LAJES PLANAS PROTENDIDAS - .solução em concreto protendido será usada. Desde que sejam atendidas

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  • LAJES PLANASPROTENDIDAS

    1PUBLICAO TCNICA

    Autor: Prof. Manfred Theodor SchmidRudloff Industrial Ltda.

    3 Edio - 2009Revisada e Ampliada

  • Lajes Planas Protendidas 3

    NDICE

    ITEM TTULO PG.

    1

    1.1

    1.2

    1.3

    1.4

    1.4.3

    1.5

    1.6

    2

    2.1

    2.2

    2.3

    2.4

    2.4.1

    2.4.2

    2.4.3

    2.4.4

    2.4.5

    2.5

    2.5.1

    2.5.2

    2.6

    2.6.1

    1.4.1

    1.4.2

    2.4.5.1

    2.4.5.2

    2.6.2

    2.6.2.1

    2.6.2.2

    2.6.2.3

    2.6.2.4

    2.6.2.5

    2.6.2.6

    2.6.3

    2.6.4

    2.7

    2.7.1

    2.7.1.1

    2.7.2

    2.7.3

    2.7.4

    3

    3.1

    3.2

    3.3

    3.4

    3.5

    3.6

    3.7

    3.8

    4

    4.1

    5

    INTRODUO

    Generalidades

    Aspectos histricos

    Fatores que aceleraram o desenvol-vimento da laje plana protendida

    Protenso com e sem aderncia

    Protenso com aderncia

    Protenso sem aderncia

    Protenso com e sem aderncia:qual a melhor?

    Definies

    Esquemas estruturais

    FUNDAMENTOS PARA O CLCULOESTRUTURAL

    Objetivo

    Normas Tcnicas

    Sequncia de clculo

    Dimensionamento flexo

    Verificao dos Estados Limitesde Utilizao ou Servio (ELS)

    Contornos crticos

    Consideraes gerais

    Perdas da fora de protenso

    Arranjo dos cabos

    Distribuio dos momentos na laje

    Verificao do estado limiteltimo de flexo

    Com cabos aderentes

    Com cabos no aderentes

    Lajes com armadurapara fora cortante

    Lajes sem armadurapara fora cortante

    Puncionamento

    Consideraes gerais

    Modelo de clculo

    Capitel

    Armadura mnima

    Fissurao

    Deformaes

    Vibraes

    Resistncia ao fogo

    ASPECTOS CONSTRUTIVOS

    Geral

    REFERNCIASBIBLIOGRAFICAS

    Fora cortante em lajes combw 5d

    Pilares internos com efeitode momento

    Pilares com carregamento simtrico(sem efeito de momento)

    Pilares de borda com momentoparalelo borda livre

    Pilares de canto

    Efeito da protenso sobre a puno

    Frmas e escoramentos

    Colocao, tolerncia eraios de curvatura

    Espaamentos

    Cobrimento da armadura

    Proteo das ancoragens

    Sequncia construtiva

    Protenso

    CONSIDERAESECONMICAS

    Exemplo comparativo

    4

    4

    4

    5

    5

    5

    5

    6

    6

    7

    8

    9

    9

    11

    14

    16

    18

    ITEM TTULO PG.

    18

    19

    20

    21

    22

    23

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    30

    8

    8

    8

    11

    13

    14

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    Pilares de borda com momentoperpendicular borda

    21

    21

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    22

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    23

    25

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    27

  • Lajes Planas Protendidas 4

    A laje plana protendida viveu o seu incio nos Estados Unidos e na Austrlia na dcada de 50.

    Na Europa o interesse foi despertado na dcada 70, destacando-se a Inglaterra, os Pases Baixos,

    Sua e, posteriormente, a Alemanha e a Dinamarca, sempre com o respaldo das normas tcnicas FIP e

    depois FIB. O mesmo se diga dos Estados Unidos, porm com o ACI.

    Trata-se pois de uma interessante tecnologia que j est mais do que comprovada e aceita e pode-

    mos afirmar com satisfao j termos belas lajes protendidas tambm no Brasil.

    O desenvolvimento da tecnologia da protenso certamente constitui-se em uma das mais importan-

    tes melhorias no campo da engenharia estrutural. E notrio o seu efeito sobre a economia, o comportamen-

    to estrutural e os aspectos tcnicos de uma soluo em concreto. Por vrias razes, porm, principalmente

    em edificaes, o potencial contido na protenso est longe de ser aproveitado. O projeto de uma edificao

    costuma envolver o dono do empreendimento, a equipe de projeto - incluindo aqui o arquiteto e o engenhei-

    ro estrutural, e naturalmente o construtor. Muitas vezes, a soluo protendida deixa de ser usada porque

    um dos participantes no est familiarizado com a tecnologia da protenso e suas vantagens como maior

    liberdade arquitetnica, vos maiores e maior flexibilidade, estruturas de transio resolvendo o conflito da

    descontinuidade vertical no uso da edificao, ambientes amplos e livres de pilares, garagens generosas,

    etc. Em resumo, a ps-tenso promove o concreto e melhora a qualidade da estrutura.

