Área de aço para resistir aos esforços combinados de tração e torção

Para solidarizar uma ligação entre um consolo e uma viga pré-moldada, normalmente são previstos pinos de ancoragem. Nesta série de artigos, mostrarei como o programa dimensiona estes elementos, passando por cada uma das verificações realizadas:

• Espaçamento entre pinos de ancoragem
• Comprimento de ancoragem para pinos
• Área de aço para resistir aos esforços combinados de tração e torção (este artigo)
• Tensão de aderência pino-adesivo e adesivo-concreto
• Verificação do cisalhamento no pinos

Área de aço para resistir aos esforços combinados de tração e torção

Tendo definido o comprimento de ancoragem, podemos calcular a área área de aço necessária para os pinos. De maneira geral, a viga aplica dois esforços sobre o conjunto de pinos: uma reação vertical V_d, que equivale à reação de tração (arrancamento) no apoio, e uma torção T_d, proveniente dos esforços de torção da viga. Enquanto V_d provoca uma reação vertical uniforme nos pinos (tração), o esforço T_d, criará um binário nos pinos, onde uma parte será comprimida e a outra, tracionada.

Este esforço pode ser calculado por meio da equação abaixo. Neste caso, e_x representa o braço de alavanca do binário e é equivalente a distância entre os eixos dos pinos do consolo. Esta distância deve ser tomada ao longo da direção da base da viga.

Perceba que, caso haja apenas um pino posicionado no consolo, o binário de torção não será formado, e o segundo termo da equação poderá ser desconsiderado. Neste caso, a área de aço será calculada por meio da equação:

Em alguns casos, pode ainda ser necessário majorar esta armadura. Quando o comprimento de ancoragem disponível no consolo não for suficiente para ancorá-la, pode-se aumentar a área de aço. Isto aumenta a região de contato da armadura, de modo que o comprimento de ancoragem necessário diminui. Este fator multiplicador pode ser calculado por meio da equação:

Com este fator, é possível determinar uma área de aço mínima para o seu consolo, multiplicando-o pela área de aço calculada A_s:

Como já sabemos o número de pinos escolhido e a sua bitola, podemos já calcular a área de aço efetiva no consolo. Esta área poderá então ser comparada à área mínima necessária para verificar se o número de pinos adotado atende aos esforços calculados:

Basta então que a relação abaixo seja satisfeita para que a configuração de pinos adotada satisfaça aos esforços V_d e T_d aplicados sobre o consolo:

Sabendo a área final dos pinos, devemos verificar se as tensões repassadas ao adesivo que solidariza a ligação pino-concreto não ultrapassem a resistência presente nesta interface. Isto será abordado no próximo artigo da série, Tensão de aderência pino-adesivo e adesivo-concreto

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Colaborador: Fábio de Marchi Pintos