A resistência dos chumbadores instalados em elementos de concreto ou alvenaria

Pode-se dizer que o sistema de ancoragem deve ser representativo do tipo e lote a ser usado na construção no campo e deve incluir todas as ferragens acessórias normalmente requeridas para sua aplicação, isto é, todas as ferragens de fixação. Deve-se instalar o chumbador, de acordo com os procedimentos e com as ferramentas recomendados pelo fabricante, a não ser que se justifique um desvio específico recomendado pela boa prática de campo.

Para o posicionamento dos chumbadores, deve-se ensaiar individualmente todos os chumbadores, conforme especificado no programa de ensaios. Os chumbadores devem ser ensaiados separados por distâncias iguais ou maiores do que as dadas na norma. Estes valores não devem ser entendidos como obrigatórios para projetos.

Para chumbadores de adesão química, estes valores ainda podem ser mais reduzidos, desde que os chumbadores tenham embutimento igual ou maior do que 20 diâmetros do chumbador. Os chumbadores em grupos de dois ou mais, com espaçamentos menores do que os especificados, devem ser ensaiados como indicado na norma, a fim de estabelecer fatores de redução, com relação a resultados de ensaios obtidos,

O membro estrutural no qual o chumbador deve ser instalado deve ser representativo quanto a materiais e quanto à configuração pretendida para uso no campo. Assim sendo, não há proibição para que o membro estrutural seja armado. A localização e a orientação das armaduras embutidas no concreto ou em alvenaria devem ser consideradas.

As dimensões do membro estrutural devem atender ao especificado na norma. A espessura do membro estrutural deve ser igual à mínima especificada pelo fabricante. O membro estrutural deve ter pelo menos 1,50 hef de espessura, desde que seja adequada para a instalação normal do chumbador e não resulte em falha prematura do membro estrutural ou do chumbador, a não ser que a aplicação específica de ensaio requeira uma espessura menor.

O membro estrutural pode atuar como uma viga, se o espaço entre os apoios for maior do que a espessura do membro. Um membro estrutural, com uma espessura mínima de 1,5 hef, deve minimizar a flexão durante a aplicação da carga de tração no ensaio. O comprimento L e a largura W do membro estrutural devem atender aos requisitos da norma.

O acabamento da superfície do membro estrutural, onde os apoios ou a placa de carga se apoiam, deve ser de uma superfície alisada com colher ou de uma face do concreto que esteve em contato com a forma, a não ser que especificado de outro modo. Para ensaios estáticos de cisalhamento uma folha de tetrafluoretileno (TFE), politetrafluoretileno (PTFE), fluoretileno-propileno (FEP) ou perfluor-alkoxy (PFA), de (0,5 ± 0,1) mm (0,020 ± 0,004) pol de espessura e correspondendo à área requerida de acordo com a norma, deve ser interposta entre a placa de carga e a superfície do membro estrutural.

Quando as condições e tempo de cura afetarem o desempenho do chumbador instalado, montar o sistema de ancoragem de acordo com procedimentos indicados pelo fabricante. Descrever tais procedimentos detalhadamente. Os chumbadores de pré-concretagem, chumbadores fixados no local com graute e chumbadores de adesão química são alguns exemplos de sistemas de ancoragem que requerem providências para envelhecimento ou cura.

Quando as condições de umidade ou temperatura podem afetar o desempenho do sistema de ancoragem, estes parâmetros devem ser mantidos constantes durante todo o ensaio. A escolha destes parâmetros deve simular as condições onde os chumbadores serão utilizados.

Simular as condições de campo de umidade e temperatura, ou usar uma condição padrão de (23 ± 2) °C (73 ± 3,6) °F e (50 ± 10%) de umidade relativa. Os ensaios devem começar somente depois que as amostras tiverem alcançado a estabilidade, quanto à temperatura e umidade.

Confirmada m 01/2024, a NBR 14827 de 03/2002 – Chumbadores instalados em elementos de concreto ou alvenaria – Determinação de resistência à tração e ao cisalhamento prescreve os métodos para a determinação de resistência à tração e ao cisalhamento de chumbadores de pré-concretagem ou de pós-concretagem, instalados em membros estruturais de concreto ou alvenaria, nas seguintes condições de carga: estática, sísmica, fadiga ou choque. Somente devem ser efetuados os procedimentos solicitados pela entidade interessada.

