Esta é a segunda parte da série de artigos que abordam o SOFA. Pode consultar a parte anterior a partir da seguinte ligação.

Frequentemente são instaladas próximas ao bordo de betão fixações constituídas por mais de uma ancoragem, como o grupo de 4 ancoragens com configuração retangular representado na Figura 1. Neste tipo de configuração, tipicamente a falha na ligação ocorre pela rotura do bordo de betão. Dependendo da distância ao bordo, espaçamento entre ancoragens, espessura do material base e espaço vazio no furo na chapa, a falha pode ser originada nas ancoragens da frente ou nas de trás.

Figura 1 – Ilustração da rotura do bordo de betão para um grupo de 4 ancoragens localizadas próximas ao bordo

A EN 1992-4 fornece uma abordagem simplificada para avaliar a resistência à rotura do bordo de betão para grupos de ancoragens (Equação 1). É considerado que toda a carga de corte atuante na fixação é absorvida pelas ancoragens da frente, o que muitas vezes leva a um cálculo conservativo da resistência do bordo.

Verificação da rotura do bordo segundo a EN 1992-4:

Outra abordagem é considerar que as ancoragens de trás também contribuem para a resistência ao corte, consequentemente aumentando a resistência da rotura pelo bordo e reduzindo as cargas nas ancoragens da frente. Essa abordagem é dada no fib Bulletin 58 (Design of anchorages in concrete) e é a base para a implementação do SOFA no PROFIS Engineering. Uma vez que todas ancoragens devem ser mobilizadas simultaneamente para o método de cálculo dado pelo guia da fip ser aplicável, é necessário o preenchimento do espaço vazio entre a ancoragem e a chapa durante a instalação para que este método seja válido.

Ilustraremos a seguir como o SOFA distribui cargas de corte para verificar a resistência à rotura do bordo de betão, para os seguintes casos:

• Configurações retangulares até 3x3;
• Configurações retangulares para além de 3x3;
• Outras configurações (irregular, circular, triangular).

Configurações retangulares até 3x3

O PROFIS segue o modelo de distribuição de corte representado na Figura 2 e verifica cada caso individualmente. Quando se dimensiona fixações em um material base de espessura reduzida, a rotura do bordo pode ocorrer nas fileiras de trás, o que torna essencial a verificação da rotura do bordo para cada fileira. O PROFIS Engineering gera então o relatório de cálculo com a fileira condicionante.

Figura 2 – Distribuição da carga de corte para configurações de ancoragem até 3x3

Configurações retangulares para além de 3x3

A redistribuição do corte não é permitida quando existem mais de 3 fileiras de ancoragens na chapa de fixação. Isto deve-se ao facto de não ser possível pressupor uma rigidez suficiente da chapa de fixação e devido a isso a carga de corte é alocada na sua totalidade à fileira da frente, seguindo as disposições do EC 2-4 (Figura 3). Por este motivo, o SOFA apresenta uma resistência à rotura do bordo menor com uma configuração 4x2 em comparação a uma 3x2, para a mesma distância ao bordo e parâmetros do material base. Receber maiores rácios de utilização com um número maior de fileiras pode dar a impressão de que existe algo de errado com o cálculo, entretanto isso deve-se a diferentes avaliações para a distribuição da carga de corte.

Figura 3 – Alocação da carga de corte no caso de uma configuração de ancoragens 4x2

Outras configurações (Irregular, Circular, Triangular)

É fácil determinar o plano de distribuição da carga de corte com configurações retangulares, uma vez que as fileiras estão bem definidas. Entretanto, ao dimensionar outros tipos de configuração (irregular, circular, triangular etc.), a determinação da distribuição da carga de corte aumenta em complexidade. Nessas configurações, ancoragens que contribuem para a rotura do bordo são avaliadas através da “abordagem da largura de banda”.

Essa abordagem ajuda quando duas ou mais fixações se encontram quase ao logo da mesma linha (onde temos pequenos desvios em relação ao espaçamento entre ancoragens), de forma que a ancoragem mais próxima do bordo não é a única a ser considerada.

Figura 4(a) – Segunda ancoragem contida na banda 

Figura 4(b) – Segunda ancoragem não contida na banda 

As fixações dentro dessa banda são consideradas sob o mesmo plano de tensão, formando assim uma fileira artificial. Referindo-nos à Figura 4(a) ilustrada acima, outra ancoragem é intersectada pela largura de banda marcada pela caixa vermelha, permitindo assim a transferência de cargas de corte para uma superfície maior marcada pelas linhas azuis. Para o cenário da Figura 4(b), a distância livre entre duas ancoragens é insuficiente para considerar uma fila única, pelo que a carga de corte total é aplicada ao bordo através de uma ancoragem.

Em resumo, a rotura do bordo de betão é frequentemente o modo de rotura condicionante para as fixações carregadas ao corte. A abordagem de distribuição do corte do SOFA permite ao projetista dispor de um dimensionamento mais preciso e eficiente ao projetar configurações de ancoragens retangulares até 3x3 por: (1) distribuir as cargas para a fileira de trás; e (2) permitir a verificação da rotura do bordo com outras configurações ao sujeitar a carga de corte total à fileira da frente.

No próximo artigo desta série, iremos abordar como o SOFA otimiza a verificação da resistência de ligações com afastamento da chapa de fixação. Disponível a partir da seguinte ligação.
Se quiser saber mais sobre a norma EN 1992-4, visite a nossa página dedicada aqui.
Se quiser conhecer melhor o PROFIS Engineering, poderá considerar útil o seguinte artigo. Você pode iniciar a sua versão gratuita do software aqui, visitar o nosso site para mais informações.
Se tiver dúvidas adicionais, pode contactar a nossa Equipa de Engenharia de Apoio Técnico para assistência e apoio, através do e-mail: engenharia.pt@hilti.com
Também é possível deixar um comentário neste artigo, fazer sua pergunta na comunidade, ou aprimorar os seus conhecimentos e competências através dos nossos Webinars ou sessões técnicas de formação.
Para obter as últimas notícias sobre soluções de engenharia e inovações, siga-nos no LinkedIn, Instagram, Facebook e Youtube.