Relatório ensai os

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Relatório ensai os

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPA INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL – FEC 3º RELATÓRIO DE ENSAIOS DE ESTRUTURAS E MATERIAIS Belém - Pará Julho/2013
  2. 2. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPA INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL – FEC Miguel Figueiredo de Oliveira Neto – 11019006601 Rafaela Carolina Sarmento Araújo – 11019007701 Trabalho apresentado à disciplina de ensaios de estruturas e matérias sob a orientação Luis Veloso Belém - Pará Julho/2013
  3. 3. Sumário 1. Introdução 2. Objetivos 3. Metodologia 3.1. Materiais 3.2. Procedimentos Experimentais 3.3. Equações Utilizadas 4. Resultados 5. Conclusões
  4. 4. 1. Introdução Os ensaios de corpos-de-prova são de extrema importância para que se saiba a resistência do concreto numa determinada idade, este concreto é feito a partir de um estudo de dosagem onde se procura melhor aproveitar os materiais a fim de obter um resultado final econômico, prático e funcional que atenda as especificações necessárias. O ensaio de compressão é o mais indicado para avaliar essas características, principalmente quando se trata de materiais frágeis, como ferro fundido, madeira, pedra e concreto. É também recomendado para produtos acabados, como molas e tubos. Porém, não se costuma utilizar ensaios de compressão para os metais. A compressão é um esforço axial, que tende a provocar um encurtamento do corpo submetido a este esforço. Nos ensaios de compressão, os corpos de prova são submetidos a uma força axial para dentro, distribuída de modo uniforme em toda a seção transversal do corpo de prova. Os corpos-de-prova cilíndricos destinados ao ensaio de compressão simples, são moldados conforme as prescrições da norma brasileira NBR – 5738. Esta norma estabelece que os corpos devem ser moldados em duas camadas distribuídas uniformemente dentro das fôrmas, em seguida é necessário o adensamento dessas camadas, para isto é utilizada uma haste de socamento, cada camada recebe 25 golpes. 2. Objetivos O ensaio de compressão tem como objetivo a determinação do módulo de elasticidade (E MPa) e a resistência do concreto (σu MPa) do Corpo de Prova feito de Concreto e análise do seu comportamento quando submetido à compressão. -Determinar a Tensão máxima (σmáx) -Módulo de elasticidade (E) -Gráfico de Tensão x Deformação -Coeficiente de Poisson (v)
  5. 5. 3. Metodologia Na execução do ensaio foram obedecidas as seguintes etapas: Posicionar o corpo-de-prova sobre o prato inferior da prensa, de tal maneira que o eixo vertical do corpo-de-prova se alinhe com o eixo vertical da máquina que contém o eixo da rótula; O carregamento deve ser então iniciado, dando-se continuamente e sem choques durante todo o decorrer do ensaio. A tensão de ruptura à compressão é obtida dividindo a carga de ruptura pela área da seção transversal do corpo-de-prova. Durante o ensaio, faz-se leituras de (∆L transversal) e (∆L longitudinal) com valores pré definidos de carga aplicada. 3.1. Materiais - Máquina de Ensaio Universal (compressão e tração) - Corpo de prova de concreto (150mm x 300 mm) - Transdutores de Deformação (analógico) - Prato de aço - Borracha neoprene. 3.2. Procedimentos Experimentais De inicio afixou-se ao corpo-de-prova o anel mecânico e os extensômetros para medir (∆L transversal) e (∆L longitudinal) (fig 1). Logo deu-se inicio ao ensaio de compressão com quatro ciclos, no entanto foi necessário somar mais 2000 Kgf as Tensões preestabelecidas entre 0 e 30% da carga estipulada ao corpo-de-prova de 20 Mpa, pois os valores de tensão pequenos não estavam sendo registrados pelos extensômetros. (Fig. 1) Fonte: Miguel Neto (Fig. 2) Fonte: Miguel Neto
