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ESTRUTURAS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO II Lajes NervuradasLajes NervuradasLajes NervuradasLajes Nervuradas 1. Conceitos, definições e análise Laje Nervurada com Capitel 1. Conceitos, definições e análise Prof. GláuciaProf. GláuciaProf. GláuciaProf. Gláucia NolascoNolascoNolascoNolasco de Almeida Mellode Almeida Mellode Almeida Mellode Almeida Mello P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o INTRODUÇÃO “Uma laje nervurada é constituída por um conjunto de vigas que se cruzam, solidarizadas pela mesa. Esse elemento estrutural terá P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o cruzam, solidarizadas pela mesa. Esse elemento estrutural terá comportamento intermediário entre o de laje maciça e o de grelha”. Surgiram em função das evoluções arquitetônicas, que forçaram o aumento dos vãos das lajes acarretando a elevação do custo destas. As lajes maciças tornaram-se então desfavoráveis economicamente para a maioria dos casos. Redução no peso próprio e um melhor aproveitamento do aço e do P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 2 Redução no peso próprio e um melhor aproveitamento do aço e do concreto decorrente da eliminação do concreto abaixo da linha neutra. A resistência à tração é concentrada nas nervuras, e os materiais de enchimento têm como função única substituir o concreto, sem colaborar na resistência. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o INTRODUÇÃO Tipos Laje moldada no local: Laje moldada no local: Laje moldada no local: Laje moldada no local: Todas as etapas de execução são P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o as etapas de execução são realizadas "in loco". Uso de fôrmas e de escoramentos, além do material de enchimento. Pode-se utilizar fôrmas (polipropileno ou em metal ) P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 3 (polipropileno ou em metal ) para substituir os materiais inertes. Há necessidade de utilização de desmoldantes. Figura 1 – Vista de uma laje nervurada moldada no local P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o INTRODUÇÃO Tipos Laje com nervuras préLaje com nervuras préLaje com nervuras préLaje com nervuras pré----moldadas: moldadas: moldadas: moldadas: Nessa alternativa, as nervuras são P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l lo Nessa alternativa, as nervuras são compostas de vigotas pré- moldadas, que dispensam o uso do tabuleiro da fôrma tradicional. As vigotas suportam seu peso próprio e as ações de construção. Além das vigotas, essas lajes são constituídas de elementos de P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 4 constituídas de elementos de enchimento, que são colocados sobre os elementos pré-moldados, e também de concreto moldado no local. Figura 2 – Vigotas pré-moldadas P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o INTRODUÇÃO Lajes Nervuradas com Capitéis e Lajes Nervuradas com Capitéis e Lajes Nervuradas com Capitéis e Lajes Nervuradas com Capitéis e com Vigascom Vigascom Vigascom Vigas----faixafaixafaixafaixa Concentração de tensões em CapitelCapitelCapitelCapitel P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o Concentração de tensões em regiões de apoio ⇒ ruína por punção ou por cisalhamento. Por serem mais frágeis, esses tipos de ruína devem ser evitados, garantindo-se que a ruína, caso ocorra, seja por flexão. De acordo com o esquema P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 5 De acordo com o esquema estático adotado, pode ser que apareçam esforços solicitantes elevados, que necessitem de uma estrutura mais robusta. Figura 3 – Vista de uma laje nervurada com capitel P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o INTRODUÇÃO Material de enchimentoMaterial de enchimentoMaterial de enchimentoMaterial de enchimento Tijolo cerâmico – mais leve, mais barato, porém muito quebradiço P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o barato, porém muito quebradiço (aumento no consumo de concreto). Bloco de concreto – mais pesado, mais caro que tijolo cerâmico, porém menos quebradiço. Bloco de concreto celular – bastante leve, fácil manuseio, liberdade de dimensões, mais caro. Bloco de EPS (poliestireno expandido) (a)(a)(a)(a) P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 6 Bloco de EPS (poliestireno expandido) – levíssimo, fácil manuseio, liberdade de dimensões. Vazio – fôrmas de polipropileno (ATEX, FORMPLAST). Figura 4 – Vista de uma laje nervurada (a) enchimento de tijolo; (b) enchimento de EPS. (b)(b)(b)(b) P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o INTRODUÇÃOProcedimentos construtivos com fôrmas de polipropileno P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o polipropileno Fixação das fôrmas Escoramento das fôrmas Aplicação do líquido desmoldante Colocação das armaduras Concretagem Retirada das fôrmas P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 7 Concretagem Retirada das fôrmas VídeoVídeoVídeoVídeo P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o NOMENCLATURA P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 8 P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o PRESCRIÇÕES REGULAMENTARES Este sistema é particularmente mais econômico quando a espessura da laje maciça for igual ou superior a 15 cm cm cm cm P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o espessura da laje maciça for igual ou superior a 15 cm cm cm cm (vãos entre 7,0 e 15,0 metros). A espessura da mesa, quando nãonãonãonão houver tubulações horizontais embutidas, deverá ser sempre maior ou igual a 1/15 da distância livre entre as nervuras e não menor que 4 cm. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 9 cm. A espessura das nervuras nãonãonãonão deve ser inferior a 5 cm. Nervuras com espessura menor que 8 cm não devem conter armadura de compressão para o momento negativo. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o PRESCRIÇÕES REGULAMENTARES Para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras menor ou igual a 65 cm ⇒ pode ser dispensada a verificação da flexão da P r o f . G l á u c i a N o l a s c od e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o igual a 65 cm ⇒ pode ser dispensada a verificação da flexão da mesa desde que não atue sobre ela cargas concentradas (alvenarias, pilaretes, etc.). Verificação do cisalhamento da região das nervuras ⇒ permite- se a utilização dos critérios de dimensionamento para lajes. Para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras entre 65 cm e 110 cm ⇒ exige-se a verificação da flexão da mesa e as nervuras devem ser verificadas ao cisalhamento como vigas; P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 10 cm e 110 cm ⇒ exige-se a verificação da flexão da mesa e as nervuras devem ser verificadas ao cisalhamento como vigas; permite-se essa verificação como lajes se o espaçamento entre eixos de nervuras for menor que 90 cm e a espessura média das nervuras for maior que 12 cm. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o PRESCRIÇÕES REGULAMENTARES Para lajes nervuradas com espaçamento entre eixos de nervuras maior que 110 cm, a mesa deve ser projetada P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o nervuras maior que 110 cm, a mesa deve ser projetada como laje maciça, apoiada na grelha de vigas, respeitando- se os seus limites mínimos de espessura. As lajes nervuradas armadas em uma só direção devem ser analisadas segundo a direção das nervuras desprezando- se a rigidez transversal e a rigidez à torção. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 11 se a rigidez transversal e a rigidez à torção. As lajes nervuradas armadas em cruz devem ser calculadas, para efeito da determinação dos esforços solicitantes, como lajes maciças. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o PRESCRIÇÕES REGULAMENTARES P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o b P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 12 P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G lá u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o LAJE NERVURADAS Espessuras das nervuras e Espaçamento entre elas são iguais nas duas P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o são iguais nas duas direções Neste caso calculamos os esforços solicitantes como em lajes maciças comuns utilizando para P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 13 comuns utilizando para tal qualquer tabela de lajes, excetoexcetoexcetoexceto aquelas que têm como principio básico a a a a teoriateoriateoriateoria das das das das linhaslinhaslinhaslinhas de de de de rupturarupturarupturaruptura.... P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o ANÁLISE DE LAJES NERVURADAS P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 14 P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o ANÁLISE DE LAJES NERVURADAS P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 15 P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA CALIXTO, José Márcio; CHAVES, Ronaldo. Concreto Armado II – Estudo de Pilares (Apostila). Depto de Engenharia de Estruturas da Escola de P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e Al m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o Pilares (Apostila). Depto de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia da UFMG, 2011. LIBÂNIO, M. Pinheiro; SCADELAI, Murilo A. Estruturas de Concreto (Apostila). Depto de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos. USP, 2010. ABNT. NBR6118: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, 2007. P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o P r o f . G l á u c i a N o l a s c o d e A l m e i d a M e l l o 16 ARGENTA, Marco André. Estruturas de Concreto (Apostila). Depto de Construção Civil, Setor de Tecnologia da UFPR, 2012.