chumbador tem um modo de

instalao diferente.

6.1 Chumbadores Metlicos com Rosca Interna

Esses chumbadores, so bastante utilizado por profissionais de instalaes

hidrulica, eltrica, de elevadores, ar condicionado e etc, pois, na maioria das vezes

se precisa de pouca carga de sustentao, mas o carregamento do chumbador tem

que ser imediato, ou seja, os chumbadores adesivos so a melhor opo, pois,

necessitam de um determinado tempo para sua cura.

A instalao desse tipo de chumbador se d de dois modos:

- expanso por puno;

- expanso por rosca.


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6.2 Expanso por Esfera e Puno

O chumbador de expanso por puno tem uma espera interna, que expande

atravs de um golpe de puno.

Para a instalao, se faz um furo do dimetro externo do chumbador, depois o

mesmo colocado no furo e com um puno se faz a expanso. Essa expanso se

d internamente. (Figura 6-1).

Figura 6-1 - Chumbador de expanso por puno (Hilti do Brasil, 2005)

6.3 Expanso por Cone e Rosca

Nesse chumbador existe um cone em uma de suas extremidades com uma rosca

interna.


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Conseqentemente haver diminuio da carga do chumbador. (Figura 6-3).

Figura 6-3 - Chumbador com Rosca Externa (Hilti do Brasil, 2006)

6.5 Chumbadores Adesivos de Ampola

Os chumbadores de ampola so bastante utilizados para fixao de equipamentos,

escada, pontes rolantes e outros objetos que tenham vibrao constante.

A instalao desse chumbador requer cuidados para que sua capacidade de carga

no seja afetada causando a falha do chumbador. Esse chumbador normalmente

usado para fixao de barras roscadas.

Primeiro se faz um furo do mesmo dimetro da ampola, limpa-se muito bem o furo,

coloca-se a ampola dentro do furo, e com um assessrio de colocao, engata-se a

barra roscada no martelete. Depois a barra colocada no furo, fazendo com que a

barra triture a ampola fazendo a mistura dos componentes qumicos de dentro do

mesmo. (Figura 6-4).

Quando no se respeita o modo de instalao desse chumbador, a fixao fica

totalmente comprometida.

Figura 6-4 - Modo de Instalao do Chumbador para cargas dinmicas (Hilti do Brasil, 2006)


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6.6 Chumbadores Adesivos Injetveis

Existem dois tipos de chumbadores injetveis: os de base cimentcia, e os epxi,

porm seu modo de instalao igual, mudando somente sua capacidade de carga

e situao na hora da instalao.

6.7 Chumbadores Adesivos Injetveis de Base Cimentcia.

Os chumbadores de base cimentcia so bastante utilizados para situaes onde,

no se tem presena de gua ou umidade e h um acompanhamento constante da

instalao.

A instalao requer cuidados como:

- a limpeza do furo;- a ausncia de umidade ou gua;

- o dimetro do furo correto.

Para a instalao, se faz o furo no material base, se limpa o furo, coloca-se a resina

de dentro do furo para fora, at que o furo esteja preenchido em 2/3 de sua

profundidade, para que na hora da colocao da barra ou vergalho, a resina no

seja desperdiada. (Figura 6-5).

Figura 6-5 - Instalao de Resina Injetvel (Hilti do Brasil, 2006)


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Se alguns desses fatores no forem levados em conta na hora da instalao o

chumbador tende a falha com a aplicao da carga.

6.8 Chumbadores Adesivos Injetveis de Base Epxi.

Esses chumbadores so bastante utilizados para situaes onde, se precisa atingir

cargas altas, mas no se tem boa condio na hora da instalao, como por

exemplo, obras onde no se tem uma mo de obra especializada, as condies de

execuo nem sempre so adequadas e no se est livre da presena de gua ou

umidade. (Figura 6-6).

A instalao requer cuidados como:

- a limpeza do furo;

- o dimetro do furo, que tem que ser um dimetro acima do dimetro do vergalho;

A grande vantagem desse tipo de resina, que, a aplicao pode ser feita com o

furo mido ou submerso.

A instalao se d do mesmo modo do chumbador de base cimentcia, pois, se trata

de uma resina injetvel.

Figura 6-6 - Colagem de vergalhes para a concretagem de viga em obra (Hilti do Brasil, 2006)


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6.9 Chumbadores Adesivos no injetveis.

Esses chumbadores, tambm necessitam de ter a regio de aplicao bem limpa e

isentas de p e gua. Ele fornecido em duas latas que compem sua embalagem

e para que sua mistura fique homognea, o contedo das duas latas tem que ser

dosado na proporo correta. Para que isso acontea, tem que se misturar todo o

contedo das duas latas. Ao final da instalao a resina que sobrar ter que ser

desperdiada, pois, depois de misturado os dois componentes a resina no pode ser

guardada.

