6.1 ANÁLISE DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
6.1.1 Influência do esforço normal de compressão
Observando os resultados experimentais apresentados por REGIS (1990) na Tabela 5.1, verifica-se que com a aplicação de esforço normal de compressão, ocorre um aumento da resistência ao cisalhamento tanto nas peças sem estribos, como nas peças com estribos. O mesmo pode ser verificado analisando os resultados experimentais apresentados por KISHIDA et al (1998) na Tabela 5.3. Como exemplo, verifica-se o aumento da resistência ao cisalhamento à medida que se aumenta a tensão normal de compressão para as peças JP3-40- 15-70 e JP3-40-15-105, que apresentam mesmas dimensões, mesmas armaduras longitudinais e transversais, porém com tensões normais de compressão variando gradativamente. Esse ganho pode ser explicado pelo fato de que com uma força normal de compressão maior, a deformação específica longitudinal é menor, e consequentemente a abertura da fissura também é menor, ocasionando assim uma contribuição do concreto maior. Em alguns casos, pode-se observar na Tabela 5.3, que mesmo diminuindo a armadura longitudinal, mas aumentando a tensão normal, pode-se obter uma resistência ao cisalhamento maior, como ocorre, por exemplo, com as peças JP3-40-15-70 e JP3-80-15-35.
No entanto, foram observadas que as peças 90-16-150-F1-625, 90-16-150-F2-975, 90- 16-150-F2-625, apresentadas por VÖLGYI et al (2014) na Tabela 5.5, apresentaram diminuição da resistência ao cisalhamento com o aumento da tensão de compressão. De acordo com VÖLGYI et al (2014), tal fato pode ser explicado devido ao fato que os cabos de protensão possuem propriedades de aderência menos eficientes que as barras da aço, o que afeta diretamente a altura da zona comprimida e a parcela resistida por esta zona (Vcy). Além
disso, segundo VÖLGYI et al (2014), cabos protendidos apresentarem efeitos de pino que podem ser negligenciáveis. Observa-se também que os resultados apresentados por VÖLGYI et al (2014) são os únicos que foram submetidos a esforços normais de compressão somente através da proptensão, além de apresentarem as menores tensões de compressão aplicadas.
6.1.2 Influência da taxa entre o vão de cisalhamento e altura efetiva a/d
Observando os resultados apresentados por VÖLGYI et al (2014) na tabela 5.4 e 5.5 percebe-se que mantendo-se as demais variáveis constantes, todas as peças apresentaram ganho de resistência ao cisalhamento com a diminuição do vão do cisalhamento a, e consequentemente da relação a/d. Em alguns casos mesmo diminuindo bastante a área da armadura longitudinal, mas também diminuindo o vão de cisalhamento a, obteve-se uma resistência ao cisalhamento maior, como por exemplo, as peças 55-16-150-975 e 55-12-150- 625. Também foi verificado para algumas peças que mesmo diminuindo a tensão normal de compressão, mas diminuindo o vão de cisalhamento a, obteve-se uma resistência ao cisalhamento superior, como pode ser verificado, nas peças 90-16-150-F1-625 e 90-16-150- F2-975.
6.1.3 Influência da espessura da parede t
Comparando as peças 55-16-0-825 e 90-16-0-825 da Tabela 5.4, que apresentam as mesmas características, a não ser pela espessura da parede, percebe-se que a peça 90-16-0-825 apresenta uma resistência ao cisalhamento em torno de 1,57 vezes maior que a da peça 55-16- 0-825, que por sua vez apresenta uma espessura igual 0,6 vezes menor.
O mesmo pode ser observado comparando as peças 55-12-0-625 e 90-12-0-625 da Tabela 5.4. Neste caso, mesmo a peça 55-12-0-625 apresentando uma resistência a compressão, fc, um pouco maior, esta apresenta uma resistência ao cisalhamento em torno de
0,66 vezes menor que a da peça 90-12-0-625, que por sua vez apresenta uma espessura 1,58 vezes maior.
De uma forma geral, pode-se verificar que com o aumento da espessura da parede, ocorre um aumento da resistência ao cisalhamento, o que se explica devido ao fato de que com uma espessura maior, tem-se uma largura efetiva (bw) maior, e consequentemente uma
maior área de cisalhamento do engrenamento dos agregados. Isto faz com que haja uma maior contribuição do concreto na resistência ao cisalhamento.
