Ligações Betão-Betão - Hilti

DIMENSIONAMENTO DE LIGAÇÕES ESTRUTURAIS 

BETÃO-BETÃO 

Nuno Carneiro 

Departamento de Engenharia 

M | 918 013 188 

E | nuno.carneiro@hilti.com 

E | pt-engenharia@hilti.com 

Dep.º Engenharia | Hilti Portugal 

1

0. AGENDA 

1. Campo de aplicação 

2. Modelo de Cálculo - EC2 / TR023 

3. Modelo de Cálculo - ACI 318 

4. Abordagem HILTI - Frame Node 

5. Documentação 

6. Conclusões 


2

1. CAMPO DE APLICAÇÃO 

Novos pilares 

Ligação Fechar Ligação aberturas de vigas e / e ampliar cachorros lajes Ligações de novas lajes 


Extensão Novas varandas de reservatórios 

3

1. CAMPO DE APLICAÇÃO 

Reabilitação, reforço e alargamento de tabuleiros de pontes 

Reforço de muros Reforço ao punçoamento Reforço de paredes 


4

1. Campo de Aplicação 

De acordo com o tipo de ligação, deve ser aplicado o modelo de cálculo mais adequado. 

Modelo de Cálculo (EC2 

(TR023) / ACI 318) 


Frame Node 

5

2. Modelo de Cálculo (EC2 / TR023) 

EOTA TR 023: Normativa europeia para avaliação do 

comportamento dos ligantes químicos para utilização 

em ligações estruturais betão-betão. 


EC 2: Projecto de estruturas de betão. Esta norma é 

omissa em ligações à posteriori com ligantes químicos. 

6


Apenas são admitidas ligações que não dependam da resistência do betão à 

tracção (EC2) 

• Varões submetidos a tracções resultantes V terão obrigatoriamente de transferir a 

carga por emenda; 

• Alternativamente poderão ser embebidos após o limite de tracções (embebimentos 

“correntes” atendendo à envolvente) 

Outros exemplos de ligações contempladas Impossível execução à posteriori 


7


Análise das juntas de betonagem 


 

Rdj 

”dowel" 

flexão por corte 

yd 

cd 

”pull-out" 

tracção 

“interlock”, 

imbricamento 

 

f yd 

n kT 

 

Rd fcd 

f f 

 

Norbert Randl, Insbruck Áustria 

8


1.1 Contextualização 

• Análise das “típicas” juntas de betonagem: 


Interface Rugosidade: s/ atrito 3 1 - 2 4 mm 

Nos casos que vamos 

analisar as rugosidades 

são garantidamente 

iguais ou superiores 

Comportamento não é 

dominado por dowel! 

9


A estrutura poderá ser considerada monolítica com a pós-instalação de 

varões nervurados? 

Pós-instalação de varões com HIT-RE 500 

Ensaio escala real comprova comportamento 

monolítico da estrutura ( L = 3.0m) 


12


 

Determinação do comprimento de amarração (EC2) 

1, 

2, 

3, 

4, 

5 

l ( / 4)( 

 

b, 

rqd 

sd bd 


/ 

f 

) 

l bd 

EC2 fbd 2. 25 

1 

2 fctd 

Tensão 

de aderência de cálculo 

1 coeficient e relacionad o com a qualidade da aderência 

 

2 coeficient e relacionad o com o diametro do varão 

 

f valor de cálculo da resistênci a à tracção 

ctd 

F 

V 

cot g 

 

2 

l l 

1 2 3 4 5. 

b, 

rqd b, 

min 

coeficient 

es relacionad os com o recobrimen to, posicionam ento e ligação dos varões 

M 

Z 

e posicionam ento dos varões durante a 

betonagem 

13


Tensão de aderência do químico 

Químico com aprovação ETA de acordo com TR 023? 

Dimensionamento da ligação de 

acordo com cálculo tradicional de 

amarrações segundo EC2! 

Qual a tensão de aderência a utilizar? 

Consultar a ETA! 

Seguir o diagrama da norma EOTA TR 023 


Tensão de aderência média do químico 

HILTI HIT-RE 500 

14


Requisitos para obtenção da aprovação TR023 

Distribuição do esforço ao longo de um varão pós-instalado é similar aos varões 

posicionados antes da betonagem? 

