Análise teórica e experimental do comportamento de vigas de alvenaria estrutural armada sujeitas à flexão simples

Abstract

In the last years the structural masonry has been shown as one of the construction system that assembles speed and economy in building construction in Brazil. Due to its development, this system used in small height construction (till 4 floors), it started to be used also in high buildings, with more than 20 floors, showing in many cases pilotis, traditionally used in reinforced concrete. However, it has observed the execution of those pilotis in structural masonry, with masonry beams under bending. For those reasons, was aimed to study those beams under simple bending to understand the transversal critical section behavior and the service limit state and ultimate events, comparing the results to the standards NBR 6118 (ABNT, 2007) and NBR 15961-1 (ABNT, 2011). This study developed an experimental program in witch were tested 18 masonry beams composed by channels and concrete blocks, subject to simple bending. The beams had different height (channel beams, with 2 and 3 rows) and rates of longitudinal reinforced. Before the tests, the beams were instrumented, getting data of mid-span displacement, extension of longitudinal reinforced and curtailment of the compressed region. Could be realized that the calculation model of the beams under bending used by NBR 6118 (ABNT, 2007) and NBR 15961-1 (ABNT, 2011) leads to satisfactory values of failure moment, comparing to the one got from the experimental. However, by using the safety factors of resistance, the NBR 15961-1 (ABNT, 2011) give us last moment conservative values. In the end, was possible to propose a scheme of deformation fields to reinforced structural masonry beams

Nos últimos anos a alvenaria estrutural tem se mostrado um sistema construtivo que agrega rapidez e economia na construção de edificações no Brasil. Devido ao seu desenvolvimento, este sistema que era empregado em edificações consideradas de pequena altura (até 4 pavimentos), passou a ser empregado também na construção de edifícios considerados altos, com mais de 20 pavimentos, apresentando, em muitos casos, pilotis tradicionalmente executados em concreto armado. Contudo, tem-se observado a execução desses pilotis em alvenaria estrutural, com vigas de alvenaria trabalhando à flexão. Por essas razões, objetivou-se estudar essas vigas submetidas ao esforço de flexão simples de forma a entender o comportamento da seção transversal mais solicitada e as ocorrências dos estados limites de serviço e últimos, comparando os resultados com as normas NBR 6118 (ABNT, 2007) e NBR 15961-1 (ABNT, 2011). No presente trabalho desenvolveu-se um programa experimental no qual foram ensaiadas 18 vigas de alvenaria compostas por canaletas e blocos de concreto, sujeitas à flexão simples. As vigas possuíam diferentes alturas (vigas canaletas, de 2 e 3 fiadas) e taxas de armadura longitudinal. Antes dos ensaios, estas foram instrumentadas, obtendo os valores de flechas, do alongamento da armadura longitudinal e do encurtamento da região comprimida. Pôde-se perceber que o modelo de cálculo de vigas submetidas à flexão utilizado pelas NBR 6118 (ABNT, 2007) e NBR 15961-1 (ABNT, 2011) conduz a valores satisfatórios de momento último, comparados com os obtidos experimentalmente. Entretanto, ao se utilizar os coeficientes de minoração das resistências, a NBR 15961-1 (ABNT, 2011) fornece valores de momento último conservadores. No final, foi possível propor um esquema de domínios de deformação para as vigas de alvenaria estrutural armada