6.2 ANÁLISE DOS RESULTADOS UTILIZANDO AS NORMAS (NBR 6118 E CSA A 23.3-04)
Após a realização de um trabalho de pesquisa das normas, artigos e estudos publicados na literatura, foi possível verificar que a Teoria doa Campo de Compressão Modificada (MCFT) é considerada por muitos autores um modelo capaz de prever com ótima precisão a resistência ao cisalhamento de peças submetidas a esforços cortantes. Diferentemente da maioria dos modelos que apresentam formulação basicamente empírica para determinação da contribuição concreto (Vc) na resistência aos esforços cortantes, o MCFT apresenta boa parte
da sua formulação baseada em modelos mecânicos como foi apresentado no Capítulo 3. É importante lembrar que este modelo também considera a influência da maioria dos fatores que contribuem para a formação de Vc, conforme apresentado no item 2.3.3 desta dissertação.
No entanto MCFT mostrou-se ser considerado um método complexo pelos projetistas, já que o mesmo precisava de algoritmos em programas computacionais para ser utilizado. Até que BENTZ et al. (2006) propôs uma simplificação para este modelo que acabou se tornando a base da CSA A23.3-04 (2004). Por este motivo, a norma canadense foi escolhida como referência para realização da análise da resistência ao cisalhamento dos dados experimentais, embora tal norma não aborda, como já mencionado no item 4.3 , seções circulares vazadas.
Já o relatório americano ACI 371R (1998) aplicado a torres de água pedestal de concreto, é o único dado técnico encontrado que trata as seções circulares vazadas submetidas a esforços cortantes. Segundo o relatório americano, as torres são consideradas como duas paredes de cisalhamento equivalentes e paralelas à direção do carregamento aplicado. O comprimento de cada parede de cisalhamento não pode exceder 0.78 dw, onde dw é o diâmetro
médio da parede de concreto.
Desta forma, adotando a análise feita pelo relatório ACI 371R-98, bw foi adotado igual
normas CSA A23.3-04, AASHTO LRFD, ACI 318 e ACI 371R, foi adotado o proposto pela normas CSA A23.3-04 e ACI 318, ou seja, 0,8h, já que os resultados encontrados foram muito próximos dos resultados encontrados utilizando a recomendação ACI 371R-98 (ver item 5.3 do capítulo 5).
Por fim, utilizando os dados experimentais apresentados no Capítulo 5, e adotando a largura efetiva (bw) e altura útil (d) conforme parágrafo anterior, foram calculadas as
resistências aos esforços cortantes de cada uma das peças ensaiadas, utilizando os procedimentos de cálculo da NBR 6118 (2014). Os resultados encontrados utilizando a norma brasileira foram então comprados com os resultados experimentais e com os resultados obtidos utilizando os procedimentos de cálculo da CSA A23.3-04, adotando os mesmos valores para bw ed.
A ideia de utilizar a norma canadense como referência surgiu da necessidade de melhor avaliar os resultados encontrados utilizando a NBR 6118. Não se buscou apenas encontrar resultados favoráveis a segurança, mas também avaliar se modelo da norma brasileira apresenta resultados divergentes ou não, em relação aos resultados utilizando a CSA A.23-04, que é baseada em um modelo reconhecido internacionalmente por sua precisão, o MCFT.
É importante que seja ressaltado que este trabalho não teve como objetivo a determinação de um novo modelo capaz de determinar com a melhor precisão possível a resistência ao cisalhamento de peças com seções transversais circulares vazadas. A ideia fo i apresentar sugestões para a norma brasileira, as mais seguras possíveis, e baseadas em normas existentes, para permitir a análise da resistência ao cisalhamento em peças com seções circulares vazadas. Para tanto, buscou-se propor parâmetros (bw e d) a serem incluídos na
norma, de forma a garantir que todos os dados experimentais encontrados tenham resistências ao cisalhamento superiores àquelas calculadas através da norma NBR 6118.
6.2.1 Análise dos resultados utilizando o MCFT – Norma canadense