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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 2
Design model and recommendations of column-foundation connection through socket with rough interfaces
Sendo que:
ch
n
é o número de chaves de cisalhamento
cr
f
é a resistência à compressão da junta fissurada
ch
j
ch
j
2
1
cs
cos /b) h h(
A
q
+ =
é definida como a área da se-
ção transversal média da parte diagonal da biela
)h/ (
tan
j
ch
1
c
l
-
=a
é a inclinação da parte diagonal da biela
com a horizontal.
Na Figura 2, as grandezas envolvidas são:
:
ch
e
Espaçamento entre eixos das chaves de cisalhamento
: ´
ch
e
Espaçamento interno entre chaves de cisalhamento
:
ch
h
Altura da chave de cisalhamento
:
ch
l
Base maior da chave de cisalhamento
: ´
ch
l
Base menor da chave de cisalhamento
:
ch
a
Inclinação da face da chave de cisalhamento em relação à
linha paralela ao eixo da junta
:
ch
l
Relação entre a base maior e a altura da chave de cisalha-
mento
:
ch
q
Inclinação da face da chave em relação à linha perpendicu-
lar ao eixo da junta.
É possível definir a relação geométrica da chave de cisalhamento
através da equação 2:
(2)
ch
ch
ch
h/
l
=l
Os principais resultados da aplicação do modelo de Rizkalla et al.
[7] são apresentados na Figura 3.
Na primeira análise (Figura 3(a)), na qual foi feita a variação do
ângulo
a
ch
da face da chave, observa-se um crescimento da resis-
tência ao cisalhamento com a diminuição de
a
ch
até o ângulo
a
ch,lim
,
que limita o valor da base menor
l
ch
´
'
ch
l
em zero. O valor de
a
ch,lim
para a chave pequena foi igual a 45º e para a chave grande
foi 35º. Vale ressaltar que, conforme Lacombe & Pommeret [8],
quando esse ângulo é inferior a 45º, a ruptura da ligação ocorre
por deslizamento entre as chaves de cisalhamento.
Considerando-se o crescimento da base
l
ch
e mantendo-se a al-
tura h
ch
e o ângulo da face
a
ch
constantes, o valor de
l
ch
aumenta,
ocasionando a redução da resistência ao cisalhamento, como ilus-
tra a Figura 3(b). Ainda com relação ao parâmetro
l
ch
, observa-se
que a redução na resistência é muito maior no primeiro trecho da
curva, até o valor limite
l
ch
= 6 indicado por Lacombe & Pommeret
[8], e que a partir daí a resistência se torna pequena, tendendo a
um valor constante para valores elevados de
l
ch
. De acordo com
a Figura 3(c), o aumento de
l
ch
ocasionado pela diminuição de
h
ch
também induz ao decréscimo da resistência ao cisalhamento.
Variando-se o número de chaves n
ch
, o espaçamento entre chaves
e
ch
se torna reduzido quanto maior esse número, o que conse-
qüentemente leva ao aumento da resistência ao cisalhamento V,
como ilustra a Figura 3(d).
Através da avaliação teórica pelo modelo de Rizkalla et al. [7],
espera-se que uma relação geométrica da chave
6
£
ch
l
pro-
porcione uma transferência de tensões adequada na interface
pilar-colarinho. Adotando chaves com ângulo
o
ch
45
=a
, es-
paçamento interno de
cm e
ch
4 '
=
e uma relação máxima
6
=
ch
l
, para considerar a simetria da chave de cisalhamento
no lado inverso da interface, ocorre uma boa transferência de ten-
sões de cisalhamento entre o pilar e o cálice.
pré-moldado na região de embutimento, chaves de cisalhamen-
to que contribuem para a transferência de esforços na ligação.
Além das parcelas de adesão e atrito, essas chaves proporcio-
nam uma parcela adicional à resistência ao cisalhamento da
interface em razão da aderência mecânica. Entretanto, não se
conhecem recomendações específicas para as dimensões des-
sas chaves, além das que constam na NBR 9062:2006 [6], de
maneira a garantir uma transferência adequada de esforços na
ligação rugosa.
De forma a dar um embasamento para a adoção das dimensões
das chaves de cisalhamento das ligações rugosas do cálice de
fundação ensaiadas por Canha [4], foi necessário utilizar um mo-
delo teórico para uma análise qualitativa e sistemática dos parâ-
metros da forma das mesmas. Para tanto, utilizou-se o modelo de
Rizkalla et al. [7], o qual é ilustrado na Figura 1. Esse modelo é
utilizado para o cálculo da resistência ao cisalhamento de painéis
paredes dotados de chaves de cisalhamento e unidos por arga-
massa seca (
“drypack”
). O mesmo foi aferido com os resultados
de uma investigação experimental em protótipos com interface lisa
e com chaves de cisalhamento em duas configurações, chamadas
de chave pequena e chave grande. Baseando-se no comporta-
mento observado após a fissuração dos protótipos, a força máxi-
ma de cisalhamento V das ligações com chaves pode ser estima-
da conforme a equação 1, sendo o primeiro membro representa a
resistência devido à compressão das bielas entre fissuras diago-
nais (
c
V
) e o segundo membro a resistência por atrito ao longo
da superfície de deslizamento (
f
V
). Os parâmetros geométricos
das chaves são apresentados na Figura 2.
(1)
(
)
(
)
(
)
c
cs
cr
ch
c n
c
cs
cr
ch
cos Af1 n A
sen Af1 n V
a
- - sm+a
- =
Figura 2 – Variáveis das chaves
de cisalhamento (Canha [4])
ch
a
ch
ch
ch
h
'
ch
q
e'
ch
e
ch