Varões pré-betonados 

F F 


steel stress [Mpa] 

HILTI HIT-RE 500 

F F 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

cast-in-place Hilti HIT-RE 500 

0 100 200 300 400 500 600 

embedment depth [mm] 

F=20kN 

F=40kN 

F=60kN 

F=100kN 

Fmax=116kN 

15


Conclusão 

O EC2/ETA é um método directo e simples, no entanto a conexão só é 

possível se esta for considerada simplesmente apoiada e se houver 

espessura suficiente para possibilitar o comprimento de amarração. 


23

3. Modelo de Cálculo ACI 318 


ACI 318: 

Building Code Requirements for Structural Concrete 

(ACI 318-08) and Commentary 

24

Splitting and Bond Failure 


Modos de Falha 

Falha por fendilhação: 

- Tensão de cedência do betão à 

tracção 

- Recobrimento 

- Diametro do varão 

Falha por arranque (pull-out): 

- Rugosidade do varão 

- Tensão de aderência do químico 


25


f bd 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

Min. 

cover 


f 

b, 

sp 

 

f 

ACI 318 

' 

c 

K 

c 

tr 

4 d 

1 2 3 4 5 6 

c x 

c y 

s 

(c+K tr/d b) 

28


f bd 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

Definition of bond stress 

according to ACI 318 

Min. 

cover 


f 

b, 

sp 

 

f 

ACI 318 

' 

c 

K 

c 

tr 

4 d 

1 2 3 4 5 6 

c x 

f bd(ACI 318)=3.5 N/mm 2 

(pullout) 

c y 

s 

(c+K tr/d b) 

29


f bd 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

range not covered by ACI 318: 

reduction factor d=0.75 



Min. 

cover 


f 

b, 

sp 

 

f 

ACI 318 

' 

c 

K 

c 

tr 

4 d 

1 2 3 4 5 6 

c x 

f bd(ACI 318)=3.5 N/mm 2 

(pullout) 

c y 

s 

(c+K tr/d b) 

30


f bd 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

range not covered by ACI 318: 

reduction factor d=0.75 



Min. 

cover 


f 

b, 

sp 

 

f 

ACI 318 

' 

c 

K 

c 

tr 

4 d 

1 2 3 4 5 6 

c x 

f bd(ACI 318)=3.5 N/mm 2 

(pullout) 

c y 

HIT RE 500 

f bd(RE 500) = 7.0N/mm 2 

s 

(c+K tr/d b) 

31


Ensaios 


Cast-in 

Post-installed 

40 40 120 40 40 

300 

32


Ensaios 

Cargas de Rotura [kN] 

Dois varões pré instalados 

Um varão com HIT HY 150 

Um varão com HIT RE 500 


259.4 

271.9 

267.3 

40 40 120 40 40 

300 

33


f fbd bd 

7 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

f 

f 

bd, 

spl, 

1 

bd, 

spl, 

2 

1 2 3 4 5 6 

 

fck 

c K 

 

4 

 


tr 

c x 

c y 

s 

(c+K tr /d b ) 

fck 

c K 

tr 

2. 

5 d 

 

2. 

5 

 

4 

 

f bd,p de acordo com a aprovação do ligante 

(considerando betão fendilhado e influência da 

temperatura) 

f bd,spl (Dependente da geometria) 

Tensão de aderência: f bd = min(f bd,p ; f bd,spl ) 

36


Conclusão 

O ACI 318 é um método de cálculo mais realista. Devido á influência da tensão de 

aderência do ligante é possível diminuir a profundidade de embebimento e obter soluções 

seguras em estruturas de menores dimensões. 

Para aplicações em larga escala, esta redução traduz-se numa maior economia para o 

empreiteiro/investidor. 


41

4. Abordagem HILTI - Frame Node 

300 

d = 260 


M Ed = 40kNm/m 

h = 300 

Porque razão não é possível realizar esta 

ligação de acordo com o EC2/ETA ? 

42


C 

N 1 

M 1 

V 1 

Cast-in 

43


N 1 

M 1 

V 1 

C 

N1 N1 N1 

M1 M1 M1 

V1 V1 V1 

44


53


54


55


57


58


59


Homologações 


Disponíveis em 

www.hilti.pt na 

secção Livraria 

Técnica 

70


Fichas técnicas 


Disponíveis em 

www.hilti.pt na 

secção Livraria 

Técnica 

71

6. CONCLUSÕES 


72

Ligações Betão-Betão - Hilti

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