UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS ESCO ESCOLA LA DE ENGENH ARIA
Departamento de Engenharia de Materiais de Construção
RELATÓRIO 01 – ENSAIO ENSAIO À TRAÇÃO DE CORDOALHA PARA CONCRETO PROTENDIDO Aluno: Daniel Morais Mello
Disciplina: Materiais de Construção II
Turma: PAB
1 Introdução Cordoalhas são cabos formados por um conjunto de fios densos de aço, unidos numa conformação helicoidal. Especificamente neste relatório ensaiou-se a cordoalha de sete fios, sendo ela a mais empregada dentre os tipos existentes. É constituída de seios fios de mesmo diâmetro nominal encordoados juntos em torno de um fio central de diâmetro maior. As cordoalhas são utilizadas geralmente como estais e tirantes e é comumente empregada no concreto protendido, sendo responsável por aumentar a resistência à tração deste tipo de concreto.
2 Objetivos Realizar ensaio de tração de uma cordoalha de sete fios a fim de classifica-la e aferir os valores exigidos por norma (NBR-7483:2008 e NBR-6349:2008).
3 Descrição do ensaio Primeiramente afere-se o comprimento (C), o peso (P), o diâmetro nominal ( ) e o comprimento inicial da cordoalha (L 0). Faz-se o cálculo cálculo da seção inicial média média (S 0) da amostra, que deve ter o comprimento mínimo de 900 mm, a partir da seguinte equação:
Em seguida aplica-se uma carga inicial F 0 = 10% f ptk x x S0 e então adapta-se ao corpo de prova o extensômetro. A partir de F 0, aplica-se carga até atingir a carga F e, correspondente à deformação ε = 1% (∆L = 0,01xL0), em que ∆L é a variação no comprimento da base do extensômetro (L0). Continua-se a aplicar carga (F t) até a ruptura da cordoalha. A norma indica os seguintes requisitos: o
σt = Ft/S0 ≥ f ptk
o
σe = Ft/S0
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o
σe ≥ 85% f ptk , para cordoalha de relação normal;
o
σe ≥ 90% f ptk , para cordoalha de relação baixa.
4 Resultados Obteve-se os seguinte valores para o peso, comprimento, diâmetro nominal e comprimento inicial da cordoalha:
C = 71,5 cm;
P = 564 g;
= 12,7 mm;
L0 = 200 mm.
A partir da equação descrita anteriormente temos que S 0 = 1,0 x 10 -4 m 2 ou 100 mm². Na tabela a seguir constam os valores encontrados para a deformação relativa de acordo com as cargas aplicadas:
F(kgf)
∆L (10
mm)
-
∆L(mm)
σ(kgf/mm²)
σ(MPa)
ε(∆L/L0)
ε(%)
F(kN)
0
0
0
0
0
0
0
0
3420
20
0,2
34,2
335,387
0,0010
0,10
33,5502
5660
40
0,4
56,6
555,056
0,0020
0,20
55,5246
7550
60
0,6
75,5
740,428
0,0030
0,30
74,0655
9460
80
0,8
94,6
927,742
0,0040
0,40
92,8026
11410
100
1,0
114,1
1118,321
0,0050
0,50
111,9321
13330
120
1,2
133,3
1307,673
0,0060
0,60
130,7673
15870
140
1,4
158,7
1497,529
0,0070
0,70
155,6847
16460
160
1,6
164,6
1614,232
0,0080
0,80
161,4726
16910
170
1,7
169,1
1658,363
0,0085
0,85
165,8871
17570
180
1,8
175,7
1723,090
0,0090
0,90
172,3617
17910
190
1,9
179,1
1756,434
0,0095
0,95
175,6971
17990
200
2,0
179,9
1764,279
0,0100
1,00
176,4819
18400
210
2,1
184,0
1804,488
0,0105
1,05
180,504
18510
220
2,2
185,1
1815,276
0,0110
1,10
181,5831
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A partir da tabela obtém-se que F e = 17990 kgf e que σe = 179,9 kgf/mm² = 1764,819 MPa. Com base nos valores de tensão e deformação da Tabela 1 traçou-se o gráfico abaixo:
2000 1800 1600 1400 ) a P 1200 M ( o 1000 ã s n 800 e T 600 400 200 0 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Deformação (%)
Verifica-se que o rompimento da cordoalha ocorreu com força = 19310 kgf = 189366,4 N. O limite convencional de resistência da cordoalha (f ptk ) pode ser obtido por: =
.
Assim temo que, = 1893,66 MPa.
5 Análise dos resultados Analisando os resultados observa-se que: σe ≥ 90% f ptk (1764,819 ≥ 1704,298). Logo, a cordoalha ensaiada é de relaxação baixa do tipo CP 190 RB 12,7.
6 Conclusão A partir do ensaio à tração de cordoalha para concreto protendido e de seus resultados foram obtidos parâmetros que permitiram qualificar o material ensaiado. Como já citado na análise dos resultados, por ter sido encontrado σe ≥ 90% f ptk , a designação correspondente a essa cordoalha é CP 190 RB 12,7, em que CP corresponde a concreto protendido e RB a relaxação baixa (perde 2,5% da carga inicial).
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7 Referências Bibliográficas SILVA, A. P.
et al. Roteiro
de Aulas Práticas – Materiais de Construção II. Belo Horizonte:
2012. CATALOGO PROTENDE – SISTEMAS E MÉTODOS. Disponível em: < http://www.protende.com.br/produtos/catalogoprotende.pdf>. Acesso em: 15 outubro 2014.
