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SISTEMA S ESTRUTU RA IS – 7P – AUL A 2 P R O F E N G B R U N A C O E L H O C A P 2 LAJES NERVURADAS • QUANDO OS VÃOS DAS LAJES MACIÇAS COMEÇAM A CRESCER , AS MESMAS SE TORNAM INVIÁVEIS ECONOMICAMENTE • AO SOFRER FLEXÃO, A LAJE TEM GRANDE PARCELA DA SUA SEÇÃO SUBMETIDA A TRAÇÃO; • CONCRETO NÃO ABSORVE TRAÇÃO COM ISSO MAIS DE 50% DA SEÇÃO TRORNA-SE MATERIAL DESNECESSÁRIO PARA A ESTRUTURA; LAJES NERVURADAS • Lógico que pequena parcela de concreto, mesmo tracionado, deve existir para poder transferir os esforços de tração para o aço; • Nas lajes maciças, de grandes vãos, que necessitam de grandes espessuras, a quantidade de material tracionado e denecessário torna-se expressiva; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • UMA LAJE NERVURADA É CONSTITUÍDA POR UM CONJUNTO DE VIGAS QUE SE CRUZA, SOLIDARIZADAS PELA MESA. • ESSE ELEMENTO ESTRUTURAL TERÁ COMPORTAMENTO INTERMEDIÁRIOS ENTRE O E LAJE MACIÇA E O DE GRELHA. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • NÃO DEVE SER ENTENDIDA COMO UMA SÉRIE DE VIGAS BEM PRÓXIMAS QUE SUSTENTAM UMA LAJE MACIÇA; • TRATA-SE DE UMA SEQUENCIA DE VIGAS T, O QUE RESULTA EM MENOR ESPESSURA TOTAL DO CONJUNTO E EM MAIOR ECONOMIA, SE COMPARADA COM A IDEIA DE LAJE APOIADA EM VIGAS. LAJES NERVURADAS • A figura mostra que pode eliminar grande quantidade de concreto mantendo ainda a capacidade restante da seção: LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS LAJES NERVURADAS • Retira-se o excesso de concreto; • Placa superior mais fina; • Nervuradas dispostas de uma direção; • É fácil perceber que a laje nervurada consumirá menor volume de concreto que a laje maciça; • Por que então não utiliza-la sempre? LAJES NERVURADAS • Para vãos pequenos, apesar da maciça consumir mais concreto, ela apresenta uma facilidade a mais na execução das formas resultando num custo total menor; • Na prática a laje maciça é mais econômica para vãos até 7,0 x 7,0m. Mais que isso já vale a pena pensar na possibiliadde do uso de laje nervurada; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • NÃO DEVE SER ENTENDIDA COMO UMA SÉRIE DE VIGAS BEM PRÓXIMAS QUE SUSTENTAM UMA LAJE MACIÇA; • TRATA-SE DE UMA SEQUENCIA DE VIGAS T, O QUE RESULTA EM MENOR ESPESSURA TOTAL DO CONJUNTO E EM MAIOR ECONOMIA, SE COMPARADA COM A IDEIA DE LAJE APOIADA EM VIGAS. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • SEGUNDO A NBR 6118, LAJES NERVURADAS SÃO: • “LAJES MOLDADOS NO LOCAL OU COM NERVURAS PRÉ-MOLDADAS, CUJA ZONA DE TRAÇÃO É CONSTITUÍDA POR NERVURAS ENTRE AS QUAIS PODE SER COLOCADO MATERIAL INERTE." LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • PARA MESMOS CARREGAMENTOS E VÃOS, A VIGA T RESULTA SEMPRE EM UMA VIGA MAIS BAIXA E RETANGULAR; • QUANDO SUBMETIDA A FLEXÃO, A VIGA DE CONCRETO PRECISA DE AMADURA PARA A TRAÇÕ E CONCRETO PARA A COMPRESSÃO; • PARA AUMENTAR A RESISTÊNCIA DEVEMOS AUMENTAR A FERRAGEM E A ÁREA DE CONCRETO PARA RESISTIR A COMPRESSÃO TAMBÉM; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • PARA UMA MESMA SEÇÃO A VIGA RETANGULAR APRESENTA UMA ÁREA DE COMPRESSÃO BEM MENOR QUE UMA VIGA T, FAZENDO COM QUE A VIGA T SEJA MAIS RESISTENTE, CAPAZ DE VENCER UM VÃO MAIOR OU SUPORTAR MAIS CARGA. