Painel Sanduíche com Núcleo em Vermiculita Expandida: Análise da eficiência do conector tipo treliça

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1 Painel Sanduíche com Núcleo em Vermiculita Expandida: Análise da eficiência do conector tipo treliça Autores: Helen Oliveira Tenório, Msc, UFG. Daniel de Lima Araújo, Dsc, UFG. Matilde Batista Melo, graduanda, UFG. Reynaldo Machado Bittencourt, Engº Civil, Furnas. São Carlos, 2005.

2 Introdução Tendência Otimizar processo construtivo Agilidade; Redução em desperdícios de materiais Conforto; Meio ambiente.

3 Sistema tipo sanduíche Placas (concreto, metal, madeira Núcleo (poliestireno expandid poliuretano, argamassa com agregado leve) Conector (rígido: treliça, barras

4 Objetivos Propor nova forma de ligação (placa-núcleo); Estudar o grau de conexão e interação do painel; Estudar a eficiência do conector tipo treliça na rigidez do painel; Viabilizar o uso da Vermiculita Expandida como material de enchimento.

5 Conectores RÍGIDO: Barras dobradas FLEXÍVEL:

6 Classificação h M E E E E x> h/2 x= h/2 LN LN LN - h Totalmente composto LN Parcialmente composto + + LN - Não-composto LN iagrama de Deformação da Seção Transversal de Painéis Sanduích INEA et al, 1991).

7 Classificação O EUROCODE 4-Draft 2001 apresenta dois conceitos diferenciando grau de conexão e grau de interação: GRAU DE INTERAÇÃO Deslizamento relativo na interface GRAU DE COMPOSIÇÃO/ CONEXÃO Capacidade de atingir momento máximo sem ruptura da ligação

8 Vermiculita Expandida Exfoliação das lâminas Alta capacidade de flutuação; Isolamento acústico e térmico assa específica: 610 kg/m³ ondutividade: 0,878 W/mºC esistência à compressão: 2,5MPa Alta porosidade; Baixa massa específica.

9 Painel composto. ) Esforço Cortante modelo de analogia em treliça BR-6118 (ABNT, 2003) Modelos Analíticos ) Momento fletor teoria de flexão do concreto armado BR-6118 (ABNT, 2003) Material do núcleo não possui resistência mecânica; considerações Não há deslizamento entre a placa e o núcleo; Não há interferência do conector na resistência à flexão;

10 Modelos Analíticos τ Resistência da interface placa-núcleo FIP (1982) (resistência da argamassa) s d Vd = < τ rd = βc ftd + ρf y ssen b d int ( β α + cosα ) coeficiente Categoria da superfície 1 2 β s 0,60 0,90 β c 0,20* 0,40

11 Programa Experimental Laboratório de concreto - DCT.T Furnas Centrais Elétricas S.A.

12 Descrição dos modelos Modelo ligação nº de conector h treliça P-2L-PN-100 Placa-núcleo 2 8 cm P-SL-100 Placa-núcleo m m 80 mm 0 mm T1 T2 T3 T4 550 mm 40 mm 70 mm 40 mm Ø 4,2 mm Ø 6,3 mm

13 Instrumentação 77, ,5 2,5 tela ø4,2mm #10cm ,

14 Instrumentação

15 Traço utilizado Material Cimento CPII F 32 Areia Natural Vermiculita Expandida Brita d máx =12.5mm Fumo de Sílica Aditivo Superplastificante Água Placa de concreto armado 378,6 kg 807,3 kg - 944,0 kg 24,0 kg 0,925 kg 203,6 kg Argamassa para o núcleo com 100% de Vermiculita 418,8 kg - 168,8 kg ,5 kg

16 Concretagem h=8 cm

17 Descrição das Propriedades PLACA COMPRIMIDA NÚCLEO f cm (MPa) f ctm (MPa) E c (GPa) f cm (MPa) f ctm (MPa) E cm (GPa) Painel com conector (P-2L-PN-100) 40,2±0,6 3,4±0,3 24,2±1,0 3,3±0,2 0,6±0,0 2,3±0,2 Painel sem conector (P-SL-100) 36,7±0,9 3,8±0,2 24,2±4,7 2,7±0,1 0,4±0,1 3,7±0,6

18 Esquema de ensaio

19 Resultados F = 53,34 kn F = 30 kn

20 Resistências teórica e experimental Modelo Cortant. Flexão Interfac. Exp. Teórico/ Exp. -2L-PN ,60 52,65 371,80 53,34 0,87 -SL ,00 53,82 34,10 30,00 0,53

21 Deformação na tela 90 Carga x Deformação - tela eletrosoldada Força (kn) PSL100 P2LPN Deformação (µε)

22 Deformação no concreto 90 Força x Deformação - concreto Força (kn) P2LPN100 PSL Deformação (µε)

23 Deformação no conector Força x Deformação - diagonal extremidade treliça 2 Força (kn) T16 T9 T15 lado direito lado esquerdo Deformação(µε) esquerdo COMPRIMIDO TRAC IO NADO direito

24 Flecha Força x Deslocamento 90 Força (kn) PSL100 P2LPN Deslocamento (mm)

25 Deformação da seção transversal Deformação dos banzos da treliça 0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5 15,0 altura Deformação da tela tracionada altura Deformação da tela comprimid deformacao deformação Deformação do concreto

26 Conclusões O conector proporcionou um aumento significativo da resistência da interface. A ruptura do painel com conector foi 78% maior que a força de ruptura do painel sem conector; A aderência entre a placa e o núcleo não foi capaz de fornecer composição total ao painel; O modelo de analogia em treliça subestimou a resistência à força cortante do painel; O procedimento da FIP (1982) mostrou-se adequado para avaliar a resistência da interface com núcleo em Vermiculita Expandida; Constatou-se que a presença do conector não alterou a

27 Agradecimentos