São Carlos, v.7 n. 29 2005 - SET - USP

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Kristiane Mattar Accetti Holanda & João Bento de Hanai
1 INTRODUÇÃO
Na ruína por punção, sendo a força cortante a ação predominante, a laje pode romper
antes que a armadura de flexão atinja sua tensão de escoamento, observando-se então uma
ruína de natureza frágil, abrupta, que não oferece qualquer aviso prévio. Esta forma de ruína
deve, portanto, ser evitada, proporcionando-se às lajes as melhores condições para o
desenvolvimento de mecanismos de escoamento das armaduras e de ruína por flexão, mais
dúctil, antes da ocorrência da ruína por cisalhamento. Assim, é essencial que nos projetos de
ligações laje-pilar se preocupe com os parâmetros tanto de resistência como de ductilidade.
Pesquisas mais recentes têm mostrado a melhoria de desempenho devida à
introdução de fibras de aço em elementos de concreto submetidos a solicitações tangenciais,
seja pelo aumento da capacidade resistente, seja pela alteração da forma de ruína. O
interesse despertado por esse estudo pode ser explicado pela expectativa de bons resultados
no desenvolvimento de novos materiais, na economia de tempo para no preparo do concreto
com fibras, em face ao tempo necessário para montagem e execução da armadura
transversal, ou mesmo pela vantagem das fibras proporcionarem maior ductilidade à ligação.
Deve-se salientar o particular interesse na associação de concreto de alta resistência
com fibras de aço. O incremento da resistência do concreto aumenta a resistência da ligação à
punção, mas ao mesmo tempo o concreto de alta resistência mostra-se mais frágil e leva à
diminuição do efeito de engrenamento dos agregados na superfície de ruína, pois ela passa a
se mostrar mais lisa. A adição de fibras de aço oferece, taticamente, maior tenacidade ao
concreto e efeitos de costura, tanto na superfície de ruína como nas imediações das
armaduras longitudinais e transversais (quando estas existirem).
Os objetivos específicos da tese são:
a) produzir novos dados experimentais e re-estruturar os dados existentes sobre a resistência
e a ductilidade de ligações laje-pilar em lajes-cogumelo de concreto armado reforçado com
fibras de aço;
b) efetuar uma análise prospectiva da adaptabilidade de modelos mecânicos teóricos
existentes sobre a punção em lajes, com vistas à consideração do efeito da adição de fibras de
aço ao concreto;
c) analisar e estabelecer conclusões sobre a similaridade de comportamento estrutural de lajes
de concreto com fibras, sujeitas à punção, e de vigas análogas submetidas à força cortante;
d) estabelecer, quando possível, correlações qualitativas entre a resistência e a ductilidade de
lajes-cogumelo à punção, com a resistência e a ductilidade de vigas prismáticas ao
cisalhamento;
e) estabelecer, na medida do possível, método e critérios de seleção do tipo, volume e outras
características das fibras de aço a serem usadas em ligações laje-pilar, por meio de
indicadores obtidos em ensaios mais simples de cisalhamento em prismas;
f) estabelecer critérios quantitativos para avaliação da ductilidade das ligações laje-pilar.
2 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
2.1 Aspectos teóricos do concreto com fibras
A efetividade do reforço com fibras pode ser avaliada com base nos critérios de
melhoria de resistência e de tenacidade do compósito, comparado com a matriz frágil. As
fibras aumentam a resistência do material, promovendo meios de transferência de tensão
através das fissuras. Além disso, elas aumentam a tenacidade do material, proporcionando
mecanismos de absorção de energia, relacionados com o desligamento e o arrancamento das
fibras que formam pontes nas fissuras. A eficácia das fibras na melhoria das propriedades
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 29, p. 79-111, 2005