  6. 6. Ao final do quarto ciclo foram retirados os extensômetro afim de não danificá-los, então no ultimo ciclo a carga foi elevada até a ruptura do corpo-de-prova. Entretanto por problemas na maquina o ensaio prosseguiu sem o acompanhamento dos alunos e professor. No dia seguinte o valor da carga de ruptura ficou em 55000 Kgf. (Fig. 3) Fonte: Miguel Neto Com os valores anotados no ensaio de compressão montou-se a seguinte tabela Força (Kgf) ∆L Long (0.001mm) ∆L Trans (0.001 mm) 0 0 0 900 0 0 4900 6 2,5 8900 24 3 12900 45 4 16900 70 7 20900 96 11,5 900 38 7 4900 38 7 8900 41 7 12900 59 8 16900 79 10 20900 103 12,5 900 39 7 4900 39 7 8900 44 7 12900 64 8 16900 84 10 20900 104 12,5 900 41 6,5 4900 41 6,5 8900 45 6,5 12900 64 8 16900 79 10 20900 105 12
  7. 7. 3.3. Equações Utilizadas Durante o tratamento dos dados foram utilizadas as seguintes fórmulas: Calculo da deformação (ε mm/mm) Eq 1: = ∆L / Lɛ Cálculo da área do corpo de prova, sabendo-se que o valor de d = 50 mm. Eq 2: A = 3,14 * d² / 4 Cálculo das Tensões (σ) em MPa, sabendo-se que “F” é o valor de cada força coletada pela máquina e “A” é a área calculada anteriormente. Eq 3: σ = F.g / A Cálculo do Módulo de Elasticidade (E), sabendo-se que os valores de Tensão (σ) e Deformação (ε) são calculados a partir dos resultados obtidos na tabela 1, de acordo com a eq. 4: E = (σb – σa) / ( b - a)ɛ ɛ Cálculo da Tensão de Ruptura (σu) σu = Fu*A Coeficiente de Poisson (v) v = - t / lɛ ɛ
  8. 8. 4. Resultados Tabela 2 – Dados calculados com as equações acima Força (Kgf) ∆L Long (0.001mm) ∆L Trans (0.001 mm) A (mm²) σ (Mpa) εLong (mm/mm) εTransv (mm/mm) 0 0 0 17662,5 0,0 0 0 900 0 0 17662,5 0,5 0 0 4900 6 2,5 17662,5 2,7 0,00004 1,66667E-05 8900 24 3 17662,5 4,9 0,00016 0,00002 12900 45 4 17662,5 7,2 0,0003 2,66667E-05 16900 70 7 17662,5 9,4 0,000466667 4,66667E-05 20900 96 11,5 17662,5 11,6 0,00064 7,66667E-05 900 38 7 17662,5 0,5 0,000253333 4,66667E-05 4900 38 7 17662,5 2,7 0,000253333 4,66667E-05 8900 41 7 17662,5 4,9 0,000273333 4,66667E-05 12900 59 8 17662,5 7,2 0,000393333 5,33333E-05 16900 79 10 17662,5 9,4 0,000526667 6,66667E-05 20900 103 12,5 17662,5 11,6 0,000686667 8,33333E-05 900 39 7 17662,5 0,5 0,00026 4,66667E-05 4900 39 7 17662,5 2,7 0,00026 4,66667E-05 8900 44 7 17662,5 4,9 0,000293333 4,66667E-05 12900 64 8 17662,5 7,2 0,000426667 5,33333E-05 16900 84 10 17662,5 9,4 0,00056 6,66667E-05 20900 104 12,5 17662,5 11,6 0,000693333 8,33333E-05 900 41 6,5 17662,5 0,5 0,000273333 4,33333E-05 4900 41 6,5 17662,5 2,7 0,000273333 4,33333E-05 8900 45 6,5 17662,5 4,9 0,0003 4,33333E-05 12900 64 8 17662,5 7,2 0,000426667 5,33333E-05 16900 79 10 17662,5 9,4 0,000526667 6,66667E-05 20900 105 12 17662,5 11,6 0,0007 0,00008 E (Mpa) Fu (Kgf) σu (Mpa) E estimado (Mpa) Poisson (v) 26035,03185 55000 30,5 26308,5 0,1271
  9. 9. Gráfico obtidos através dos valores anotados Gráfico deformação transversal vr deformação longitudinal Gráfico Tensão vs Deformação
  10. 10. 5. Conclusões Os resultados do ensaio mostram que a tensão de ruptura do corpo de prova de Concreto (previsto em 20 MPa) atingiu seu limite em 30,5 Mpa (55000 Kgf), resistindo satisfatoriamente ao seu valor estipulado. O ensaio também mostrou que o valor médio do módulo de elasticidade de E = 23035,032 MPa, foi satisfatório em relação ao modulo de elasticidade estipulado Eest = 26308,5 Mpa. O coeficiente de Poisson foi de v = 0,1271 e ficou dentro da média de 0 ≤ v ≤ 0,5.

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