ANIPB · (Especificações LNEC) ENSAIOS DE TIPO INICIAIS – EXIGÊNCIAS A SATISFAZER 6 ANIPB - Encontro sobre Marcação CE das Vigotas Coimbra, CTCV, 9 de Dezembro de 2010 2 -

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ENSAIOS DE TIPO INICIAIS E CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS DE VIGOTAS. DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO

Manuel Baião

ANIPBSeminário sobre Marcação CE das vigotas

Coimbra, CTCV, 9 de Dezembro de 2010

2ANIPB - Encontro sobre Marcação CE das Vigotas Coimbra, CTCV, 9 de Dezembro de 2010

SUMÁRIO

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS E CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS DE VIGOTAS. DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS - EXIGÊNCIAS A SATISFAZER

Nota introdutória

Resistência à compressão do betão

Resistência à tracção do aço

Resistência mecânica (por cálculo)

Resistência ao fogo

Isolamento sonoro a sons aéreos e a sons de percussão

Especificações construtivas

Durabilidade

VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS

Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem

DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO

NOTAS FINAIS

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Nota introdutória

O objectivo dos ensaios de tipo é demonstrar que as características do produto satisfazem às exigências essenciais.

Na abordagem que se segue, referem-se as principais características essenciais a que as vigotas prefabricadas e os pavimentos devem satisfazer e que condicionam a sua concepção, para cada um dos ensaios de tipo iniciais previstos no Anexo ZA da NP EN 15037-1 (Quadro ZA.1):

1 - Resistência à compressão do betão

2 - Resistência à tracção do aço

3 - Resistência mecânica (por cálculo)

4 - Resistência ao fogo

5 - Isolamento sonoro aos sons aéreos e de percussão

6 - Especificações construtivas

7 - Durabilidade

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS – EXIGÊNCIAS A SATISFAZER


Característica essencial a verificar → Resistência à compressão do betão

Cláusulas exigenciais da norma a aplicar → 4.2.1 - Produção de betão

4.2.2 – Betão endurecido

Resultados expressos em → N/mm2

1 - Resistência à compressão do betão

Destaca-se a resistência do betão endurecido como um dos aspectos essenciais a satisfazer na concepção das vigotas e dos pavimentos.

■ A tensão de rotura mínima à compressão do betão na data de entrega das vigotas deve ser:≥ 20 MPa, para vigotas de betão armado (b.a.)≥ 25 MPa, para vigotas de betão pré-esforçado (b.p.)(Nota: No caso das vigotas de b.p., em que se requer uma resistência mínima na data da transmissão do pré-esforço, não é necessário verificar a resistência do betão na data da entrega)

■ A classe mínima de betão das vigotas deve ser:≥ C25/30, para vigotas de betão armado≥ C30/37, para vigotas de betão pré-esforçado


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Características essenciais a satisfazer → Tensão de rotura à tracçãoTensão de cedência à tracção

Cláusulas da norma a aplicar → 4.1.3 – Aço para betão armado4.1.4 – Aço para betão pré-esforçado

Resultados expressos em → N/mm2 (valor de tensões)

Destaca-se como aspecto essencial neste caso, a necessidade de o aço ter de satisfazer às características estabelecidas nas Disposições Nacionais válidas (Especificações LNEC)




Aço para armaduras de betão armado

(Disposições Nacionais e Normas Nacionais aplicáveis)

(REBAP – Artº 23º)

- Obriga à classificação pelo LNEC das armaduras ordinárias com excepção das do aço A235 NL

(DL 390/2007, de 10 de Dezembro)- Obriga à certificação, por organismo acreditado pela entidade competente no domínio da

acreditação, do aço para utilização em armaduras de betão armado (varões, barras, rolos, ou bobinas, redes electrossoldadas, treliças e fitas ou bandas denteadas) independentemente do processo utilizado na sua obtenção.


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Aço para armaduras de betão armado (cont.)