Como esse tipo de adesivo no injetvel, a colocao dele no furo torna-se difcil,

pois o operador tem que derramar a resina, dentro do furo, o que ocasiona muita

perda. Tambm existe o problema de o vergalho no estar totalmente envolvido

pela resina dentro do furo, pois o furo no fica totalmente preenchido no momento

da colocao da resina, isso acaba reduzindo os valores de carga do chumbador.


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7 Ensaios em Chumbadores Qumicos.

A norma ABNT NBR 15049:2004, aplicvel a todos os adesivos utilizados para

ancorar barras de ao ou vergalhes de armaduras, em concreto ou em alvenaria

estrutural. Os mtodos de ensaios aplicam-se ao chumbadores qumicos. No so

aplicveis a ancoragens em zona de trao, nem em alvenaria no estrutural.

As foras usuais aplicadas durante os ensaios so de, trao, cisalhamento ou

combinao destes dois esforos. (ABNT 2004).

Os ensaios so feitos com o objetivo de obter dados para a especificao e projeto

de um determinado tipo de ancoragem. (ABNT 2004).

Na pesquisa foram citados os ensaios que mais se aplicam a realidade de um

engenheiro, embora a norma aborde diversos tipos de ensaios estticos e

dinmicos.

7.1 Requisitos Gerais.

O fabricante deve fornecer as propriedades fsicas, mecnicas e qumicas do

sistema de ancoragem. (ABNT 2004).

O equipamento de instalao, as instrues e os procedimentos, devem ser os

especificados pelo fabricante, se houver qualquer desvio em relao as instrues

do fabricante, os mesmos devem ser mencionados no relatrio. (ABNT 2004).


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7.2 Procedimentos

Na avaliao dos chumbadores de adeso qumica em concreto, a resistncia

compresso do concreto deve ser de 20 MPa +/- 3 MPa, a no ser que seja

especificado outro valor. (ABNT 2004).

Segundo, ABNT (2004), deve-se esperar a cura do concreto em uma temperatura de

24C +/- 5C, antes da instalao do chumbador.

7.3 Ensaios

Existem diversos tipos de ensaios a serem feitos nos chumbadores qumicos. Na

pesquisa ser abordado dos ensaios estticos, de fadiga, de simulao ssmica, sob

efeito de incndio de curta durao, sob efeito de radiao, sob efeito de

congelamento e descongelamento, sob efeito de ambiente mido ou submerso, sob

o efeito de temperatura elevada em amostras curadas, sob o efeito de baixatemperatura durante a cura e ensaio de deformao lenta. (ABNT 2004).

Para garantir que a falha ocorra no adesivo, deve-se utilizar um ao de resistncia

superior a da resina, para evitar que o ao falhe ante da resina. O embutimento deve

ser de 115 mm +/- 2,5 mm. (ABNT 2004).

7.3.1 Ensaio esttico

Conforme, ABNT (2004), os chumbadores devem ser ensaiados com os

embutimentos mnimo e mximo, se houver diferena superior a nove vezes o

dimetro entre os embutimentos mximo e mnimo, ter que se fazer um ensaio com

embutimento intermedirios. Os ensaios de cisalhamento com embutimentos

maiores podem ser excludos se o ao falhar antes da resina.


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7.3.2 Ensaio sob o efeito de incndio de curta durao

De acordo com a, ABNT (2004), o objetivo deste ensaio , determinar o

desempenho do chumbador quando submetido a temperaturas variveis no tempo.

Para a execuo do ensaio deve-se utilizar uma placa ou um prisma de ensaio de

1X1 metro, para permitir uma resposta realista do concreto quanto a exposio a

temperatura do incndio na vizinhanas do chumbador. Durante o ensaio, deve-se

submeter os chumbadores a uma carga de trao constante. Esta carga deve ser

25% da carga ltima mdia. Manter o carregamento enquanto a temperatura

aumentada de acordo com a curva tempo x temperatura. Anotar a temperatura e

deslocamento de um em um minuto at ocorrer a falha do chumbador. (ABNT 2004).

7.3.3 Ensaios sob o efeito de radiao.

Este ensaio feito para verificar a resistncia radiao do adesivo.

Expor os chumbadores de amostra a radiao gamade 2x10E7 radsno mnimo,

conduzir o ensaio de trao e comparar os resultados dos chumbadores irradiados

com os resultados dos ensaios de referncia. (ABNT 2004).

