Para superar estas limitações, o engenheiro estrutural Tamás Hornyák da Unique-Plan Kft., em colaboração com o especialista em ancoragem Hilti Gábor Hanzel, desenvolveu um fluxo de trabalho validado que combina ferramentas convencionais de projeto de ancoragem com análise não linear de betão, para fornecer soluções construtivas e conformes com as normas em condições de carregamento extremo.
Sobre o projeto
No âmbito de uma grande renovação de autoestrada, foi necessário instalar paredes de barreiras acústicas sobre parapeitos de pontes para reduzir a poluição sonora do tráfego. As barreiras, de grande altura e fortemente carregadas pelo vento, foram posicionadas em estruturas de betão com dimensões e armadura limitadas. O gabinete de projeto principal, CÉH+, forneceu o layout base, incluindo alturas das barreiras, espaçamento entre colunas (a cada 2 metros) e as combinações de ações relevantes.
Desafios de engenharia
A principal dificuldade consistia em verificar âncoras pós-instaladas colocadas próximo da extremidade do betão existente, sob forças laterais elevadas. Embora os parapeitos contivessem armadura, o Eurocódigo restringe a forma como as varões de aço podem ser considerados em tais projetos. Como resultado, o Hilti Profis Engineering frequentemente indicava falhas, mesmo quando os engenheiros acreditavam que a estrutura real deveria ter um desempenho adequado.
As tentativas de sobredimensionar aumentando o tamanho da placa ou a quantidade de âncoras pareciam excessivas e insatisfatórias. As alternativas moldadas no local eram mais calculáveis, mas difíceis de implementar em obra. A necessidade era clara: um método fiável para incluir a armadura existente na verificação, sem violar as normas nem comprometer a construtibilidade.
Quando estamos próximos da extremidade do betão com forças elevadas, o dimensionamento tradicional de ancoragens conduz frequentemente a um sobredimensionamento. Este fluxo de trabalho ajudou-nos a evitar isso e a cumprir na mesma todos os requisitos de segurança.
Tamás Hornyák
Engenheiro Estrutural – Unique-Plan Kft.
Hungria
Soluções e resultados
Reconhecendo que o sobredimensionamento ou o aumento das dimensões não era uma solução sustentável, Tamás Hornyák desenvolveu um novo fluxo de trabalho que colmatou as lacunas entre as capacidades do software e a realidade da engenharia. O processo começou com o projeto preliminar de ancoragem no Hilti Profis Engineering, que sinalizou condições críticas próximo das extremidades do betão. A partir daí, o projeto foi exportado para a IDEA StatiCa Connection, onde foram realizadas verificações estruturais completas, incluindo a análise de rigidez das colunas de aço e das placas de base.
Usar o IDEA StatiCa Detail deu-me total confiança no dimensionamento. A utilização de análise de elementos finitos não linear, armadura real e pressupostos normativos seguros tornam-no uma ferramenta muito fiável.
Tamás Hornyák
Engenheiro Estrutural – Unique-Plan Kft.
Hungria
Quando a ancoragem falhou nesta configuração, Tamás transferiu o projeto para a IDEA StatiCa Detail, permitindo a modelação por elementos finitos não linear de toda a região de ancoragem. Aqui, a armadura de betão existente dos parapeitos da ponte foi modelada em detalhe, correspondendo aos esquemas de armadura reais com base nas peças desenhadas fornecidas. Isto permitiu capturar tanto a rotura do betão à tração como o comportamento de ancoragem da armadura.
Conclusão
A análise não linear 3D, incorporando comportamento realista dos materiais, sem resistência à tração no betão e com atrito interno nulo, permitiu que o sistema de ancoragem passasse em todas as verificações normativas relevantes. A solução satisfez igualmente os requisitos normativos relativos às ações do vento. O resultado foi um projeto de ancoragem robusto, seguro e realista, que foi também validado pelo gabinete de projeto principal, CÉH+, que posteriormente adotou e apoiou esta abordagem.
Os engenheiros dispõem finalmente de um método para verificar âncoras pós-instaladas sob forças extremas e condições de bordo próximo. Trouxe-nos uma solução fiável que podemos defender, mesmo perante normas nacionais mais exigentes.
Tamás Hornyák
Engenheiro Estrutural – Unique-Plan Kft.
Hungria
Este fluxo de trabalho prático, mas rigoroso, foi posteriormente demonstrado por Gábor Hanzel a outros engenheiros que enfrentam desafios semelhantes com âncoras pós-instaladas, especialmente em projetos de infraestrutura na Europa de Leste. O seu sucesso destaca o poder das ferramentas de análise não linear quando os métodos convencionais não conseguem refletir as condições reais.
Sobre a Unique-Plan Kft.
A Unique-Plan Kft. foi fundada em 2015 em Budapeste, sendo que alguns membros da empresa trabalham juntos desde 1993. O principal âmbito de atividade da empresa tem sido: projeto de estruturas de pontes, edifícios industriais e residenciais, tanto cálculos estáticos como dinâmicos avançados (sísmica, dinâmica pedonal e eólica, análise de vibrações e fadiga).
Utilizam um amplo espectro de software para cálculos (ANSYS Discovery, AxisVM, ConSteel, IDEA StatiCa, Mathcad, SOFiSTiK) e para modelação e desenhos (ALLPLAN, ANSYS SpaceClaim, AutoCAD, Tekla Structures). Com os seus engenheiros qualificados e experientes, estão prontos para projetar estruturas de engenharia de forma económica e esteticamente apelativa. O lema da empresa: Onde os pensamentos se tornam planos!
