Instrumentação dos modelos

Nesta pesquisa foram utilizados extensômetros elétricos de resistência (EER) para o acompanhamento das deformações específicas nos conectores de cisalhamento e nas armaduras das lajes, uma célula de carga para registro das cargas aplicadas nos modelos e LVDTs para obtenção dos dados de deslizamentos longitudinais e separação transversal das lajes em relação ao perfil metálico de todos os modelos durantes os ensaios experimentais. Nos modelos da segunda concretagem foram instrumentados três pontos das armaduras de uma das lajes dos modelos experimentais com extensômetros elétricos de resistência, os demais pontos de instrumentação foram os mesmos para todos os modelos ensaiados.

4.2.3.1 Deformações específicas nos conectores de cisalhamento e nas armaduras das lajes

As deformações específicas nos conectores de cisalhamento e nas armaduras das lajes dos modelos foram registradas através de extensômetros elétricos de resistência da marca KYOWA, modelo KFG-5-120-C1-11, aplicados diretamente sobre as barras de aço previamente preparadas.

A localização dos extensômetros nos modelos é apresentada nas Figuras 4.7 e 4.8. Dos quatro conectores soldados em cada mesa do perfil metálico, optou-se por instrumentar um dos de cima e um dos de baixo, em diagonal. Cada conector instrumentado recebeu um extensômetro em cada uma de suas hastes, nas faces da barra viradas para cima, a uma altura de 3,5 cm medida perpendicularmente ao plano da mesa do perfil, para evitar qualquer influência da inclinação da dobra do conector junto a sua base. Assim, cada modelo foi instrumentado com oito extensômetros elétricos de resistência nos conectores de cisalhamento.

As armaduras de uma das lajes de cada modelos da segunda concretagem foram instrumentadas com EER (extensômetros elétricos de resistências) em três pontos distintos, com um ponto por barra nas proximidades da região de fixação dos conectores nos perfis metálicos, conforme mostrado na Figura 4.8.

(b) Modelos com conectores do tipo S19.

(c) Modelos com conectores do tipo TR.

(d) Modelos com conectores do tipo TI.

Figura 4.7 – Disposição dos Extensômetros Elétricos de Resistência (EER) nos conectores de cisalhamento (dimensões em milímetros).

EC1/EC5 EC4/EC8 EC3/EC7 EC2/EC6 EC7 EC1 EC2 EC8 35

VISTA FRONTAL VISTA LATERAL

POSIÇÃO EER VISTA LATERAL POSIÇÃO EER EC1/EC5 EC2/EC6 EC3/EC7 EC4/EC8 EC7 EC8 EC1 EC2 35 VISTA FRONTAL EC7 EC1/EC5 EC4/EC8 EC3/EC7

VISTA FRONTAL VISTA LATERAL

EC2/EC6 EC8 EC1 EC2 35 POSIÇÃO EER

Figura 4.8 – Disposição dos Extensômetros Elétricos de Resistência (EER) nas armaduras das lajes (dimensões em milímetros).

A sequência de imagens da Figura 4.9 demonstra o procedimento de aplicação dos extensômetros nos conectores e nas armaduras das lajes. Primeiramente, conforme a Figura 4.9 (a), preparou-se uma placa de acrílico, limpando-a com álcool e secando-a em seguida com algodão; sobre a placa são dispostos recortes de plástico que acompanham os extensômetros em sua embalagem, com o próprio extensômetro por cima, e por cima deste um pedaço de fita adesiva transparente cobrindo-o. Concomitantemente, conforme a Figura 4.9 (b), a superfície do conector no local a ser instrumentado é polida com limas primeiramente e lixas de folhas n° 60 e nº 100 para o acabamento fino. A Figura 4.9 (c) mostra o posicionamento do extensômetro sobre a superfície do conector. A fita adesiva sobre o extensômetro é levantado, deixando os fios sobre a folha plástica, e o extensômetro é colado à barra de aço do conector com o uso de cianoacrilato, conforme a Figura 4.9 (d). Um cabo elétrico paralelo de cobre com diâmetro de 1,5 mm é firmado em seguida, de acordo com a Figura 4.9 (e), com o emprego de duas braçadeiras plásticas. Os dois fios terminais dos extensômetros são soldados às extremidades dos cabos elétricos paralelos com uma liga de estanho específica para solda eletrônica, como mostra a Figura 4.9 (f). As Figura 4.9 (g), (h) e (i), mostram as camadas de proteção, impermeabilização e isolamento aplicadas em seguida, sendo elas respectivamente: resina epóxi (Araldite®); uma camada de silicone sobre a resina epóxi; e a fita de auto fusão incorporando todas as camadas inferiores. Na Figura 4.10 é apresentado um modelo com os conectores de cisalhamento instrumentados.