Os métodos de ensaio prescritos por esta norma são destinados a aplicações em dispositivos de ancoragem específicos (chumbadores) instalados perpendicularmente em uma superfície plana de um membro estrutural. Embora os ensaios combinados ou simultâneos de tração e cisalhamento, bem como de torção, possam ser executados sob condições especiais, tais ensaios não são abrangidos nos métodos de ensaio descritos.

Embora sejam descritos procedimentos individuais para ensaios estático, sísmico, de fadiga e de choque, não se exclui o uso de programas combinados de ensaios que incorporem dois ou mais destes tipos de ensaios, tais como os ensaios sísmicos, de fadiga e de choque em sequência, visto que o mesmo equipamento pode ser usado para cada m destes ensaios. Esta norma não pretende abordar problemas de segurança associados ao seu uso. É da responsabilidade do usuário desta norma estabelecer as práticas apropriadas de segurança e saúde e determinar a aplicabilidade de regulamentos e limitações antes do uso.

Estes métodos de ensaio têm o propósito de obter informações aplicáveis em especificações, em projetos de dispositivos de fixação instalados em elementos de concreto e qualificar chumbadores ou sistemas de fixação. Estes métodos de ensaio devem ser seguidos, a fim de garantir a reprodutibilidade dos dados obtidos.

Para os ensaios em laboratório deve ser usado equipamento adequado para gerar dados necessários que permitam emitir tabelas de cargas ou obter dados destinados a agências de aprovação, organizações oficiais, etc. Devem ser usados dispositivos, com sistema eletrônico, calibrados para carga e deslocamento, que obedeçam à frequência de amostragem de carga especificada.

O equipamento deve ser capaz de medir forças com um erro máximo de 1% da carga última prevista, quando calibrado de acordo com a NBR 6156. Os dispositivos de medição da carga e do deslocamento devem ser capazes de fornecer pontos destinados a traçar uma curva contínua de carga x deslocamento.

Para cada ensaio individual, devem ser fornecidos, no mínimo, 120 pontos de medida, por instrumento. As leituras devem ser feitas antes de atingir a carga última. Os instrumentos devem ser colocados para medir deslocamentos, em relação a pontos do membro estrutural, e fixados de tal modo, que não sofram qualquer influência durante o ensaio, em consequência de deformações ou de ruptura do chumbador ou do membro estrutural.

Os apoios devem ter capacidade suficiente para evitar o escoamento dos seus vários componentes e devem assegurar que a força de tração aplicada permaneça paralela aos eixos dos chumbadores, ou que a força de cisalhamento permaneça paralela à superfície do membro estrutural, durante todo o ensaio. Para os ensaios no campo deve ser usado equipamento adequado destinado à verificação da instalação correta, ou para aplicar cargas de verificação, em chumbadores instalados fora do laboratório.

Devem ser utilizadas células de carga calibradas, que obedeçam à velocidade de incremento de carga especificada. O equipamento deverá ser capaz de medir as forças com um erro máximo de 2%, quando calibrado de acordo com NBR 6156.

Para medir deslocamentos, utilizar relógios de medida direta ou dispositivo eletrônico, para medir carga e deslocamento, com capacidade de gerar no mínimo 50 pontos de medida, antes de atingir a carga última. Os instrumentos devem ser colocados para medir o deslocamento do chumbador, em relação à superfície do membro estrutural, de tal forma que o instrumento não sofra qualquer influência durante o ensaio, em consequência de deformação ou de ruptura do chumbador ou do membro estrutural.

Os apoios devem ter capacidade suficiente para evitar o escoamento dos seus vários componentes e devem assegurar que a força de tração aplicada permaneça paralela ao eixo do chumbador, ou a força de cisalhamento aplicada permaneça paralela à superfície do membro estrutural, durante todo o ensaio. Nas figuras abaixo, são mostrados exemplos de sistemas adequados para aplicação de forças de tração, onde uma única peça de chumbador é ensaiada. O eixo da haste de tração deve coincidir com o eixo do chumbador, para evitar qualquer efeito de flexão.

