Em seguida, são apresentados os diferentes aspetos técnicos das ancoragens mecânicos e químicas instaladas em betão. São especificadas diferentes situações pelas quais uma ancoragem corretamente instalada pode falhar e são detalhadas as principais falhas que poderão sofrer e o motivo pelo qual se produzem.
Durante o processo de cálculo e verificação, é necessário verificar se a instalação é suficientemente resistente para resistir diante das seguintes situações:
Diferencia-se em função das cargas às quais as ancoragens são sujeitas, as falhas foram divididas naquelas às quais se aplica uma carga de tração e às quais se aplica uma carga de corte. Só é necessário verificar estas categorias no caso de existirem cargas combinadas de tração e de corte.
TRAÇÃO
1. Falha do aço
Modo de falha caracterizado pela fratura da parte metálica da ancoragem. Produz-se quando uma ancoragem é sujeita a uma carga de tração superior à resistência do aço. A falha produz-se habitualmente na zona de menor secção. No caso das ancoragens de rosca macho, a rotura produz-se na zona do grampo; parte da ancoragem ficará dentro do furo de instalação, partindo por cima do grampo.
2. Falha por extração
Modo de falha que se caracteriza pelo facto do corpo da ancoragem se extrair sem que se alcance a resistência do betão por completo. Produz-se quando a carga de tração aplicada à ancoragem supera a força de fricção ou fixação entre o mecanismo de fixação e a face interna do betão, produzindo a extração completa da ancoragem. No caso das ancoragens de rosca macho, o grampo costuma ficar dentro do furo extraindo o eixo na íntegra. Este tipo de falha aplica-se apenas a ancoragens mecânicas.
3. Falha por cone de betão
Modo de falha caracterizado pela rotura do betão. Produz-se quando a carga de tração à qual a ancoragem é sujeita é superior à resistência do betão, produzindo-se uma rotura do material base em forma de cone invertido. Esta falha está diretamente relacionada com a profundidade de instalação e com a classe de resistência do betão.
4. Falha combinada por extração e cone de betão (Químicas)
Modo de falha que se caracteriza porque a falha ocorre na interferência entre o material colado ou argamassa e o material base, ou entre o material colado e o elemento metálico (falha por adesão) e que, além disso, contém um pequeno cone de betão na parte mais alta ou próxima à superfície de betão. Produz-se quando a carga de tração à qual a ancoragem química é sujeita é superior à resistência de aderência. Este tipo de falha só se aplica às ancoragens químicas e a sua verificação não dispensa a verificação dos restantes tipos de falha.
5. Falha por fissuração:
Modo de falha caracterizado porque o betão se fratura ao longo do plano passando através do eixo da ancoragem ou ancoragens. Nestes casos produz-se uma fissura no material base que anula a capacidade de fixação da ancoragem. Produz-se quando a carga de tração à qual a ancoragem é sujeita é superior à resistência do betão dadas as circunstâncias particulares. Só necessita de ser verificado quando a distância até à margem do elemento de betão é inferior à distância crítica de fissuração (scr,sp) no caso de uma ancoragem isolada ou 1,2 vezes a distância crítica de fissuração num grupo de ancoragens.
CORTE
1. Falha do aço sem braço de alavanca
Modo de falha caracterizado pela fratura da parte metálica da ancoragem. Produz-se quando uma ancoragem é sujeita a uma carga de corte superior à resistência do aço. A falha produz-se habitualmente na zona da ancoragem nivelada com a superfície do material base. No caso das ancoragens de rosca macho, a rotura produz-se na zona roscada.
2. Falha do aço com braço de alavanca
Modo de falha caracterizado pela fratura da parte metálica da ancoragem por flexão. Produz-se quando uma ancoragem é sujeita a uma carga de corte superior à resistência do aço à flexão. A principal diferença em relação à falha sem braço de alavanca é a discrepância entre a superfície do material base e a placa de ancoragem. Isto cria um momento de flexão.
3. Falha por margem de betão
Modo de falha que se caracterizada pela rotura da margem do betão. Produz-se quando a carga de corte à qual a ancoragem é sujeita é superior à resistência da margem do betão, causando a rotura do mesmo entre a margem deste e a ancoragem
4. Falha por fragmentação
Modo de falha que se caracteriza pela formação de um rompimento do betão no sentido oposto à direção de aplicação da carga de corte. Produz-se quando a carga de corte à qual a ancoragem é sujeita causa uma fragmentação na zona neutra do material base desde o ponto em que está aplicado o esforço de corte que anula a capacidade de fixação da ancoragem.
