A simulação da estrutura em uso permite que o projetista conheça melhor os limites de deformação que serão encontrados quando sua edificação for submetida aos carregamentos para os quais foi dimensionada.
Nesse contexto, a NBR 8522 (Concreto — Determinação dos Módulos Estáticos de Elasticidade e de Deformação à Compressão) contextualiza os módulos, os ensaios e os procedimentos de cálculo considerados na verificação de uso das estruturas.
Os ensaios feitos em laboratório permitem verificar a estrutura sem submetê-la às cargas limites de cálculo. Quer conhecer mais sobre a NBR 8522? Acompanhe aqui as definições, os procedimentos, os cálculos e as análises apresentadas na normativa!
O que é o concreto e quais as suas características?
O concreto é o material estrutural mais utilizado nas obras em nosso país, é composto por agregados miúdos, graúdos, aglomerante e água. A resistência será garantida pelo traço utilizado no concreto. Essa definição demonstra a proporção a ser mantida nos elementos constituintes do material.
O concreto pode sofrer deformações instantâneas ou lentas, por isso, é importante verificar os parâmetros aceitáveis de deformações em função do uso considerado para as estruturas.
O que a NBR 8522 estabelece?
A norma trata dos procedimentos e ensaios estáticos para determinar o módulo de elasticidade, também chamado de módulo de Young. A medida expressa a relação entre tensão e deformação obtida nos ensaios realizados com os corpos de prova.
Os corpos de prova representam o comportamento global da estrutura quando ela estiver em uso, ou seja, sob a ação de todos os carregamentos considerados no dimensionamento.
Quando aplicamos carregamentos, de compressão ou de tração, existe uma proporcionalidade entre tensão e deformação até determinado valor de carga. A NBR 8522 define as dimensões adequadas do corpo de prova utilizado no ensaio, as formas de realização das verificações e, por fim, a análise dos dados obtidos.
Qual a definição dos módulos estáticos de elasticidade e dos módulos de deformação?
Os módulos determinados na NBR 8522 são resultados dos ensaios realizados e fornecerão os dados obtidos na simulação de uso da estrutura, calculados a partir da tangente imaginária traçada paralela à reta secante, ambas referentes aos corpos de prova. As definições dos módulos são:
- módulo de deformação secante: o valor da propriedade é o coeficiente angular da secante ao diagrama tensão, deformação específica, considerado o carregamento de 0,5 MPa utilizado no ensaio;
- módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente inicial: é o módulo tangente à origem, com valor de deformação secante obtido entre 30% de fc e 0,5 MPa.
Como é feita a simulação de uso da estrutura?
O ensaio de simulação é feito utilizando corpos de prova originários da mesma betonada, de mesmo tamanho e forma e preparados e curados sob as mesmas condições. É importante que esses parâmetros sejam respeitados, pois assim os parâmetros de ensaio serão os mesmos.
Os corpos de prova usuais são cilíndricos, com 300 mm de altura e 150 mm de diâmetro. Contudo, podem ser adotados outros valores, desde que respeitada a proporção:
-
L=2xd, em que: L: comprimento do corpo de prova e d: diâmetro do corpo de prova.
Os corpos de prova devem ser curados em água ou de acordo com as prescrições da NBR 5738 (Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova) e NBR 7680 (Concreto – Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto).
O ensaio considera ciclos de carga em períodos iguais, a sequência para realização é:
-
posicionar o corpo de prova no centro da máquina;
-
aplicar tensão de até 30% da resistência característica do concreto, podendo ser 40%, ou valores de acordo com a solicitação do projetista de estrutura;
-
permanecer aplicando a carga durante 60 segundos;
-
reduzir o carregamento com a mesma velocidade que foi aplicada;
-
realizar mais dois ciclos de carga com períodos iguais;
-
carregar novamente o corpo de prova;
-
medir a deformação obtida após 30 segundos do ciclo de carga;
-
realizar as medições de deslocamento;
-
aumentar proporcionalmente o carregamento até que o corpo de prova se rompa.
As medidas coletadas no ensaio serão realizadas com equipamentos específicos e de alta precisão, dessa forma, os resultados obtidos terão maior confiabilidade. Os instrumentos de medida podem ser elétricos ou mecânicos e com índice relativo de erro menor que 1%.
Os medidores precisam ser instalados com distâncias iguais do corpo de prova, de forma a garantir pontos de medição equidistantes e com tolerância máxima de 5mm.
Para cada ensaio, seja do módulo de elasticidade, seja do módulo de deformação, serão ensaiados três corpos de prova. Após a realização do ensaio, faz-se o relatório com os dados obtidos, para validar as informações.
Quais são os dados do relatório, segundo a NBR 8522?
O relatório é dividido em itens obrigatórios e opcionais, conforme relação a seguir.
Itens obrigatórios
-
reconhecimento dos corpos de prova;
-
data de moldagem;
-
especificações para cura e armazenamento dos corpos de prova;
-
idade dos corpos de prova no dia do ensaio;
-
tratamento utilizado para regularização da superfície do corpo de prova;
-
instrumentos utilizados para medição das deformações;
-
número e comprimento das bases de medida;
-
resistência à compressão axial segundo a tensão estabelecida pelo projetista estrutural;
-
resistência à compressão axial de cada corpo de prova utilizado na determinação do módulo de elasticidade e deformação;
-
método de carregamento aplicado, podendo ser tangente inicial ou secante;
-
valor do módulo estático de elasticidade ou deformação de cada corpo de prova;
-
valor médio para módulo de elasticidade do concreto;
-
valor médio para módulo de deformação à compressão do concreto.
Itens opcionais
-
dados característicos de projeto, como fck, Eci ou Ecs;
-
posição do concreto na estrutura;
-
dados sobre os materiais componentes do concreto;
-
informações que sejam interessantes ou necessárias, como presença de materiais estranhos, ruptura anômala e características dos agregados;
-
diagrama tensão-deformação.
Como vimos, a NBR 8522 auxilia na simulação e na compreensão da estrutura em uso. Para obtenção de resultados confiáveis, adote as prescrições estabelecidas na normativa. Os carregamentos de compressão são os mais representativos para o concreto, por isso, é necessário verificar o material para avaliar o comportamento global da estrutura.
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APL Engenharia
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otimo foi o q vimos no
laboratorio da faculdade
[…] Controle do concreto Os concretos destinados à fundação devem seguir a condição A de preparo estabelecida na ABNT […]
Qual a influência do sentido de lançamento do concreto para obtenção do resultado do módulo de elasticidade, considerando um testemunho ou adaptação na moldagem de CP’s?