- A classificação e a certificação são efectuadas de acordo com as Especificações LNEC

● Varões

> E449 (2010) – varões de aço A400 NR para armaduras de betão armado

> E450 (2010) – varões de aço A500 NR para armaduras de betão armado

> E455 (2010) – varões de aço A400 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado

> E456 (2008) – varões de aço A500 ER para armaduras de betão armado

> E460 (2010) – varões de aço A500 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado

> E480 (2008) – treliças electrossoldadas para armaduras de betão armado




Aço para armaduras de pré-esforço


(DL 28/2007, de 12 de Fevereiro)- Obriga à certificação do aço de pré-esforço, por organismo acreditado pela entidade

competente no domínio da acreditação.

- A certificação deve assegurar em particular a conformidade com as normas ou especificações técnicas portuguesas aplicáveis, neste caso com as seguintes Especificações LNEC.

● Fios

> E452 (2006) – Fios de aço para pré-esforço

● Cordões

> E453 (2002) – Cordões de aço para pré-esforço


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3 - Resistência mecânica (por cálculo)

Características essenciais a satisfazer → Resistência mecânica das vigotas e dospavimentos

Método 1Cláusulas a satisfazer → Informação indicada em ZA.3.2 da normaResultados expressos → em termos de geometria e características dos materiais

constituintes do produto a fornecerMétodo 2Cláusulas a satisfazer → cláusula 4.3.3 da normaResultados expressos → em valores de capacidade resistente da vigota e do sistema

de pavimento ou cobertura em que se integra ( kNm, kN,kN/m), determinados de acordo com o Eurocódigo 2.

Método 3Cláusulas a satisfazer → Especificações de projecto da obraMétodo 3a → Fornecimento do produto pormenorizado e calculado em projectoMétodo 3b → Pormenorização (geometria e materiais) e cálculo da capacidade

resistente do produto que satisfaça às exigências de projecto da obra, o qual estará de acordo com as Disposições Nacionais.



4 - Resistência ao fogo

Características essenciais a satisfazer → Resistência ao fogoMétodo 1Cláusulas a satisfazer → Informação indicada em ZA.3.2 da normaResultados expressos → em termos de geometria e características dos materiais

constituintes do produto a fornecerMétodo 2Cláusulas a satisfazer → cláusula 4.3.4 da normaResultados expressos → em termos de classes de resistência ao fogo obtida em

ensaios, dados tabelados, cálculosMétodo 3Cláusulas a satisfazer → Especificações de projecto da obra

(ver quadro da Resistência mecânica)


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5 – Isolamento a sons aéreos e a sons de percussão

Características essenciais a verificar → Isolamento sonoro a sons aéreos e isolamento sonoro a sons de percussão

Cláusulas exigenciais da norma a aplicar → 4.3.5 – Propriedades acústicasResultados expressos → em valores de índices de isolamento

sonoro a sons aéreos (dB) e de índices de isolamento sonoro a sons de percussão (dB/(oit./3))

(NP EN 15037-1 – 4.3.5)

O comportamento acústico depende do pavimento acabado (tipo de blocos de cofragem, elementos aplicados por baixo e/ou por cima da superfície do pavimento, etc.). Para efeitos de cálculo, o isolamento a sons aéreos e a sons de percussão, poderão, na ausência de ensaios, ser estimados de acordo com o Anexo L.




Características essenciais a verificar → Especificações construtivas

Cláusulas exigenciais da norma a aplicar → 4.3.1 – Propriedades geométricas→ 4.3.2 – Características de superfície→ 8 – Documentação Técnica

Resultados expressos → em dimensões (mm), tipos de superfícies e em especificações construtivas


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1 - Propriedades geométricas (a introduzir na Documentação Técnica)

1.1- Tolerâncias de fabrico

• Os desvios máximos sobre as dimensões nominais especificadas, medidas de acordo com a cláusula 5.2 devem satisfazer as exigências seguintes:

a) Tolerâncias dimensionais

a.1) Comprimento nominal do betão (L): ± 25 mm

a.2) Altura nominal (h):

a.3) Largura do banzo (b): ± 5 mm (DH ± 5 mm)