Os apoios do sistema de ensaio devem ter dimensões adequadas e resistência suficiente, para evitar que uma eventual falha em cone do membro estrutural fique sob ou muito próxima dos apoios. Na figura A.5 na norma, a resistência e rigidez da haste de tração e placa de distribuição deve ser suficiente para atingir a carga última do sistema de chumbadores, sem causar flexões nos mesmos. O centro de gravidade dos chumbadores deve passar pelo eixo da haste de tração.

Nas figuras A.3 e A.4 da norma, são mostrados exemplos de sistemas adequados para a aplicação de forças de cisalhamento, onde uma única peça de chumbador é ensaiada. Os apoios do sistema de fixação devem ter dimensões adequadas e resistência suficiente para impedir escoamentos até a aplicação da carga de ruptura (última) nos chumbadores.

A espessura da placa de carga, na vizinhança imediata do chumbador em ensaio deve ser igual ao diâmetro nominal do mesmo ± 1,5 mm (± 1/16 pol). O furo na placa de carga deve ter um diâmetro de (1,5 ± 0,75) mm (0,06 ± 0,03 pol) maior do que o diâmetro do chumbador em ensaio. A forma inicial do furo, na placa de carga, deve corresponder à forma da seção transversal do chumbador e deve ser mantida em todos os ensaios. Furos gastos ou deformados devem ser consertados ou as placas de carga substituídas.

Para os ensaios de cisalhamento, a área de contato entre a placa de carga, através da qual o chumbador é instalado e o membro estrutural deve ser conforme indicado na tabela abaixo, a não ser que seja especificado de outro modo. Os cantos da placa de carga, nas superfícies de contato com o concreto, devem ser chanfrados, ou ter um raio para impedir a penetração.

As luvas de inserção do diâmetro requerido devem ser periodicamente instaladas na placa de carga, para preencher os requisitos da norma. Para ensaios em chumbadores que requerem medições de deslocamentos, estes devem ser medidos usando-se dispositivos LVDT ou equivalente, que possibilitem leituras contínuas, com erro máximo de 0,025 mm (0,001 pol).

As escalas tipo dial tendo uma exatidão igual são permitidas em ensaios de campo, ou para ensaios onde não é solicitada exatidão na medida do deslocamento. O instrumento deve ser posicionado para medir o movimento axial do chumbador, com relação a pontos no membro estrutural, de tal modo que o instrumento não seja influenciado durante o ensaio por deformações ou falha do chumbador ou do membro estrutural.

As medições de deslocamento devem ser feitas em todos os chumbadores do grupo de chumbadores ensaiados simultaneamente, exceto quando somente puder ser instalado um único medidor em chumbadores muito próximos. As medições de deslocamento conforme são descritas na norma podem incluir parcelas de deformação não diretamente associadas com o deslocamento do chumbador em relação ao membro estrutural.

Tais deformações incluem alongamento elástico da haste de tração, deformação da placa de distribuição, luvas de inserção, apoios, calços, ferragens de fixação e deformações do próprio material do membro estrutural. Todos os deslocamentos destas fontes devem ser deduzidos da medição do deslocamento total, usando dispositivos suplementares de medição ou dados de ensaio de calibração, com um arranjo de ensaio com uma falsa amostra rígida.

O deslocamento utilizado para avaliação é a média dos deslocamentos indicados pelos dois instrumentos, montados simetricamente e equidistantes do baricentro do conjunto, conforme mostrado na figura A.5 da norma. Para o ensaio de cisalhamento, o instrumento deve ser posicionado para medir deslocamento, na direção da carga aplicada. O dispositivo colocado no membro estrutural deve permitir que o elemento sensor toque perpendicularmente o chumbador ou uma placa de contato fixada na placa de carga, ou outro método que impeça deflexões estranhas.

Para ensaios em grupo de chumbadores, o instrumento deve ser colocado num plano que passe pelo eixo da haste ou placa de carga de cisalhamento. O eixo da haste de cisalhamento deve passar pelo baricentro do grupo de chumbadores.