7.3.4 Ensaio sob o efeito de congelamento e descongelamento

O ensaio de congelamento e descongelamento conduzido da seguinte forma:

Cobrir a superfcie da placa de concreto com uma lmina d gua potvel com uma

altura mnima de 12mm em torno dos chumbadores, com um raio mnimo de 76mm.

Fazer o carregamento do chumbador com uma carga de trao constante e igual a

40% da carga ltima mdia do ensaio de referncia, no mnimo. A carga deve ser


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mantida durante os ciclos de congelamento e descongelamento. No final de 50

ciclos completos dos ensaios de trao, comparar os resultados com os ensaios de

referncia. (ABNT 2004).

7.3.5 Ensaios sob o efeito de ambiente mido ou submerso.

Este ensaio serve para, avaliar o desempenho do chumbador em um ambiente

mido ou submerso, casos bastante comuns em construo civil.

O ensaio feito com os furos no material base submersos durante 7 (sete) dias,

depois desse perodo a gua do material base retirada antes da instalao dos

chumbadores, ficando assim as paredes dos furos midas. Conduz-se o ensaio de

trao at a falha do chumbador e ento se compara os resultados com o ensaio de

referncia. (ABNT 2004).

7.3.6 Ensaio sob e efeito de temperatura elevada em amostrascuradas.

Este ensaio ser para a simulao de placas de fachadas em pr-moldado, fixados

com chumbadores qumicos.

Segundo a, ABNT (2004), deve-se ensaiar na temperatura mnima de 21C, natemperatura mxima de 82C ou mais alta e em 3 (trs) ou mais nveis

intermedirios.

Aquecer e manter os chumbadores na temperatura estabelecida para o ensaio por

no mnimo 24 (vinte e quatro) horas. Remover os chumbadores da cmara de

aquecimento e imediatamente providenciar o ensaio de trao, com o objetivo de

garantir que os chumbadores permaneam nas temperaturas estabelecidas. Plotar

um grfico decrescente representando a mudana percentual do desempenho,

comparada com a resistncia a temperatura de 21C. (ABNT 2004).


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7.3.7 Ensaio sob o efeito de baixa temperatura durante a cura.

Este ensaio serve para avaliar o desempenho do chumbador durante sua cura em

regies ou estaes muito frias.

Antes da instalao dos chumbadores, tem que se condicionar barra e a placa de

concreto a temperatura desejada e manter essa temperatura por no mnimo 24

horas. Remover os chumbadores da cmara fria e imediatamente, se faz o ensaio

dos mesmos. Comparar os ensaios com as cargas obtidas no ensaio com a

temperatura a 21C. (ABNT 2004).


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8 ESTUDO DE CASO

O caso estudado foi um ensaio feito numa fbrica de pr-moldados. Neste caso, o

chumbador foi usado para fixao de painis pr-moldados, atravs de barras

roscadas, que serviram para o fechamento externo do Supermercado Baronesa

localizado no municpio de Mau / SP.

O estudo de caso, mostra toda a execuo da demonstrao, dos tipos de

ancoragens solicitadas pela empresa de pr-fabricados, desde a furao do material

base at o arrancamento dos chumbadores.

8.1 Supermercado Baronesa

O supermercado baronesa um dos maiores supermercados do municpio de Mau

na cidade de So Paulo.

O prprio supermercado resolveu fazer um investimento na construo de uma loja

de 5.813,62 m, situada no centro de Mau. A mesma foi projetada em estrutura de

concreto armado pr moldado e a empresa que fabricou as peas pr-moldadas foi a

Leonardi Pr-Fabricados, situada na Av. Aricanduva, 9.110, em So Paulo SP.

(Figura 8-1).

A Leonardi Pr-Fabricados tem como principal atividade a fabricao e montagem

de estruturas pr-fabricadas, e naquela ocasio estava com um projeto de um

supermercado situado na cidade de Mau / SP.


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Tratava-se de uma obra que consistia na estrutura com peas pr-fabricadas e no

fechamento externo com painis pr-moldados, de acordo com informaes

fornecidas pela Engenheira da Leonardi Pr-Fabricados.

Figura 8-1 Supermercado Baronesa em Mau SP (Leonardi Pr-Fabricados, 2006)

A fixao desses painis, foi executada com chumbadores, j que na fabricao das

peas da estrutura (pilares e vigas), no foi possvel deixar os elementos para a

fixao dos painis.