(-10;+10) mm

(-5h/100;+10) mm

(-5;+10) mm

± 5%± 7.5 mm (max.)

se 100 < h ≤ 200 mm

se 200 < h ≤ 500 mm

DHse h ≤ 100 mm


100 200 500+10

-5-10

h



a.4) Outras dimensões transversais:

- vigotas autoportantes e vigotas não-autoportantes sem ressalto:

- vigotas não-autoportantes com ressalto:

a.5) Linearidade da vigota pré-esforçada, no plano horizontal:

(-5;+5) mm

(-5;+10) mm

≤ 1/250 do comprimento da vigota



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b) Tolerâncias de posicionamento das armaduras

Armadura de pré-esforço

- posição na secção transversal:

- comprimento emergente:

(-20; +50) mm

dh

dmv

dv

Horizontal-mente

vertical-mente

± 10 mm, para cada armadura individual

± MAX [hc/40; 3 mm], no centro de gravidade das armaduras tensionadas

± MIN [5% hc; 10 mm], para cada armadura individual




1.2- Dimensões mínimasa) Altura (h)

- vigotas autoportantes:

- vigotas não-autoportantes:

- vigotas não-autoportantes sem treliça e sem alma:

b) Larguras (bo, bw)- largura do banzo:

- largura da alma:

100 mm ≤ h ≤ 500 mm

70 mm ≤ h ≤ 500 mm

h ≥ 60 mm

bo ≥ 85 mm

bw ≥ 40 mm


hc – altura da vigota, excluindo a armadura treliçada


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c) Dimensões da aba do banzo- largura da aba: - altura da aba: - ângulo α:

bf ≥ 20 mm hf ≥ MÁX (0,9 bf; 30 mm) αf ≤ 35º




2 – Características da superfície(NP EN 15037-1 – 4.3.2)

2.1- Aba do banzo

- As superfícies das vigotas sobre as quais apoiam os blocos de cofragem devem ser planas

- Nota: Se for colocado revestimento cerâmico na face inferior do betão no processo de fabrico, podem ser feitos sulcos para permitir a aderência.

2.2- Superfícies superiores e laterais

- Para ter em conta a ligação entre as vigotas e o betão colocado “in-situ” aquando da verificação do monolitismo do sistema de pavimento constituído por vigotas não-autoportantes (ver Anexo C) as características da superfície das vigotas nas zonas de ligação com o betão colocado “in-situ” devem ser objecto de declaração e devem ser garantidas.



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- Esta superfície deve estar limpa e livre de quaisquer corpos estranhos que possam prejudicar a aderência. Deve ser verificada em conformidade com a cláusula 5.2.3 da NP EN 15037-1.

- As vigotas com revestimento cerâmico devem ter uma parte de betão rugoso e uma parte de cerâmica fortemente sulcada (grooved).

- O Quadro 3 da NP EN 15037-1 indica em função das diferentes condições de superfície que actualmente se obtêm na prática para as vigotas pré-esforçadas, o valor de cálculo da tensão rasante, na interface, correspondente ao estado limite último, k1vRdi , e o valor do coeficiente de atrito, k2μ, assumindo para k1 e k2 os valores recomendados de k1= k2 = 1,0.




ENSAIOS DE TIPO INICIAIS –EXIGÊNCIAS A SATISFAZER(6) Especificações construtivas

Quadro 3 da NP EN 15037-1

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Quadro 3 da NP EN 15037-1 (cont.)

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS –EXIGÊNCIAS A SATISFAZER(6) Especificações construtivas


3 – Documentação Técnica(NP EN 15037-1 – 8)

• A pormenorização construtiva dos elementos, no que diz respeito a dados geométricos e às características complementares dos materiais e componentes, devem ser fornecidos em documentação técnica, a qual deve incluir os dados (informação) para construção, como:- os desenhos de instalação recomendada- as dimensões- as tolerâncias- a disposição das armaduras- o recobrimento das armaduras- as condições de apoio provisórias e finais- as condições de elevação



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3 – Documentação Técnica (cont.)