    Nos ltimos tempos, graas a uma vivncia j bastante amadurecida, as caractersticas do concreto

    protendido vm sendo muito bem aproveitadas tambm no campo das lajes planas, fato interessante por-

    que cabe laje uma parcela significativa do custo da estrutura. Algumas vantagens desta aplicao so:

    As deformaes em uma laje protendida so menores do que no concreto armado, podendo-se

    eliminar completamente as deformaes provenientes do peso prprio.

    A laje plana protendida permite em edificaes menor distncia de piso a piso, o que no caso de

    um edifcio alto pode resultar na economia de um pavimento, revestimentos, tubulaes e ele-

    mentos de fachada.

    Do interesse comum que uniu os esforos de estudiosos, projetistas, firmas de protenso e constru-

    tores, resultaram as Normas e Recomendaes disponveis sobre o assunto, tendo j sido projetadas e

    construdas com sucesso pelo mundo afora milhes de metros quadrados de lajes planas protendidas.

    1.1 Generalidades

    1.2 Aspectos histricos

    INTRODUO

    1. INTRODUO

  • Lajes Planas Protendidas 5

    A tcnica de clculo introduzida por T.Y.Lin sob a denominao "Load Balancing Method", publicada no

    ACI Journal, Proceedings, em 1963.

    A racionalizao das formas e a facilidade de execuo em comparao com a soluo convencional de

    vigas e lajes.

    A diminuio do tempo de construo em decorrncia da racionalizao natural que vem ocorrendo

    nos mtodos de execuo da laje.

    O respaldo oferecido por grande nmero de pesquisas e ensaios sobre o assunto.

    As vantagens econmicas que o sistema oferece.

    A esbeltez, simplicidade e elegncia da estrutura, feita com lajes planas, lisas e protendidas, e sua no-

    tvel linearidade.

    1.3 Fatores que aceleraram o desenvolvimento da laje plana protendida

    H a necessidade de mais mo de obra para colocao das cor-

    doalhas na frma, uma vez que os cabos so monocordoalhas.

    O manuseio de cordoalhas deve ser feito com cuidado especial,

    para evitar danos no plstico que as envolve.

    No h no processo a operao de injeo de nata de cimento

    no interior das bainhas.

    A bainha plstica (e no metlica) ao redor da cordoalha diminui a

    capacidade da estrutura de resistir ao fogo, em caso de incndio.

    A ausncia da bainha metlica permite maior excentricidade e

    melhor aproveitamento da cordoalha.

    Aberturas e cravaes de pinos e chumbadores devem ser evi-

    tadas, para que no se rompa a cordoalha, o que anularia o

    efeito da sua protenso.

    Na ancoragem concentra-se toda a responsabilidade por manter

    a fora de protenso. Uma falha nesta pea significa desativao

    instantnea do cabo e perda total de sua colaborao.

    Devido inexistncia de aderncia entre as cordoalhas e o con-

    creto, necessria maior quantidade de armadura passiva pa-

    ra verificaes no Estado Limite ltimo.

    Os cabos so leves e de fcil manuseio. Porm, por serem mais

    flexveis, exigem maior nmero de suportes e melhor fixao.

    O menor coeficiente de atrito entre cabo e bainha, devido gra-

    xa, permite maior tenso na cordoalha.

    O uso de cabos no aderentes no recomendado para estru-

    turas expostas a agentes corrosivos e cargas dinmicas.

    A aderncia da cordoalha com o concreto proporciona estru-

    tura reduo na taxa de armadura frouxa necessria soluo

    no aderente.

    No caso de falha da ancoragem, a perda de fora ser localiza-

    da - o comprimento remanescente do cabo, se intacto, conser-

    var a fora neste, a partir do ponto em que ocorreu o dano.

    e

    Cada bainha pode comportar at 4 cordoalhas, facilitando as-

    sim a colocao das mesmas na laje.

    etapa de injeo das bainhas necessria, porm pode ser

    realizada simultaneamente ao cronograma da obra, sem retar-

    d-lo.

    aior segurana diante de situaes ex-

    tremas como incndios e exploses, pois a cordoalha est en-

    volta em nata de cimento e bainha metlica.

    er ermite que sejam feitas

    aberturas e cravaes de pinos e chumbadores nas peas con-

    cretadas. Mesmo se cortado, o cabo continuar aderente.

    A bainha metlica deve ser manuseada com cuidado, mas

    menos melindrosa do que a plstica usada na protenso sem

    aderncia.

    A

    A estrutura apresenta m

    A ad ncia oferecida pela injeo p

    A aderncia responde por uma melhor distribuio das fissuras

    e maior segurana Ruina (ELU).

    A fabricao do material de protenso feita deforma econ-

    mica, tanto em fbrica, quanto no cantiro de obras.

    1.4.1 PROTENSO COM ADERNCIA 1.4.2 PROTENSO SEM ADERNCIA

    1.4 Protenso com e sem aderncia

    INTRODUO

  • Lajes Planas Protendidas 6

    Em ateno valiosa bibliografia estrangeira sobre o assunto, procuramos situar o presente traba-

    lho dentro das seguintes definies:

    Laje plana = "flat slab" (do ingls) = "Flachdecke" (do alemo). Aqui a laje

    plana mas no necessariamente lisa, isto , podem existir vigas, capitis e

    nervuras.

    Laje plana lisa = "flat plate" = "Flachplatte". A laje plana e realmente lisa,

    no se admitindo capitis ("column heads"), nem tampouco engrossamen-

    tos da laje ("drops at colu