DESBLOQUEIE NOVAS POSSIBILIDADES COM ANCORAGENS AVANÇADAS
Projetar ancoragens geralmente é simples, até que deixa de ser. Quando engenheiros estruturais se deparam com projetos fora dos padrões, a situação rapidamente se complica. Felizmente, como você verá neste artigo, isso tem solução.
Seja por espaço limitado para ancoragem, um layout arquitetônico não convencional, ancoragens próximas à borda, formas irregulares de concreto para fixar o aço ou a demanda por chumbadores pré-instaladas, esses casos exigem soluções que vão além do convencional. É aí que começa o verdadeiro desafio.
Como os engenheiros estruturais lidam com essas situações?
Tudo começa com suposições, muito trabalho manual e cálculos. Horas são gastas num processo iterativo de cálculo e verificação de normas. Frequentemente, os projetos analisados resultam em bases e placas desnecessariamente superdimensionadas devido aos modos de falha do concreto:
- Falha na borda do concreto
- Falha por cone de concreto
- Combinações de falhas
Por exemplo, em ancoragens próximas à borda, sem armadura, é quase impossível atender às verificações normativas para ruptura da borda ou do cone. Quando as ancoragens estão muito próximas entre si, surgem cones de ruptura interagindo — algo que a maioria das normas recomenda evitar. Mas o que fazer quando o layout simplesmente não permite o espaçamento recomendado?
É necessário considerar armadura complementar. O “Eurocode 1992-4 – Design of concrete structures – Part 4: Design of fastenings for use in concrete” (Projeto de estruturas de concreto – Parte 4: Projeto de fixações para uso em concreto) recomenda a elaboração de um modelo adequado de bielas e tirantes.
Mas e se um formato atípico de bloco de concreto complicar ainda mais as coisas?
Enfrentando desafios de ancoragem em geometrias não padronizadas
Em geometrias irregulares ou layouts únicos que fogem dos casos padrões, o processo não só consome tempo, mas também abre margem para incertezas. Nessas situações, as formas gerais podem ser imprevisíveis, tornando crucial avaliar cuidadosamente as distâncias das bordas em todos os lados. A profundidade de embutimento pode variar devido às diferenças na espessura do bloco ou no posicionamento das ancoragens, além disso, os próprios elementos de fixação podem não estar no mesmo plano.
Na versão mais recente do IDEA StatiCa, adicionamos recursos avançados para ajudar no projeto e verificação normativa de ancoragens em condições reais que fogem dos exemplos teóricos.
Agora, você pode modelar e verificar quase qualquer formato de bloco de concreto para ancoragem, seja com um arranque, com blocos de ancoragem não retangulares, extensões de sapata corrida, qualquer tipo de parede ou geometrias personalizadas exigidas pelos arquitetos.
Projeto de placas embutidas com consideração da armadura
Na construção civil, é comum encontrar estruturas de apoio que combinam elementos de aço e concreto. Os componentes de concreto frequentemente desempenham um papel crucial na estabilidade lateral da estrutura metálica. Esses elementos são geralmente conectados por meio de chumbadores pré-instalados que oferecem ancoragem confiável e podem ser fabricados para minimizar furações na obra. As placas ficam niveladas com a superfície do concreto, permitindo conexões limpas e planas. Eles são amplamente utilizados em sistemas de apoios de fachadas, ligações de estruturas metálicas em edifícios mistos (concreto-aço), apoios para trilhos de elevadores, ancoragem de equipamentos mecânicos, apoios de pontes e ligações de painéis pré-moldados
No entanto, embora suas aplicações sejam vastas, o projeto pode se tornar significativamente mais complexo. As forças axiais são resistidas pela armadura no concreto, soldada à placa de aço para transferir a carga por meio da aderência. Já os esforços de cisalhamento são resistidos por conectores (shear studs), chumbadores ou barras de cisalhamento (shear lugs).
A resistência de cálculo dos elementos embutidos depende fortemente da posição da armadura, especialmente se a placa estiver próxima à borda (como em sistemas de fachada).
O Detail (com CSFM 3D) considera automaticamente a armadura próxima à placa embutida, o que pode aumentar significativamente a capacidade de carga. Essa solução permite projetos sem simplificações excessivas e realiza verificações baseadas no Estado Limite Último (ELU).
Elevando o projeto de ancoragens a um novo patamar
O IDEA StatiCa oferece uma solução abrangente para a modelagem e verificação normativa de ancoragens. Os engenheiros não estão mais limitados a exemplos simplificados e conservadores das normas, que levam ao superdimensionamento de placas de base e chumbadores. Ao considerar a armadura no bloco de concreto, é possível alcançar projetos seguros, precisos e economicamente eficientes.
É hora de ir além dos manuais e projetar sistemas de ancoragem que reflitam a complexidade e as demandas das aplicações estruturais modernas.