• As vigotas devem ser utilizadas unicamente com blocos de cofragem para os quais a compatibilidade no sistema de pavimentos tenha sido demonstrada. Os critérios de compatibilidade são indicados na Documentação Técnica.

• O produtor pode fornecer na Documentação Técnica:

- a informação necessária ao projectista da obra para o projecto de execução

- o projecto dos pavimentos (p.e. o cálculo estrutural)





• As recomendações para o projecto do sistema de pavimentos de vigotas e blocos de cofragem são dadas nos seguintes anexos informativos desta norma:

- Anexo C – Monolitismo dos pavimentos compostos

- Anexo D – Pormenorização dos apoios e amarração das armaduras

- Anexo E – Cálculo dos pavimentos compostos

- Anexo F - Cálculo das vigotas autoportantes

- Anexo G – Acção de diafragma

- Anexo K – Resistência ao fogo

- Anexo L – Isolamento acústico

• O conteúdo da Documentação Técnica é dada na cláusula 8 e no Anexo M da NP EN 13369.


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(NP EN 13369 – Anexo M – Documentação Técnica)

• A Documentação Técnica, ou documentação de projecto, dos produtos estruturais prefabricados de betão compreende os seguintes pontos:

a) Cálculos de projecto (dimensionamento), indicando as condições de carga e as consequentes verificações aos principais estados limites últimos e de utilização, assim como os coeficientes de segurança adoptados.

b) Especificações técnicas, compreendendo:

b.1) As especificações de produção (para os processos de fabrico)

• Desenhos com a pormenorização dos produtos prefabricados (dimensões, armadura de betão armado e de betão pré-esforçado, dispositivos de elevação, de ligação, etc.)

• Dados de produção com as exigências relativas às características dos materiais e tolerâncias e pesos dos produtos (vigotas)

b.2) As instruções para manuseamento, armazenamento e transporte




3 – Documentação Técnica (cont.)(NP EN 13369 – Anexo M – Documentação Técnica) (cont.)

b.3) Especificações de montagem para a instalação

• Desenhos de instalação consistindo em plantas e secções mostrando o posicionamento e as ligações dos produtos (vigotas) no contexto da obra.

• Informação de instalação com as características requeridas para os materiais a utilizar em obra.

• Instruções de instalação com a informação necessária para o manuseamento, armazenamento, montagem, ajuste, ligações e a conclusão dos trabalhos.

• A Informação Técnica consiste em dados gerais que descrevem o produto e a sua utilização em edifícios ou em outras obras de engenharia civil. Contém esboços com as dimensões principais, indicações sobre os desempenhos relevantes e qualquer outra informação útil para definir a utilização do produto.


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7 - Durabilidade

Características essenciais a declarar → Durabilidade

Cláusulas exigenciais da norma a aplicar → 4.3.7 – DurabilidadeResultados expressos → (consoante os aspectos a considerar)

Destaca-se como aspecto essencial da concepção das vigotas, a exigência relativa aos recobrimentos mínimos (distâncias mínimas entre a superfície da armadura e a face exposta da vigota – face inferior), em função das classes de exposição.

Os valores dos recobrimento mínimos são dados no Quadro A.2 da NP EN 13369.



7 - Durabilidade

(NP EN 13369 – Quadros A.1 e A.2)


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Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem - Critérios DH


Hr – Altura do ressaltoDeve ser compatível com a altura do banzo da vigota

Lr – Largura do ressalto

Lr ≥ 20 ± 2 mm

Dimensões do ressalto para apoio na vigota


d1 – Distância da linha limite àvigota numa altura de 20 mm na zona inferior à alma da vigota, d1>=15 mm.

d2 – Distância da linha limite àvigota, no topo da vigota,d2 >= 25 mm (90 mm <= 100 mm)d2 >= 30 mm (100 mm < h <= 130 mm)d2 >= 35 mm (h> 130 mm)

dx – Distância, segundo x, da linha limite à linha do extradorso do bloco de cofragem.

y0 – Distância, segundo y, a partir do topo da viga, do ponto em que a linha do extradorso de cofragem ultrapassa a linha limite.


