MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E SERVIÇOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL: novembro 2011

ANCORAGEM COM CHUMBADORES

Edson Carlos do Nascimento

O tipo de chumbador tradicional - os modelos pré-concretados - é instalado no momento da concretagem ou, após a quebra do concreto, chumba-se a ancoragem no nicho obtido. A parte embutida, em geral, tem forma de J, e será a responsável pela sustentação de estruturas metálicas, máquina, entre outros. Hoje, ainda se utiliza esse tipo de chumbador, mas foram desenvolvidos chumbadores pós-instalados, que se viabilizaram com a popularização das furadeiras (impacto/martelete) para concreto. Esses sistemas foram trazidos ao País por empresas nacionais que passaram a utilizar tecnologias estrangeiras, há cerca de 40 anos.

O chumbador se tornou um material muito utilizado. Há uma grande quantidade de marcas e modelos e, por muitas vezes, para a escolha de um ou outro modelo, prevalecem as questões de confiabilidade na marca, hábito de uso, segurança e até questões econômicas. O chumbador era considerado simplesmente como um item das despesas da obra, mas hoje é analisado como um item individual do orçamento.

É importante ressaltar que, apesar de todos esses aspectos econômicos serem importantes, a correta utilização de cada modelo deve ser observada. A melhor economia está na seleção do chumbador específico para determinada finalidade e nunca se deve subdimensionar e nem superdimensionar o uso das peças. Para auxiliar a seleção pode-se utilizar normas brasileiras da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), ainda pouco utilizadas por não serem conhecidas por uma boa parte dos usuários e projetistas.

Tipos de chumbadores pós-instalados

Ancoragens por fricção
Modelo comum representado por buchas plásticas e chumbadores metálicos utilizados somente em bases maciças como concreto ou alvenaria maciça. Deve-se sempre observar a resistência do material base, para que as características mecânicas da ancoragem trabalhem em harmonia com o substrato. Um exemplo disso é a tendência da ancoragem metálica instalada em tijolo maciço gerar o esmagamento das paredes do furo. Caso haja esse efeito, o mais indicado é usar uma ancoragem plástica.

Já em situações de fixação em base de concreto, tanto uma ancoragem plástica quanto uma metálica pode funcionar bem. Deve-se, porém, observar a carga a ser solicitada: a ancoragem metálica, em geral, atinge valores de cargas superiores aos apresentados por uma ancoragem plástica.

Ancoragens por aderência
São utilizadas resinas, em geral, compostas por epóxi ou poliéster. Há também as mais modernas, feitas de resinas híbridas, ou seja, misturas de mais de um elemento, incrementando a resistência mecânica, desempenho frente à umidade, retração e, principalmente, resistência frente à fadiga ao longo do tempo e cargas cíclicas.

Esse sistema apresenta melhor desempenho em cargas dinâmicas, face ao alto índice de eficiência na aderência com o material base. Em geral, é mais usado em bases de concreto, mas há situações de uso em alvenaria maciça, onde uma ancoragem mecânica venha a esmagar as paredes do furo, devido à fragilidade do próprio material base.

Em situações de fixação em concreto a eficiência é superior à de ancoragens de fricção, tanto em relação à proximidade de bordas como entre ancoragens. Isso porque, quando ocorre a expansão da ancoragem, são geradas tensões, nas quais a proximidade de bordas pode criar fissuras que levarão à ruptura da base ou gerar uma região fragilizada, diminuindo a resistência do concreto. Pode ocorrer, ainda, a ruptura no momento de aplicação da carga, o que também acontece em situação de instalação de chumbadores mais próximos entre si.

Ancoragem por base de suporte
Para esse tipo de ancoragem há alguns tipos de buchas específicas para placas de gesso acartonado, resinas para ancoragens em bases ocas e alguns tipos de ancoragens mecânicas de alta resistência, chamados chumbadores de segurança. Há dois tipos de situações de aplicação:

A primeira é indicada para alvenaria oca ou gesso acartonado, mais leves. A fixação ocorre por meio da expansão gerada pelo torque ou expansão química da resina desenvolvida na parte interna na alvenaria.

Na segunda situação, há uma ancoragem de uso exclusivo em base de concreto, com características muito pesadas (ancoragem de segurança) em que, com o uso de alguns modelos, acontece o alargamento do furo pela própria ancoragem no momento da instalação. Nesse caso, o chumbador funciona como um fuste, as tensões são distribuídas de baixo para cima e há redução das tensões geradas na parede do furo, comum no sistema de fricção e químico.

A instalação próxima às bordas e também entre si é beneficiada com esse não-tensionamento das paredes, assim essa ancoragem funciona como se estivesse pré-concretada.

Dimensionamento
Para o correto dimensionamento das ancoragens deve-se utilizar as cargas efetivas de serviço e ter como premissa as Normas Brasileiras (quando existentes) envolvidas. Um exemplo é a NBR 13707 - Projeto de revestimento de paredes e estruturas com placas de rocha (Fachadas de Pedras/Granito).

As cargas resistentes são obtidas em ensaios de laboratórios, com representação estatística e determinadas pela carga admissível. O uso de média simples para determinar cargas é arriscado, pois o chumbador é um elemento de aplicações com responsabilidade. Pode ser consultada a NBR 14827.

A escolha da ancoragem perante a carga de serviço não deve ser feita simplesmente com base nos valores registrados nas tabelas contidas em catálogos. É preciso analisar as cargas combinadas, situação encontrada na maioria dos casos de fixação mas que, em geral, passa desapercebido por muitos.

Trabalhando com cargas combinadas
Para o dimensionamento das cargas combinadas nas ancoragens deve-se checar os efeitos da instalação próxima às bordas e entre ancoragens, fatores que repercutem na redução da carga resistente. Dessa forma, faz-se necessário aplicar os devidos coeficientes de redução.

Além dos cuidados com as cargas, deve-se escolher a ancoragem que atenda às características exigidas para a aplicação, tais como resistência a cargas vibratórias, aplicação rápida, resistência à corrosão, adaptabilidade às condições de instalação local entre outros.

Hoje, para facilitar o dimensionamento de ancoragens, existem softwares gratuitos que, por meio de um sistema interativo, guiam a entrada de dados e calculam os dados para uma perfeita fixação.