A Hilti do Brasil, foi chamada at o escritrio da Leonardi Pr-Fabricados, e em umareunio entre o departamento tcnico de vendas da Hilti do Brasil e o departamento

de Engenheira da Leonardi Pr-Fabricados, foram esclarecidas as dvidas

suscitadas pelos produtos. Nomeadamente, os chumbadores (mecnicos e

qumicos). Depois de conhecer a linha de produtos e esclarecidas as eventuais

dvidas, a Engenheira Leonardi Pr-Fabricados, solicitou uma demonstrao dos

produtos que seriam eventualmente utilizados na execuo da obra. O tcnico de

vendas, entrou em contato com o departamento de Engenharia da Hilti do Brasil e

solicitou o acompanhamento na demonstrao dos produtos.

Foram requisitadas as demonstraes de dois tipos de produtos: o RE 500 e o Kwik

Bolt III, tendo sido analisados os seguintes itens:

- Instalao;

- valores de cargas.

No dia 29/07/2005, o departamento tcnico de vendas e de Engenharia da Hilti do

Brasil, compareceram nas instalaes da Leonardi Pr-Fabricados, para a


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demonstrao dos produtos, solicitada pela Engenheira da Leonardi Pr-

Fabricados. Nesse dia foram instalados, os chumbadores qumico RE 500 com

barras roscadas de 5/8 e 3/4", e os chumbadores mecnicos Kwik Bolt III com osdimetros de 5/8 e 3/4", em uma viga de concreto protendito fornecida pela

Leonardi Pr-Fabricados, nas prprias instalaes da empresa de pr-moldados e

todos os chumbadores foram instalados de acordo com o manual do fabricante.

Foram feitos os devidos furos no material base, com o dimetro especificado pelo

fabricante e profundidade calculada pelo projetista ou especificada pelo fabricante.

(Figura 8-2)

Figura 8-2 - Furao para a instalao dos chumbadores


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Depois de executado o furo, procedeu-se limpeza do mesmo com uma bomba

de ar manual e uma escova de ao com dimetro ligeiramente maior que o furo, a

fim de eliminar qualquer tipo de resduo que pudesse permanecer no furo e alterar oresultado da demonstrao. (Figura 8-3 e Figura 8-4).

Figura 8-3 - Limpeza do furo com uma bomba de ar manual

Figura 8-4 - Trmino da limpeza do furo com uma escova de ao, com dimetro um poucomaior que o furo


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A prxima etapa foi o desperdcio da resina qumica nesta situao, o RE 500,

para que a mistura do produto ficasse homognea, pois tratava-se de um produto bi-

componente. (Figura 8-5).

Figura 8-5 - Desperdcio do RE 500, para que a mistura fique 100% correta.

Aps a mistura homognea do produto, foi feita a injeo dentro do furo,

preenchendo 2/3 deste para evitar o desperdcio de produto, no momento da

colocao da barra roscada. (Figura 8-6).

Figura 8-6 - Preenchimento do furo de dentro para fora at 2/3 de sua profundidade.


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Em seguida, procedeu-se colocao das barras roscadas no furo, sempre

rosqueando a barra em torno de seu eixo, para que a barra fique totalmente

envolvida pela resina. (Figura 8-7).

Figura 8-7 - Colocao da barra roscada no furo, rosqueando a mesma em torno do seu eixo.


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Para esse tipo de ancoragem, no necessrio o tempo de cura e no existe

tempo de gel, podendo assim ser carregada imediatamente aps a instalao.

Figura 8-9 - Colocao do Kwik Bolt III no furo.

Figura 8-10 - Expanso da ancoragem sendo feita com uma chave de boca.


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Feita a expanso dos chumbadores, estes esto prontos para receber suas

respectivas cargas. (Figura 8-11).

Figura 8-11 - Ancoragens Kwik Bolt III, instaladas e prontas para receber cargas.

Na semana seguinte no dia 01/08/2005, os funcionrios da Hilti do Brasil, retornaram

at a Leonardi Pr-Fabricados, para fazer o arrancamento das ancoragens

instaladas no dia 29/07/2005.

Utilizou-se um macaco hidrulico com capacidade para 12 toneladas fora. A

primeira parte do teste de carga, foi feita com as ancoragens mecnicas. Na primeira

tentativa atingiu-se o valor de carga de 8340 Kgf e deu-se o arrancamento da

ancoragem. (Figura 8-12 e Figura 8-13).

Figura 8-12 - Carga atingida no primeiro teste de arracamento da ancoragem Kwik Bolt III


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Na segunda tentativa obteve-se um valor de carga de 9710 Kgf e ocorreu o

escoamento e ruptura do material do chumbador. (Figura 8-14 e Figura 8-15).

Figura 8-13 - Chumbador arrancado no primeiro teste.

