Betão fissurado e não fissurado – Considerações para o dimensionamento de ancoragens

O facto de o betão estar fissurado ou não fissurado é uma consideração importante na seleção e no dimensionamento de ancoragens. As cargas que atuam sobre uma estrutura de betão podem criar zonas de compressão e de tração, e as tensões de tração podem provocar fissuras que afetam o comportamento do sistema de ancoragem.

Em aplicações de ancoragem estrutural, a ancoragem selecionada deve ser adequada ao estado previsto do betão e utilizada dentro do âmbito da aprovação relevante do produto.

Porque é que a fissuração do betão é importante para a ancoragem

O betão apresenta um desempenho muito bom à compressão, mas tem uma capacidade relativamente limitada para resistir a tensões de tração. Quando existem forças de tração, a armadura é utilizada para suportar grande parte dessa tração, mas ainda assim podem desenvolver-se pequenas fissuras no betão envolvente.

Estas fissuras podem ser causadas por cargas estruturais, retração, variações de temperatura, deformações impostas ou outras influências. Podem também desenvolver-se ou alterar-se ao longo da vida útil da estrutura.

Uma ancoragem instalada numa zona onde possam surgir fissuras deve, por isso, manter o desempenho exigido à medida que o estado do betão se altera.

Zonas de compressão e tração no betão

A distribuição de tensões num elemento de betão pode criar zonas predominantemente sujeitas a compressão e zonas sujeitas a tração.

O estado real de tensão deve ser determinado como parte do dimensionamento estrutural. Quando não for possível considerar de forma fiável que o betão permanece não fissurado, a seleção e o cálculo das ancoragens devem ter em conta o betão fissurado.

Saiba mais sobre cargas de tração e de corte >

Ancoragem em betão não fissurado

Betão não fissurado refere-se ao betão no qual não se prevê a ocorrência de fissuras na posição da ancoragem nas condições de dimensionamento relevantes.

Pode estar disponível uma gama mais ampla de produtos de ancoragem quando for possível estabelecer que o betão permanece não fissurado, mas a ancoragem selecionada deve continuar a ser utilizada de acordo com as condições indicadas na respetiva documentação técnica e na Avaliação Técnica Europeia (ETA) relevante.

Fatores como a resistência do betão, o espaçamento entre ancoragens, a distância à borda, a profundidade de ancoragem e as cargas aplicadas continuam a ser importantes, independentemente de o betão estar fissurado ou não fissurado.

Ancoragem em betão fissurado

As ancoragens instaladas em betão fissurado devem ser capazes de manter o desempenho exigido quando surgem ou se alteram fissuras em torno da ancoragem.

As soluções adequadas podem incluir sistemas de ancoragem mecânicos e químicos especificamente avaliados para utilização em betão fissurado. O sistema adequado depende da aplicação, das condições de carga, da geometria de instalação e do âmbito da aprovação relevante.

Não se deve assumir automaticamente que uma ancoragem adequada para betão não fissurado também é adequada para betão fissurado.

Saiba mais sobre ancoragens mecânicas e químicas >

Como a fissuração pode afetar o desempenho das ancoragens

Uma fissura que atravesse ou passe próxima de uma ancoragem pode alterar a forma como as forças são transferidas entre a ancoragem e o betão envolvente.

Dependendo do sistema de ancoragem, a fissuração pode influenciar:

• A expansão e a transferência de cargas no betão
• A resistência ao arrancamento
• A resistência à rotura por cone de betão
• A rigidez e o deslocamento da ancoragem
• A interação entre ancoragens num grupo
• O efeito das distâncias à borda e do espaçamento entre ancoragens

É por esta razão que o estado do betão faz parte do dimensionamento estrutural da ancoragem, em vez de ser tratado apenas como um detalhe separado da instalação.

Modos comuns de rotura das ancoragens

A resistência de uma ancoragem não depende apenas da resistência do aço. Devem ser considerados diferentes modos de rotura, dependendo da ancoragem, do estado do betão, da geometria e da direção da carga.

Rotura do aço

A rotura do aço pode ocorrer quando as forças que atuam sobre a ancoragem excedem a resistência do componente de aço. O diâmetro, o material e a resistência da ancoragem influenciam esta resistência.

Rotura por arrancamento

O arrancamento ocorre quando a ancoragem é extraída do material de base antes de o betão envolvente atingir outro modo de rotura determinante. O dimensionamento da ancoragem, a instalação e a profundidade de ancoragem influenciam a resistência ao arrancamento.

Rotura por cone de betão

Uma carga de tração pode provocar o destacamento de uma secção de betão em torno da ancoragem, formando um cone. A resistência disponível pode ser influenciada pela profundidade de ancoragem, pelo espaçamento entre ancoragens, pelas distâncias à borda e pela resistência do betão.

Fendilhamento do betão

O fendilhamento pode ocorrer quando as tensões geradas pela ancoragem excedem a capacidade do elemento de betão para as suportar. Pequenas distâncias à borda, espaçamentos reduzidos, dimensões limitadas do elemento e forças de expansão podem contribuir para este tipo de rotura.

