A maior parte das estruturas de betão armado não será fornecida com barras reforçadas a todo o comprimento. A fabricação e transporte de barras longas são difíceis, o que limita a utilização de barras reforçadas a todo o comprimento.
O método utilizado para unir os varões armados, de modo que a força é transferida eficazmente de um varão para o outro é chamado de emenda. A integridade da estrutura de betão depende da emenda adequada dos varões de reforço.
Fig.1: Emenda do varão de reforço
As forças são transferidas de um varão para o outro através de ligações em betão. As forças são primeiro transferidas para o betão através da ligação de uma barra e depois são transferidas para a outra barra formando a emenda através da ligação entre esta e o betão. Assim, o concreto no ponto de emenda é submetido a altas tensões de cisalhamento e fendilhamento que podem causar fissuras no concreto. Uma emenda devidamente desenhada é o elemento chave na transmissão das forças através dos varões de reforço, criando um caminho de carga adequado.
Fig.2Emenda de Reforço
- Aplicação da Emenda da Soldadura
- Aplicação Mecânica
- Aplicação Soldada
Na Índia, a exigência de emenda de barras de reforço é coberta em IS456 cl.25.2.5. O código também especifica que a emenda de barras de reforço não deve ser feita em seções onde o momento de flexão é superior a 50% do momento de resistência, e não mais que 50% dos varões de reforço devem ser emendados em qualquer seção. A emenda de barras deve ser feita para barras alternativas se mais de uma barra tiver que ser emendada.
1.emendas de colo
A emenda de colo é a emenda mais comum e econômica empregada na construção. As emendas soldadas e as emendas mecânicas requerem mais mão-de-obra e habilidade em comparação com as emendas por volta.
Fig.3: Emendas de barras >36mm de diâmetro
Os pontos importantes a serem observados ao fornecer emendas por volta em barras de reforço:
- As emendas de reforço devem ser sempre escalonadas. As distâncias centro a centro das voltas não devem ser inferiores a 1,3 vezes o comprimento da volta requerida dos varões. Os compassos a serem regredidos devem ser fornecidos verticalmente um acima do outro ou horizontalmente um ao lado do outro.
- O comprimento total da volta dos compassos incluindo curvas, ganchos, etc. em tensão de flexão não deve ser inferior a 30 vezes o diâmetro do compasso do comprimento total de desenvolvimento Ld como calculado, o que for maior.
- O comprimento da volta em tensão directa deve ser 30 vezes o diâmetro do compasso (30) ou 2 Ld, o que for maior. As uniões de tensão devem ser fechadas em espirais feitas de barras de 6mm com passo não superior a 100mm. Os ganchos também devem ser fornecidos no final das barras de tensão.
- Comprimento da folga em compressão deve ser superior a 24 ou Ld em compressão. Quando as colunas são sujeitas a dobragem, o comprimento da volta também pode ser aumentado para o valor em tensão de dobragem se o compasso estiver em tensão.
- Quando dois diâmetros diferentes de compassos têm de ser dobrados, o comprimento da volta deve ser calculado com base no diâmetro do compasso mais pequeno.
- Aplicação da folga do compasso de reforço com mais de 36mm de diâmetro deve ser evitada. No caso em que tais barras tenham que ser polidas, então elas devem ser soldadas. Quando a soldadura de barras frias é permitida, as instruções especiais aplicáveis a estas barras devem ser seguidas.
- Quando a lapidação dos varões de reforço tiver de ser feita em circunstâncias invulgares, tais como emendas em áreas de grandes momentos ou mais de 50% dos varões têm de ser emendados, devem ser fornecidas espirais adicionais bem espaçadas à volta dos varões lapidados e o comprimento da volta deve ser aumentado.
- Quando barras emendadas por lapidação, uma barra de reforço de cada vez deve ser emendada e a emenda deve ser escalonada.