Distância entre a vigota e o bloco de cofragem


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Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem Critérios NP EN 15037-1 – ANEXO C

bj – Perímetro de ligação do betão complementar à vigota.

a – Menor distância entre o topo da vigota e o bloco de cofragem.

dg – Máxima dimensão do agregado mais grosso (Dmáx.) do betão complementar.

Distância entre a vigota e o bloco de cofragem


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bj – Perímetro de ligação do betão complementar à vigota.

a – Menor distância entre o topo da vigota e o bloco de cofragem.

dg – Máxima dimensão do agregado mais grosso (Dmáx.) do betão complementar

Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem Critérios NP EN 15037-1 – ANEXO C



No que respeita à actividade do LNEC no domínio dos pavimentos prefabricados

• a homologação obrigatória não poderá continuar a existir logo que os respectivos elementos prefabricados passem a estar cobertos pelas normas harmonizadas e fiquem sujeitos à marcação CE.

• à semelhança do que acontece noutros países em relação aos produtos que são objecto de homologação e que deixam de o ser pela obrigatoriedade da marcação CE, o LNEC admite a possibilidade de, a pedido dos fabricantes e em especial para os produtos abrangidos pelas normas harmonizadas e para os sistemas de construção que os integram, realizar apreciações técnicas voluntárias que apoiem a aplicação, em Portugal, das respectivas normas harmonizadas aos referidos produtos e sistemas. Essas apreciações técnicas voluntárias poderão conduzir à emissão de “Documentos de Aplicação”


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Os “Documentos de Aplicação” relativos a pavimentos terão uma configuração idêntica aos “Documentos de Homologação” no que se refere ao conteúdo.

XX>Características dos materiais

XX>Características geométricas

Características dos elementos constituintes

XXDescrição dos pavimentos

Descrição das condições de fabrico dos elementos prefabricados

Campo de aplicação

ASPECTOS DO CONTEÚDO

XX

XX

DADH



XX>Resistência ao fogo

Descrição do controlo da qualidadeX>Controlo interno da produção, de acordo com a EN

XX>Referência a ensaios específicos realizados pelo LNEC (ex. ensaio para determinação do pré-esforço instalado)

XX>Isolamento sonoro

XX>Resistência mecânica

X(eventual)

0>Isolamento térmico

Características dos pavimentos

ASPECTOS DO CONTEÚDO DADH


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XXCondições a satisfazer na execução

XXCondições a satisfazer no projecto

XXCondições a satisfazer na recepção em obra

ASPECTOS DO CONTEÚDO DADH



Os Documentos de Aplicação poderão constituir uma base relevante para a preparação da Documentação Técnica que deverá acompanhar a Declaração de Conformidade CE a emitir pelo produtor na sequência da Marcação CE das vigotas.

NOTAS FINAIS

Prevê-se que os Documentos de Aplicação tenham uma configuração idêntica àdos Documentos de Homologação, em particular no que se refere à apresentação de tabelas com valores de cálculo das características mecânicas dos pavimentos.

A partir de 1 de Janeiro de 2011, o LNEC deixará de emitir Documentos de Homologação relativos aos pavimentos de vigotas prefabricadas que estejamdentro do campo de aplicação da Norma NP EN 15037-1.

No entanto, o LNEC propõe-se realizar apreciações técnicas voluntárias que apoiem a aplicação, em Portugal, desta norma harmonizada. Essas apreciações técnicas voluntárias poderão conduzir à emissão de “Documentos de Aplicação”.

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Obrigado pela vossa atenção

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