Rotura da borda do betão

Quando uma carga de corte é aplicada próximo da borda de um elemento de betão, uma parte da borda pode destacar-se. A distância entre a ancoragem e a borda é, por isso, um parâmetro de dimensionamento importante para ancoragens sujeitas a cargas de corte.

Espaçamento entre ancoragens e distâncias à borda

O betão fissurado é apenas uma das condições que podem influenciar a resistência da ancoragem. O espaçamento entre ancoragens, a distância à borda, a profundidade de ancoragem e a espessura do elemento de betão também afetam a forma como as cargas são transferidas para o material envolvente.

Ancoragens instaladas muito próximas umas das outras podem interagir entre si, enquanto ancoragens posicionadas próximo de uma borda podem apresentar uma resistência do betão reduzida.

Explore o espaçamento entre ancoragens, as distâncias à borda e as condições de instalação >

Considerações especiais para lajes alveolares

As lajes alveolares exigem especial atenção porque a espessura de betão disponível pode ser limitada pelos vazios internos e pela disposição da armadura.

A posição da ancoragem, a profundidade de perfuração e o método de instalação devem, por isso, ser cuidadosamente verificados em relação à construção da laje, à aprovação da ancoragem e a quaisquer requisitos fornecidos pelo fabricante da laje.

As ancoragens para lajes alveolares não devem ser selecionadas apenas com base no seu desempenho em betão maciço.

Selecionar ancoragens para betão fissurado

Para aplicações estruturais, a documentação relevante do produto deve confirmar claramente se a ancoragem é adequada para betão fissurado e em que condições pode ser utilizada.

Ao selecionar uma ancoragem, verifique fatores como:

• Se o betão fissurado está incluído na aprovação
• As classes de resistência do betão permitidas
• O diâmetro da ancoragem e a profundidade efetiva de ancoragem
• As cargas de tração, corte e combinadas
• As distâncias mínimas à borda e o espaçamento entre ancoragens
• A espessura do elemento de betão
• Os requisitos de incêndio ou sísmicos, quando aplicáveis
• As instruções de instalação e a preparação do furo

Uma aprovação para betão fissurado não deve ser automaticamente interpretada como uma aprovação para cargas sísmicas. Quando for necessário desempenho sísmico, a ancoragem selecionada deve possuir a avaliação adequada para essa aplicação.

Calcular ancoragens em betão fissurado e não fissurado

Para fixações estruturais em betão, o estado do betão deve ser avaliado juntamente com as cargas aplicadas, a geometria da ancoragem, o espaçamento, as distâncias à borda e a profundidade de ancoragem.

O Fabory Anchor Calculator ajuda a dimensionar ancoragens pós-instaladas para utilização estrutural em betão, de acordo com a EN 1992-4.

Utilize o calculador para:

• Efetuar cálculos para betão fissurado e não fissurado
• Avaliar cargas de tração, corte e combinadas
• Considerar o espaçamento entre ancoragens e as distâncias à borda
• Avaliar diferentes configurações de ancoragens
• Avaliar condições de dimensionamento para incêndio e ações sísmicas, quando aplicável
• Gerar relatórios de cálculo para a documentação do projeto

Utilize o Fabory Anchor Calculator >

Betão fissurado, EN 1992-4 e documentação ETA

Para fixações estruturais pós-instaladas em betão na Europa, a EN 1992-4 fornece o enquadramento de dimensionamento utilizado em conjunto com os dados de desempenho específicos do produto constantes da respetiva Avaliação Técnica Europeia (ETA).

A ETA define as condições em que a ancoragem foi avaliada, podendo incluir a resistência do betão, betão fissurado ou não fissurado, dimensões da ancoragem, requisitos de instalação e outros parâmetros de aplicação.

A seleção de ancoragens estruturais deve, por isso, basear-se tanto nos requisitos de dimensionamento como no âmbito da aprovação do produto específico.

Explore mais informações técnicas sobre ancoragem

Continue a explorar as informações técnicas da Fabory sobre ancoragem:

• Tipos de ancoragens >
• Compreender as cargas nas ancoragens >
• Materiais de base para ancoragem >
• Condições de ancoragem >
• Dimensionamento prático de ancoragens >
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Precisa de ajuda com uma aplicação de ancoragem?

A seleção de ancoragens para betão fissurado pode tornar-se complexa quando estão envolvidas cargas estruturais, várias ancoragens, distâncias à borda reduzidas ou requisitos adicionais de incêndio ou sísmicos. Os especialistas técnicos da Fabory podem ajudá-lo a avaliar os requisitos da aplicação e a identificar uma solução de ancoragem adequada.

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Perguntas frequentes sobre betão fissurado e ancoragens

Encontre respostas para perguntas frequentes sobre betão fissurado, zonas de tração e seleção de ancoragens estruturais.