Pesquisas referentes à eficiência das ligações de paredes 65

Neste subitem serão apresentadas de forma sucinta apenas as pesquisas desenvolvidas por Lissel, Shrive e Page (2000), Camacho et al. (2001) e Silva (2003), por apresentarem os procedimentos adotados na maioria das pesquisas realizadas com intuito de verificar a eficiência das ligações entre paredes. Entretanto, ressalta-se que também foram executadas pesquisas com outras geometrias de corpo de prova, como o trabalho de Drysdale, El-Dakhakhni, Kolodziejski (2008). Contudo, devido à complexidade das mesmas, estas não serão mencionados nesta tese. A abordagem destas pesquisas visa subsidiar a elaboração do ensaio

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de um modelo de ligação entre painéis estruturais cerâmicos pré- moldados.

2.5.8.1. Pesquisas realizadas por Lissel, Shrive e Page

Lissel, Shrive e Page (2000) ao realizarem um trabalho experimental com intuito de estudar paredes diafragmas protendidas com cabos de aço não-aderentes perceberam que o tipo de amarração influenciava no comportamento e na resistência das mesmas. Diante desta constatação, decidiram realizar ensaios em corpos de prova com seção transversal em “H” buscando analisar a influência da amarração na resistência da ligação alma-flange. Os corpos de prova foram executados com tijolos de acordo com a norma australiana e argamassa comum. Dois tipos de fibras de vidro poliméricas (GFRP 60 E GFRP 120) foram empregados como material alternativo nos conectores para a amarração indireta. Os corpos prova foram confeccionados com cinco combinações diferentes de amarração e, a força aplicada nos flanges foi equivalente à força normal de um pavimento. O formato e aplicação das cargas encontram-se ilustrados na Figura 23.

Figura 23 - Esquema dos ensaios realizados por Lissel, Shrive e Page. Fonte: Lissel, Shrive e Page (2000).

Os resultados obtidos por esta pequena série de ensaios indicaram que o Intertravamento mecânico proporciona uma significativa vantagem estrutural em comparação a amarração indireta. Isto porque as forças aplicadas nos corpos de prova com amarração direta foram, em média, três vezes maiores as aplicadas nos corpos com amarração indireta.

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2.5.8.2. Pesquisas realizadas no Brasil

No Brasil, Camacho et al. (2001) e Silva (2003c) desenvolveram pesquisas experimentais englobando corpos de prova com seção transversal em “H” e prismas tipo “cavalete”. Os primeiros ensaios tinham por objetivo a análise da transferência das ações verticais entre paredes de diferentes amarrações, em especial a indireta. Os ensaios de cisalhamento de prismas do tipo “cavalete” foram realizados para levantar uma correlação entre a resistência desses elementos e a resistência da ligação por amarração indireta. Em todos os ensaios realizados por Camacho et al. (2001) foram empregadas unidades cerâmicas em escala reduzida (1:3), enquanto Silva (2003c) utilizou unidades cerâmicas na escala natural (1:1) com dimensões homólogas.

Os corpos de prova com seção transversal em “H” foram confeccionados sobre vigas de concreto, porém, a borda inferior da parede central encontrava-se livre. No caso dos experimentos de Camacho et al. (2001) foram utilizadas três tipos de amarração na ligação: amarração direta sem graute no encontro (PHDSG), amarração direta com graute (PHDCG) e amarração indireta através de grampos e graute (PHICG). Os corpos de prova em escala natural de Silva (2003c) são construídos do tipo (PHDSG) e (PHICG). Em ambas as pesquisas o carregamento vertical foi introduzido apenas sobre a parede central, para que toda a força fosse transferida aos flanges através da ligação.

Camacho et al. (2001) concluíram, para a escala reduzida (1:3), que a amarração indireta com a utilização de grampos apresentou vantagens em relação à amarração direta. A força de ruptura foi ligeiramente superior, sendo a sua ruptura dúctil, sem a separação das paredes. A fissuração foi menor e mesmo após a ruptura, caracterizada pelo deslocamento excessivo e pela pequena queda da força aplicada, a capacidade de carga permaneceu praticamente constante. Contudo Silva (2003c), verificou que na escala natural (1;1) a amarração direta leva a uma força de ruptura 50% superior à obtida com a amarração indireta. No entanto, a vantagem da amarração indireta em relação à forma de ruptura permanece na escala natural (1:1), ou seja, esta é dúctil sem a separação das paredes.

Em relação aos prismas tipo “cavalete”, executaram-se corpos de prova na escala (1:3) e (1:1) para a avaliação do cisalhamento na junta da ligação indireta. O cavalete foi totalmente grauteado, com a colocação do grampo metálico na junta intermediária em ambos os lados. O carregamento vertical foi introduzido apenas na parede central e a força de ruptura média obtida foi de aproximadamente 8,03 kN para a escala

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(1:3) e de 51,22 kN para a escala (1:1). Assim como nos corpos de prova com seção transversal em “H”, o comportamento da ruptura é dúctil, caracterizado pelo esmagamento da argamassa na junta vertical.

Os pesquisadores constataram que apesar do comportamento deste prisma ter sido similar ao do corpo de prova com amarração indireta, é necessária uma investigação experimental mais ampla que leve a relações mais seguras. Até porque, de acordo com Capuzzo Neto (2005), no caso dos corpos de prova, pode ter ocorrido uma maior influência da flexão no seu comportamento.

2.5.9. Considerações finais

Em relação à interação entre paredes de alvenaria estrutural, diante do exposto, observa-se que ela se encontra presente tanto na existência de esforços verticais quanto de esforços horizontais. Entretanto, este fenômeno não é totalmente compreendido, uma vez que grande parte dos estudos têm se dedicado a avaliação de alvenarias executadas com ligações baseadas na amarração direta. No caso das paredes conectadas por meio de amarrações indiretas, este fenômeno apesar de existir apresenta-se com menos intensidade e encontra-se pouco compreendido, devido, segundo Capuzzo Neto (2000 e 2005), ao desconhecimento da eficiência deste tipo de ligação.

Os procedimentos recomendados para avaliar tanto a ligação entre paredes quanto a interação entre elas, apresentam-se de forma semelhante, sendo através do ensaio de corpos de prova de formatos variados submetidos a aplicação de um carregamento vertical sobre a parede central. Dentre os formatos de corpos de prova utilizados nestes ensaios destaca-se o corpo de prova com seção transversal em “H”, uma vez que este possibilita menor excentricidade na aplicação de cargas. Outro fator relevante refere-se à forma de ruptura constatada por diversos pesquisadores, sempre devido à alta concentração de tensões no topo da parede central, próximo a região da aplicação da carga. Na região relativa às ligações entre painéis, independentemente do tipo (amarrações direta ou indireta), tanto o aparecimento de fissura como a ruptura ocorrem devido à presença de tensões de cisalhamento.

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2.6. MODELAGEM NUMÉRICA DA ALVENARIA ESTRUTURAL