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união de vigas de aço com peças de concreto. A escolha e o dimensionamento
de cada elemento de ligação variam em
função das características dos componentes
da estrutura e das cargas a que a ligação
deverá suportar.
Durante a construção, a união pode ser
feita, por exemplo, por:
• Chapas de aço de apoio;
Foto: Marcelo Scandaroli
• Chapas e pinos previamente deixados
no concreto;
Rapidez de execução, economia
e redução de cargas nas
fundações foram os motivos
que levaram ao uso de estrutura
de concreto e aço no edifício
WTorre Nações Unidas,
em São Paulo.
Estrutura de aço + Alvenaria
• As placas de base de espessura inferior
Independente do esquema estrutural
ou igual a 50 mm não necessitam ser usinadas,
adotado, o estudo das ligações entre
podendo ser perfeitamente desempenadas para
estrutura e vedação é importante para
garantir o contato perfeito com a coluna. Placas
o desempenho de ambos os sistemas.
com espessura entre 50 a 100 mm devem
“Há mitos que atribuem à estrutura
por conta dos pilares embutidos diretamente dentro do bloco de fundação,
solução mais utilizada em estruturas
provisórias e na fixação de postes e estruturas
com pequenas cargas.
As placas de base têm por finalidade
distribuir as cargas dos pilares em uma
determinada área do bloco de fundação. Já os chumbadores têm por função
fixar esta base ao bloco de tal maneira
Interfaces entre
estrutura metálica,
concreto e alvenaria
• Nichos previamente feitos no concreto
– solução muito utilizada para apoios
das vigas de aço nos pilares de concreto,
mas que exigem mais cautela na montagem
das vigas, devido às dimensões dos nichos.
de chapas ou perfis soldados na face inferior
A associação das estruturas de aço com
Após a construção pronta, a ligação de
vigas de aço com pilares de concreto
pode acontecer por meio de:
mais as possibilidades de aplicações desse
sistema construtivo. Dependendo do projeto
estrutural, as vantagens de tais combinações
Foto: Divulgação Usiminas
uma colocação fácil, sem folgas exageradas.
que o esquema estrutural adotado seja
com fechamento de alvenaria amplia ainda
podem ser muitas, desde a redução das
dimensões dos elementos, ampliando as
áreas livres, até a conquista de maior agilidade e facilidade de execução.
Mas a junção de materiais de comporta-
Gestor:
dos chumbadores deve ser tal que permita
de base e chumbadores. A exceção fica
• Consoles feitos no concreto - alternativa
que facilita a montagem das vigas sem necessidade prévia de colocação de chapas
com pinos que são posicionadas durante
a concretagem. Exige como medida de
segurança a colocação de chumbadores
para cisalhamento.
outros elementos estruturais de concreto e
Combinação das vantagens do
aço com a tradição da alvenaria
criam solução competitiva, tanto
sob o aspecto técnico, quanto
econômico, para conjuntos
habitacionais.
fundações de concreto através de placas
mentos diferentes chama a atenção para
as uniões, que precisam ser devidamente
projetadas e executadas para assegurar o
melhor desempenho ao conjunto. Confira a
• Chumbadores de expansão - Este tipo de
chumbador é constituído por uma haste de
aço com uma capa na ponta que permite a
abertura quando apertado, fixando-se por
meio de aderência no concreto. São usados para fixações de pequena intensidade
de carga;
• Fixadores com adesivos químicos Este tipo de fixador é composto por
uma barra roscada de aço junto com
uma ampola ou cartucho de adesivo
químico, que permite uma fixação rápida
e segura. Possuem boa resistência à tração
e ao corte. Em geral a resistência desses
fixadores à tração varia de 9,3 a 168,7 kN.
seguir algumas orientações:
respeitado.
Quando as cargas horizontais são de
grande magnitude e não se pretende
transferir
todas
estas
cargas
pelos
chumbadores, um dos artifícios é a colocação
da placa de base.
importante atentar para alguns cuidados
para
com a coluna). Para isso, devem ser previstos acréscimos de 5 mm. Para placas
maiores que 100 mm, deve ser prevista
usinagem dos dois lados e acréscimo de
espessura de 10 mm.
• Para nivelamento, deve-se prever o
uso de argamassa de enchimento de no
mínimo 25 mm. Para evitar uma concentração
muito grande de carga em pontos do bloco de
fundação, a placa de base que vai ser nivelada
deve ser calçada com um número apropriado
de calços, em geral de 4 a 8.
Além do correto dimensionamento, é
necessários
ser usinadas de um lado (lado do contato
garantir
o
melhor
comportamento da ligação:
• Devido às dificuldades de reparo nos
chumbadores é recomendável que o
calculista adicione 3 mm ao diâmetro calculado
para permitir uma maior sobrevida.
• Os chumbadores situados próximos a
zonas com alto grau de corrosão devem
ter sua parte externa zincada a fogo.
• Para chumbadores à tração, é prudente
inserir duas porcas para aumentar a resistência
dos filetes de rosca.
• A folga dos nichos para a colocação
• Há duas maneiras de se fazer a interligação da placa com os chumbadores: por
meio de solda, ou por porcas e arruelas.
Se a placa for solta as duas hipóteses são
possíveis.
metálica problemas de ligações com a
alvenaria, mas vale lembrar que todas
as tipologias de estruturas precisam
de cuidados específicos”, diz Otavio
Luiz do Nascimento, diretor da
Consultare e professor da Fumec.
O engenheiro, que também é autor
do Manual “Alvenarias”, editado pelo
CBCA, lembra que quando se fala
na interação entre estrutura e alvenaria, o que mais costuma interferir
é a deformação na alvenaria e não
o tipo de material a ser utilizado na
estrutura. Daí a importância de se
definir um sistema de ligação eficiente
que pode se apresentar como:
- ligações rígidas - ligadas fisicamente;
- ligações semi-rígidas - permitem
pequenos movimentos na ligação
superior;
- ligações deformáveis - isolam o
Detalhes sobre como dimensionar os
elementos de ligação citados nesse
artigo podem ser obtidos no manual
“Interfaces aço-concreto”, de Ildony
Hélio Bellei, editado pelo CBCA. Além
disso, informações mais detalhadas
sobre as interfaces entre estruturas
de aço e alvenarias podem ser obtidas
no manual “Alvenarias”, de Otávio Luiz
do Nascimento. Ambas as publicações
compõem a Série Manual de Construção
em Aço, editada pelo CBCA, e são disponibilizadas via download gratuito no
site www.cbca-iabr.org.br.
Ligações entre vigas de aço e
elementos de concreto
Ligação de pilares de aço
com elementos de fundação
de concreto
Este material faz parte do Programa “Aço Construindo a COPA 2014”
promovido pelo CBCA - Centro Brasileiro da Construção em Aço.
Existem várias maneiras de se resolver a
Em geral, os pilares são fixados às
Confira mais detalhes em: www.cbca-iabr.org.br/copa2014
movimento da estrutura na alvenaria.
Todas essas ligações são aplicáveis
em todas as estruturas, não apenas
nas metálicas. Via de regra, a engenharia
utiliza como elementos de ligação
dispositivos
como
ferro-cabelo
e
fios de aço com diâmetro de 3 a 8
mm. Outras alternativas são as telas eletrossoldadas, fitas metálicas
e cantoneiras metálicas, devendo
todas serem definidas antes, e não
durante a execução.