- Se as regras gerais relativas a voltas não puderem ser obedecidas numa construção, emendas soldadas especiais ou conexões mecânicas devem ser fornecidas (Cl. 25.2.5.2 do IS 456).
- O uso de emendas por volta causará problemas de congestionamento na emenda que exigirão algum outro método de emenda. O congestionamento dos vergalhões criará pontos críticos de tensão nos vergalhões, dificuldade de passagem do concreto, o comprimento da emenda seria insuficiente.
2.Emenda mecânica
Uma emenda mecânica ou uma junta faz uso de um acoplador ou de uma manga para emendar dois varões de reforço. A emenda mecânica é um novo tipo de emenda na indústria de construção indiana.
Fig.4: Junta Mecânica >36mm de diâmetro
A emenda mecânica tem muitas vantagens em comparação com o método convencional de sobreposição. Algumas delas são:
- Uma barra de reforço contínua é obtida através desta emenda do acoplador. Os erros devidos ao comprimento errado da volta como no método convencional são evitados.
- O desperdício de aço é reduzido. A utilização de uma junta mecânica ajuda a evitar o comprimento da volta. Isto irá poupar uma quantidade apreciável de aço.
- Podemos usar acopladores como barras de cavilha. Isto irá poupar o material da cofragem.
- As juntas mecânicas não irão criar qualquer congestionamento de aço, uma vez que a lapidação das barras é eliminada.
- Acopladores proporcionam maior flexibilidade aos projectistas.
- A resistência na junta é facilmente analisada no caso de emendas mecânicas, em comparação com as convencionais de lapidação.
Acopladores mecânicos são as emendas mecânicas ou juntas de reforço mais comummente utilizadas. Os acopladores mecânicos podem ser de dois tipos:
- Acopladores roscados
- Acopladores não roscados
Acopladores roscados: Os acopladores roscados são classificados em dois:
- Acopladores roscados afunilados: Este tipo de acopladores cônicos são instalados em uma das extremidades do vergalhão roscado e o vergalhão adjacente é conectado e apertado por meio de uma chave dinamométrica calibrada. O procedimento é realizado no local.
Fig.5:Acoplamentos roscados cônicos (Image Courtesy : CSRI)
- Acoplamentos roscados de roda: Neste tipo, as barras a serem conectadas são pressionadas por um conjunto de roletes. Estas extremidades pressionadas são conectadas por um conjunto de acopladores com roscas correspondentes e paralelas.
Fig.6:Acopladores roscados de rolo(Image Courtesy : CSRI)
Acopladores não-roscados: Este tipo de acopladores tem variedade de tipos que são usados em áreas onde os acopladores roscados não podem ser empregados. Os diferentes tipos são:
- Acopladores com parafusos
- Acopladores de soldadura por fricção
- Acopladores soldados
- Acopladores de soldadura
Fig.7Acopladores Swage (Image Courtesy: Incon)
A principal aplicação de acopladores sem rosca é em obras de reparação do que em novas obras de construção. Estes são mais caros em comparação com acopladores roscados e, portanto, não são empregados extensivamente. Os acopladores utilizados para este processo são volumosos e o processo de instalação é lento.
3.Emenda Soldada
A emenda soldada não é comumente utilizada pois pode afectar a resistência dos varões de reforço. Condições e regras especiais são seguidas para emendas soldadas.
- A emenda soldada é usada para vergalhões com diâmetro maior que 36mm.
- Se não houver mão-de-obra especializada, o método é evitado
- Áreas onde há congestionamento de vergalhões e exigem maior resistência ao momento, este método é adotado.
- Se utilizarmos barras com más especificações de soldabilidade, este método não é adotado.
Antes de passar por armaduras soldadas, é necessário ter uma análise química adequada dos vergalhões de aço, inspeção de campo, qualidade do aço e supervisão adequada.
Fig.8Soldadura topo a topo de barra de reforço
Fig.9: Soldadura topo a topo de barra de reforço