ARTIGO TÉCNICO

Mounir K. El Debs
Universidade de São Paulo, Brasil

1 INTRODUÇÃO 
Os elementos pré-moldados se caracterizam por apresentar facilidades para sua execução. Por outro lado, a necessidade de realizar as ligações entre esses elementos constitui-se em um dos principais problemas a serem enfrentados no emprego do concreto pré-moldado.
Em geral, as ligações são as partes mais importantes no projeto das estruturas de concreto pré-moldado. Elas são de fundamental importância tanto no que se refere à sua produção (execução de parte dos elementos adjacentes às ligações, montagem da estrutura e serviços complementares no local) como para o comportamento da estrutura montada. 
Portanto, as pesquisas em ligações são fundamentais para o desenvolvimento do concreto pré-moldado, justificando a atenção de pesquisadores envolvidos com o assunto.
As pesquisas relacionadas com as ligações de concreto pré-moldado sob a coordenação do autor iniciaram, de forma sistemática, na década de 90, no Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo e ganharam impulso na última década, principalmente com projeto temático de pesquisa financiado pela FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, desenvolvido entre 2005 e 2010.
O objetivo deste artigo é apresentar uma síntese das pesquisas desenvolvidas relacionadas com as ligações semi-rigidas, mais especificamente com a  ligação viga x pilar, sob a supervisão do autor. 
A ligação viga x pilar mais comum em edifícios de pequena altura nas estruturas de concreto pré-moldado é constituída por almofada de apoio de elastômero e chumbadores. Este tipo de ligação se comporta praticamente com uma articulação. Neste trabalho apresentam-se os estudos de variações deste tipo de ligação, incorporando algumas modificações para propiciar alguma rigidez ao momento fletor à ligação. 
Inicialmente, apresenta-se um novo tipo de almofada de apoio que foi desenvolvida com material à base de cimento que confere um comportamento bem mais rígido que as almofadas de elastômero. Como as almofadas de argamassa modificada seriam mais rígidas que as almofadas de elastômero, elas produziriam estruturas mais rígidas. Por outro lado, como elas não teriam distorção, os efeitos de variações de comprimento nos elementos pré-moldado mereceriam mais cuidados.  
Posteriormente, é apresentam-se estudos de dois tipos de ligação de estrutura de esqueleto, com o emprego da almofada estudada. O primeiro tipo corresponde à ligação comumente utilizada em galpões e o segundo tipo corresponde à ligação em edifícios de múltiplos pavimentos. 
2. ALMOFADAS DE APOIO DE ARGAMASSA MODIFICADA 
Para o material empregado na almofada buscou-se uma argamassa que tivesse maior deformabilidade e tenacidade que as argamassas normais de cimento e areia. Essas características seriam importantes para que a almofada pudesse transmitir de forma mais apropriada as tensões de contato, acomodando as irregularidades das superfícies e promovendo um distribuição mais uniforme das tensões. 
O material para estas almofadas foi ser obtido da argamassa de cimento Portland e areia, incorporando os seguintes ingredientes: a) vermiculita termo-expandida, como parte dos agragados, b) latex e c) fibras curtas. 
A vermiculita termo-expandida aumenta a capacidade de deformação do material no estado endurecido. Devido à presença de estabilizadores utilizados na produção do latex, uma quantidade significativa de ar é incorporada na mistura, aumentando também a capacidade de deformação do material. A adição de fibras curtas aumenta a tenacidade do material. 
Vários estudos foram realizados para obter misturas com módulo de elasticidade reduzido, mas com uma resistência à compressão aceitáveis. (BARBOZA et al,, 2001; EL DEBS et al, 2003;  EL DEBS et al,  2006 e SIQUEIRA, 2007). Os primeiros estudos conduziram a uma mistura básica com relação cimento/agregado de 0,3 e uma relação cimento/água  de 0,4, que foram fixadas para obter uma resistência à compressão mínima de 20MPa. 
A partir do estudo das misturas foram moldadas almofadas que foram submetidas à compressão em máquina universal de ensaio. O objetivo deste ensaio foi determinar a capacidade de deformação das almofadas quando submetidas à força uniforme de compressão. 
Além dos resultados das almofadas de argamassa modificada, em El Debs et al (2006) são  apresentados resultados de almofadas de cloropreno e de dois tipos de madeira. A inclusão da madeira nesse estudo se deve ao fato que ela é normalmente empregada no armazenamento de elementos de concreto pré-moldado. A madeira 1 (Pinus Taeda) é considerada um madeira bastante mole e a madeira 2 (Eucalyptus Citriodora) é considerada um madeira de características intermediárias.  As almofadas de cloropreno e de madeira servem como referência para a análise das almofadas de argamassa modificada  
As principais variáveis dos ensaios de compressão uniforme foram as misturas, a espessura das almofadas e a área da almofada. As espessuras empregadas foram 5mm, 10mm e 20mm. As áreas foram de 100mm x 100mm e de 150mm x 150mm. Apenas os resultados das almofadas de 150mm x 150mm são aqui apresentadas. 
Os ensaios foram feitos em uma máquina universal de ensaios com capacidade de aplicar um força de compressão de 2500kN. A força foi aplicadas com uma taxa de 5kN/s. A Figura 1 mostra uma curva tensão x deformação típica. Como a parte inicial da curva inclui uma acomodação inicial da almofada, foi determinada a rigidez da almofada com a expressão: