Publicacao1 Lajes Planas Protendidas

  • View
    94

  • Download
    18

Embed Size (px)

Text of Publicacao1 Lajes Planas Protendidas

LAJES PLANAS PROTENDIDAS

Autor: Prof. Manfred Theodor Schmid Rudloff Industrial Ltda.

3 Edio - 2009 Revisada e Ampliada

PUBLICAO TCNICA

1

NDICEITEM1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 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 2.4.5.1 2.4.5.2 2.5 2.5.1 2.5.2 2.6 2.6.1

TTULOINTRODUO Generalidades Aspectos histricos Fatores que aceleraram o desenvolvimento da laje plana protendidaProtenso com e sem aderncia Protenso com aderncia

PG.4 4 4 5 5 5 5 6 6 7 8 8 8 8 9 9 11 11 13 14 14 16 18 18 18 18 18

ITEM2.6.2 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

TTULOModelo de clculo Pilares com carregamento simtrico (sem efeito de momento) Pilares internos com efeito de momento Pilares de borda com momento perpendicular borda Pilares de borda com momento paralelo borda livre Pilares de canto Efeito da protenso sobre a puno

PG.18 19 20 21 21 21 21 22 22 22 23 23 25 25 25 26 26 26 26 26 27 27 27 27 28 28 30

Protenso sem aderncia Protenso com e sem aderncia: qual a melhor? Definies Esquemas estruturais FUNDAMENTOS PARA O CLCULO ESTRUTURAL Objetivo Normas TcnicasSequncia de clculo Dimensionamento flexo

Capitel Contornos crticos Verificao dos Estados Limites de Utilizao ou Servio (ELS) Fissurao Armadura mnima DeformaesVibraes

Resistncia ao fogo ASPECTOS CONSTRUTIVOS Geral Frmas e escoramentos Colocao, tolerncia e raios de curvatura Espaamentos Cobrimento da armadura Proteo das ancoragens Sequncia construtiva Protenso CONSIDERAES ECONMICAS Exemplo comparativo REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS

Consideraes gerais Perdas da fora de protenso Arranjo dos cabos Distribuio dos momentos na laje Verificao do estado limite ltimo de flexo Com cabos aderentes Com cabos no aderentes Fora cortante em lajes com bw? 5d Lajes sem armadura para fora cortante Lajes com armadura para fora cortante Puncionamento Consideraes gerais

Lajes Planas Protendidas

3

INTRODUO1. INTRODUO 1.1 GeneralidadesO desenvolvimento da tecnologia da protenso certamente constitui-se em uma das mais importantes melhorias no campo da engenharia estrutural. E notrio o seu efeito sobre a economia, o comportamento 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 engenheiro 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 porque 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 elementos de fachada. Do interesse comum que uniu os esforos de estudiosos, projetistas, firmas de protenso e construtores, 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.

1.2 Aspectos histricosA 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 podemos afirmar com satisfao j termos belas lajes protendidas tambm no Brasil.

Lajes Planas Protendidas

4

INTRODUO1.3 Fatores que aceleraram o desenvolvimento da laje plana protendida? 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 notvel linearidade.

1.4 Protenso com e sem aderncia1.4.1 PROTENSO COM ADERNCIA? Cada bainha pode comportar at 4 cordoalhas, facilitando assim a colocao das mesmas na laje. ? A bainha metlica deve ser manuseada com cuidado, mas menos melindrosa do que a plstica usada na protenso sem aderncia. ? A etapa de injeo das bainhas necessria, porm pode ser realizada simultaneamente ao cronograma da obra, sem retard-lo. ? A estrutura apresenta maior segurana diante de situaes extremas como incndios e exploses, pois a cordoalha est envolta em nata de cimento e bainha metlica. ? A ad erncia oferecida pela injeo p ermite que sejam feitas aberturas e cravaes de pinos e chumbadores nas peas concretadas. Mesmo se cortado, o cabo continuar aderente. ? A aderncia da cordoalha com o concreto proporciona estrutura reduo na taxa de armadura frouxa necessria soluo no aderente. ? A aderncia responde por uma melhor distribuio das fissuras e maior segurana Ruina (ELU). ? No caso de falha da ancoragem, a perda de fora ser localizada - o comprimento remanescente do cabo, se intacto, conservar a fora neste, a partir do ponto em que ocorreu o dano. ? A fabricao do material de protenso feita deforma econe mica, tanto em fbrica, quanto no cantiro de obras.

1.4.2 PROTENSO SEM ADERNCIA? H a necessidade de mais mo de obra para colocao das cordoalhas 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 evitadas, 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 concreto, necessria maior quantidade de armadura passiva para 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 graxa, permite maior tenso na cordoalha. ? O uso de cabos no aderentes no recomendado para estruturas expostas a agentes corrosivos e cargas dinmicas.

Lajes Planas Protendidas

5

INTRODUO1.4.3 Protenso com e sem aderncia: qual a melhor?As duas solues so tecnicamente viveis, quando bem executadas. Ambas apresentam vantagens e desvantagens. A escolha da melhor opo depende das caractersticas de obra e projeto onde a soluo em concreto protendido ser usada. Desde que sejam atendidas as exigncias das normas tcnicas e da boa execuo, os sistemas de protenso aderente ou no aderente so tecnicamente equivalentes e seguros, como provam milhes de metros quadrados j executados, tanto em um, como em outro sistema. interessante se saber que: ? A soluo no aderente apresenta maior nmero de pontos crticos (riscos), razo pela qual tanto o projeto como a execuo exigem as providncias adequadas. ? Quem projeta ou executa cabos aderentes est perfeitamente apto a faz-lo tambm com cabos engraxados. ? Aberturas e demolies em lajes so mais arriscadas no sistema engraxado. ? No temos normalizao brasileira especfica para cabos engraxados, mas as Normas e Recomendaes estrangeiras permitem uma abordagem perfeita do assunto. ? O custo ligeiramente mais elevado (5 a 10% - ver exemplo no item 4.1) da soluo aderente pode e deve ser otimizado usando-se cabos com menor incidncia de servio e melhor aproveitamento dos materiais. ? A soluo no aderente vivel e interessante, mas exige cuidados especiais na proteo contra a corroso, desempenho perfeito e por tempo indefinido das ancoragens, tambm perante cargas dinmicas. No se recomenda o seu emprego em estruturas expostas a agentes corrosivos ou gua do mar. Na exposio a seguir, faremos o estudo sistemtico de ambas as solues, ou seja, com aderncia e sem aderncia.

1.5 DefiniesEm ateno valiosa bibliografia estrangeira sobre o assunto, procuramos situar o presente trabalho 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 pla