Figura 8-14 - Carga atingida no segundo teste de arracamento da ancoragem Kwik Bolt III

Figura 8-15 - Ancoragem utilizada no segundo teste de arrancamento


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A segunda parte do teste de arrancamento, foi efetuada com a ancoragem

qumica RE 500. Os resultado obtido foram mais altos, pois tratava-se de uma

ancoragem qumica, e como referido anteriormente no trabalho, esse tipo deancoragem atinge cargas de valores mais elevados.

Neste caso foram feitos seis testes de arrancamento, trs deles com barras

roscadas de 5/8 e os restantes trs com barras roscadas de 3/4".

O arrancamento das barras de 5/8, atingiram uma carga superior ao que a barra

comportaria, pelo qual o resultado foi o escoamento e ruptura do ao. A Figura 8-16,ilustra o procedimento adotado, desde a colocao do macaco at o arrancamento.

Figura 8-16 Colocao do macaco (1); comeo do arrancamento (2); detalhe do arrancamento(3); ancoragem arrancada (4).


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Nas ancoragens de 3/4, no foi possvel fazer o arrancamento, uma vez que o

macaco atingiu a sua capacidade mxima e na ausncia de necessidade de ocorrer

o arrancamento, devido ao fato de as cargas especificadas no projeto seremmenores do que as dos testes realizados adotou-se como carga atingida, 12.000

quilogramas fora. O resultado final para essa ancoragem foi o macaco ter atingido

sua capacidade mxima.

Desse modo, foram executados os devidos testes, conforme solicitado pela

Engenheira da Leonardi Pr-Fabricados.

O resultado final cumpriu as expectativas da Engenheira da Leonardi Pr-

Fabricados, situando-se inclusive acima do especificado em projeto.


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9 COMPARAO E CRTICA

De acordo com o que foi referido no trabalho e provado no Estudo de Caso, as

ancoragens qumicas atingem valores de cargas maiores em relao s ancoragens

mecnicas, mas em contrapartida, requerem muito mais cuidados na sua instalao.

Portanto, se o operrio encarregado da instalao, no tiver treino especfico e o

engenheiro de campo, no proceder com uma fiscalizao intensiva, podem ocorrer

erros que prejudicariam o desempenho da ancoragem.

A ancoragem qumica deve ser usada sempre que for necessrio atingir altas

cargas, pois alm de terem custos mais elevados, tambm necessrio um certo

tempo para que a sua cura ocorra. Nesses casos, no possvel o recurso a uma

ancoragem mecnica, uma vez que sua capacidade de carga inferior a ancoragem

qumica. Acresce ainda o fato de que as ancoragens mecnicas no podem ser

usadas nos casos em que o elemento de fixao um vergalho, porque se trata de

um tipo de ancoragem que est disponvel somente em barras roscadas, e no caso

dos vergalhes deseja-se que eles sejam embutidos no furo, o que no pode ser

feito quando se usa uma ancoragem mecnica, pois, o furo j est preenchido pela

barra roscada.


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10 CONCLUSO

Como visto, as ancoragens hoje em dia so fundamentais para uma obra. Com elas

os engenheiros economizam tempo e conseqentemente diminuem o custo da obra

no prejudicando a qualidade do servio. Os operrios tambm trabalham de uma

forma mais profissional no se expondo to facilmente a acidentes de trabalho.

Viu-se que os mtodos de instalao precisam ser seguidos de acordo com o

fabricante, pois, se alguma dessas etapas no for concluda com perfeio, os

valores de carga reduzem-se bruscamente podendo at ocasionar a falha do

chumbador.

Os mtodos de ensaios que existem na norma brasileira citada, so adequados s

condies e ao clima do pas, e por isso, muito importante exigir relatrios de

ensaios realizados por um laboratrio competente antes de se especificar qualquer

tipo de ancoragem em um projeto.


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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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. Acesso em: 23 abr. 2006.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 15049. Chumbadores

de adeso qumica instalados em elementos de concreto ou de alvenaria estrutural

determinao do desempenho.So Paulo: 2004.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 14827. Chumbadores

instalados em elementos de concreto ou de alvenaria determinao da resistncia

a trao e ao cisalhamento.Rio de Janeiro: 2002.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM 370. Standard test

methods of steel product.: 1992.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT082 ES. Furos no concreto para ancoragens de amaduras Especificao de

Servios.Rio de Janeiro: 2006.

FISCHER BRASIL. Ancoragem. Disponvel em: . Acesso em: 03 ago. 2006.

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HILTI DO BRASIL. Manual Tcnico. So Paulo: Atual, 2005/06. 64 p.

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Civil-54 Chumbador - Quimico