255 255

255 EL2

EL1

EL3

VISTA FRONTAL VISTA LATERAL

DETALHE EL2

EL3

EL1

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

Figura 4.9 – Procedimento de instrumentação dos conectores.

4.2.3.2 Deslizamento longitudinal e separação transversal

Os deslizamentos dos perfís metálicos em relação às lajes de concreto e a separação transversal entre as lajes e os perfis metálicos foram obtidos através de LVDTs (Linear

Variable Differential Transformer). Foram empregados dois LVDTs horizontais para

obtenção do distanciamento entre as lajes e os perfís metálicos, o uplift, e dois verticais para o acompanhamento dos deslizamentos longitudinais dos perfís metálicos em relação às lajes de concreto. Os LVDTs horizontais foram fixados com auxílio de dispositivos mecânicos (sargentos) e bases magnéticas e os verticais foram posicionados através de bases magnéticas. As pontas dos dois LVDTs verticais encostavam em chapas metálicas fixadas às bases magnética, que por sua vez foram engastadas aos perfis metálicos dos modelos, e as pontas dos LVDTs horizontais foram postas em contato direto com a superfície de concreto da laje em posição perpendicular ao eixo longitudinal dos modelos.

Os LVDTs horizontais foram posicionados na altura dos vertices superiores dos conectores, o superior a uma distância de 25 centímetros das extremidade superior das lajes e o inferior distando 25 centímetros do eixo longitudinal do LVDT horizontal superior dos modelos. Os LVDTs verticais foram posicionados para acompanhar o deslizamento longitudinal dos perfís metálicos em relação às lajes dos modelos e foram posicionados a uma distância de 32,5 cm em relação à extremidade superior das lajes de cada modelo. Nas Figuras 4.11, 4.12 e 4.13 são apresentados detalhes do posicionamento dos LVDTs nos modelos experimentais.

Figura 4.11 – Posicionamento dos LVDTs nos modelos experimentais.

250 mm 250 mm 250 mm LVDT H1 LVDT H2 SUPORTE METÁLICO 325 mm LVDT V1 BASES MAGNÉTICAS LVDTs HORIZONTAIS LVDTs VERTICAIS

Figura 4.12 – Posicionamento dos LVDTs.

Figura 4.13 – Posicionamento dos dois LVDTs horizontais e dos dois LVDTs verticais nos modelos experimentais. LVDT Horizontal 1 LVDT Horizontal 2 LVDT Horizontal 1 LVDT Vertical 2 Bases magnéticas

4.2.3.3 Cargas

Os valores das cargas aplicadas nos modelos foram obtidos através de uma célula de carga posicionada em linha e acima do atuador hidráulico. As cargas aplicadas foram registradas manualmente para todos os passos de carga adotados e através de filmagens, para valores de carga próximos da ruptura, até o final dos ensaios de cada modelo. Todos os valores e informações de carregamento registrados foram correlacionados com os valores de deformações específicas dos conectores e das armaduras dos modelos, com os deslizamentos longitudinais e com o uplift dos modelos.