Production of petroleum-based plastics and bioplastics

Analisando as cargas últimas, a primeira conclusão a que se chega é que realmente uma ligação laje-pilar submetida à excentricidade externa é um caso crítico.

Fazendo uma comparação entre os modelos L1 e L3, que possuem o mesmo valor de excentricidade, sendo esta interna no primeiro caso e externa no segundo, percebe-se que as reações de apoio no pilar (Vu) valem, respectivamente, 292,5 kN e 241,8 kN, representando uma redução de 17,3 %. Se comparados os dois casos de excentricidade externa, L3 e L4, o acréscimo de 100 mm na excentricidade impôs uma redução de 18,3 % da reação de apoio no pilar.

Assim, a escolha de manter as demais variáveis e analisar individualmente a excentricidade mostrou-se eficaz, além de suscitar uma maior atenção a esta questão.

Quanto às previsões de carga última das normas tratadas, foi possível verificar que estas não estão adequadas para o tratamento da excentricidade externa. As três normas estudadas não apresentaram disposições específicas sobre esta questão.

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A ABNT NBR 6118:2003, em sua análise preliminar, apresentou uma boa previsão nos casos de pilar centrado e com excentricidade interna, com Vu,ensaio/Vu,norma médio, neste casos, de 1,00. Como suas disposições implicam em um tratamento para excentricidade externa igual ao de pilar centrado, as previsões para estes casos, se tornam superestimadas, chegando a ultrapassar em aproximadamente 50% os valores dos ensaios.

Quando introduzidos nesta norma, parâmetros, de modo a se considerar a distância da excentricidade do apoio sob o pilar ao centróide do perímetro crítico com valor sempre positivo, para qualquer que seja a excentricidade, as previsões de carga última para os casos de excentricidade externa passam a ser subestimados com média de Vu,ensaio/Vu,norma de 1,92.

O EUROCODE 2:2004 não explicita se a excentricidade usada em suas expressões deve ser interna ou externa, dando a entender que podem ser usados ambos os casos, porém os resultados para a excentricidade externa não apresentam consistência, sendo o seu uso inadequado. Para efeito de comparação foi utilizado o mesmo critério disposto na ABNT NBR 6118:2003, considerando, para esses casos, o pilar como sendo centrado, ou seja, a excentricidade foi tomada como nula. Além disso, as previsões dessa norma quanto à excentricidade interna se mostraram muito conservadoras.

O tratamento do EUROCODE 2:2004 não se mostrou claro. Por isso, foram impostas extrapolações em que a excentricidade foi considerada em relação ao centróide do perímetro crítico. Com isto, as disposições apresentaram maior confiabilidade, embora a falta de domínio das normas quanto aos casos de excentricidade externa foi reforçada.

O ACI 318:2008 apresentou um bom tratamento quando o apoio sob o pilar possuiu excentricidade interna em relação ao centróide do perímetro crítico, com relação

Vu,ensaio/Vu,norma de 1,08. Para os demais casos, em que o apoio está excêntrico externo em

relação ao centróide do perímetro crítico, a norma americana é muito conservadora

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6.1.2 – Deformação da armadura

Os pontos instrumentados na armadura conseguiram representar bem o comportamento do modelo, de acordo com cada excentricidade imposta. A intenção de instrumentar, nos mesmos pontos, as barras inferiores e superiores, se mostrou acertada, pois foi capaz de representar o comportamento de deformação em diferentes seções transversais. Além do que, com a pouca eficiência da instrumentação colocada na face inferior do concreto, os extensômetros do aço nesta região foram fundamentais. Em todos os modelos, não houve grandes deformações nas armaduras, sendo que poucas barras instrumentadas antigiram o escoamento. Concluindo que a armação de flexão foi bem definida, de modo que levasse a laje a uma ruptura por punção.

6.1.3 – Deformação do concreto

A instrumentação do concreto é algo complicado de se estabelecer em um ensaio de pilar de borda com excentricidade externa, pois a região em que se interessa instrumentar, que são as proximidades do pilar, é submetida à momento fletor positivo. Assim, a região inferior é solicitada à tração, o que causa fissuração. Na região superior também aparecem fissuras, seja devido à torção, seja ao surgimento do cone de ruptura.

Neste cenário, a instrumentação definida para o concreto apresentou poucos dados para a maioria dos modelos, embora os resultados se mostraram coerentes com o comportamento da estrutura, em que no modelo com excentricidade interna foram lidas deformações de compressão nas duas direções da laje e nos casos de excentricidade externa e pilar centrado apenas os extensômetros da direção transversal não foram submetidos à tração. Em todos os casos as máximas deformações atingidas foram em torno de -1500 x 10-6.

6.1.4 – Deslocamentos Verticais

Os resultados dos deslocamentos verticais geraram gráficos bastante interessantes que permitem a visualização da diferença da deformada dos modelos de acordo com a excentricidade a que eles estavam submetidos. O modelo com excentricidade interna foi o

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único em que algumas regiões se deslocaram para cima. O modelo de referência e os modelos com excentricidade externa mostraram mesmo aspecto de deslocamentos verticais, sendo que a excentricidade aumenta esses deslocamentos.

Os maiores deslocamentos medidos nos dois modelos com excentricidade externa, L3 e L4, foi em torno de 20 mm, porém quando submetidos a um mesmo carregamento uma maior excentricidade implica em um maior deslocamento. Está análise reforça a hipótese de que a excentricidade externa é mais crítica em relação à excentricidade interna e ao modelo sem excentricidade.

6.1.5 – Sistema de Ensaio

O sistema de ensaio foi utilizado baseado em outros trabalhos experimentais realizados no Laboratório de Estruturas da Universidade de Brasília e nas condições disponíveis. Este sistema não apresentou deficiências importantes. A grande mudança em relação aos demais ensaios que vinham sendo realizados foi a realização das medições de deslocamentos por meio de defletômetros digitais, LVDT’s, prática que se mostrou muito eficiente. Outra melhora foi a leitura automática da carga aplicada pelo sistema.

Em relação à aplicação das excentricidades, o apoio desenvolvido funcionou corretamente, assim como o apoio contínuo colocado próximo à outra extremidade. A configuração também atendeu as expectativas, pois estando o pilar livre para rotacionar é possível dominar o momento que está sendo transferido.

Algo a se melhorar no sistema atual é o acionamento da leitura dos dados, que ainda é feito de forma manual. Isto impossibilita a obtenção dos dados no momento exato da ruptura. Neste trabalho, foram tomados os dados do último passo de carga antes da ruptura.

A aplicação de carregamento também pode ser melhorada, pois em alguns instantes o sistema hidráulico apresentou perda de carga, embora quando ocorreu, a carga foi rapidamente controlada e isso não representou um problema. O sistema de aquisição de dados mostrou-se confiável quanto à obtenção dos resultados.

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6.1.6 – Análise Paramétrica

Não se pretende com o capítulo de análise paramétrica fazer um profundo desenvolvimento numérico relacionado ao problema da punção em pilares de borda com excentricidade externa, até porque com o programa experimental desenvolvido o tempo para tal análise torna-se reduzido em um trabalho de mestrado. A intenção do capítulo foi a de gerar mais um instrumento para a correta interpretação dos dados dos ensaios. Acredita-se que isso foi alcançado, pois as comparações feitas ratificaram algumas análises feitas no capítulo de resultados experimentais.