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • QUANTO AS SOLICITAÇÕES, ENTENDE-SE POR LAJES NERVURADAS AQUELAS QUE: – A MESA DE CONCRETO RESISTE A TENSÕES DE COMPRESSÃO; – AS BARRAS DAS ARMADURAS RESISTE ÁS TENSÕES DE TRAÇÃO; – A NERVURA DE CONCRETO FAZ A LIGAÇÃO MESA ARMADURA, PODENDO, TAMBÉM ABSORVER TENSÕES DE COMPRESSÃO; – PORTANDO, O COMPORTAMENTO DO CONJUNTO NERVURA (VIGA) E MESA(LAJE) É SEMELHANTE AO DE UMA VIGA SEÇÃO T. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • EDIFICIOS DE ESCRITÓRIOS, ONDE A INEXISTÊNCIA DE PILARES INTERNOS E DE VEDAÇÕES FIXAS É MUITO INTERESSANTE; • RESIDENCIAL MENOS FRENQUENCIA, APENAS PARA VENCER VÃOS COM MAIS DE 7m; • LAJES NERVURADAS MAIOR EFICIÊNCIA QUANDO SE COMPORTAM COMO AS VIGAS T; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • QUANDO EM BALANÇO AS NERVURAS DEVERÃO ESTAR NA PARTE SUPERIOR, OU SEJA, INVERTIDAS, DEVIDO A TROCA DOS ESFORÇOS. • VENCE ATÉ 20% DO VÃO CENTRAL; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • NORMALMENTE USADA PARA VÃOS UNIFORMES; • ENTRETANTO, SOLUÇÕES COM VÃOS VARIÁVEIS SÃO ALGUMAS VEZES APLICADAS, TIRANDO-SE DELAS PARTIDO ARQUITETÔNICO. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • PODEMOS AINDA OPTAR PELA VARIAÇÃO DA ALTURA DA NERVURA, CRIANDO UM EFEITO ARQUITETÔNICO BEM INTERESSANTE; • OU TAMBÉM VARIAR OS ESPAÇAMENTOS DAS NERVURAS; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • PODEMOS AINDA OPTAR PELA VARIAÇÃO DA ALTURA DA NERVURA, CRIANDO UM EFEITO ARQUITETÔNICO BEM INTERESSANTE; • OU TAMBÉM VARIAR OS ESPAÇAMENTOS DAS NERVURAS; DESSE MODO AS NERVURAS DE VÃOS MAIORES RECEBEM MENOS CARGAS QUE AS DE VÃO MENORES, RESULTADO INTERESSANETE POREM MENOS EFICAZ. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • SOLUÇÃO ESTRUTURAL = LAJE NERVURADA; • FEIA, E NÃO QUEREMOS APARENTE – SOLUÇÃO: – Uso de forros de madeira, gesso ou PVC; – Caso queira concreto aparente, excecutar o forro de concreto junto com a laje; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • O uso dessa solução não permite o aproveitamento de forma de madeira, pois é impossível retira-la do miolo da laje. • Forma parecida com uma caixa = laje nervurada de caixão perdido LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Vantagens: – Ocultação das nervuras; – Aparência de laje maciça aparente; – A livre passagem da tubulação através dos vazios; – Ocorrência de colchão de ar nos vazios, o que resulta em uma melhora no conforto térmico e acústico no ambiente. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Desvantagem: – Alto custo; – Perda da madeira das formas; Para minimizar o custo das formas pode ser usados outros materiais, tais como tubos de papelão rígido (estrutubo), entre outros LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Com blocos cerâmicos: – Reduz o custo custo; – Aumenta o peso proprio da laje; – Exige aplicação da revestimento na face inferior da laje, para acabamento; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Com isopor: – Custo inicial mais alto; – Bem mais leve que a com cerâmica; – Diminui as dimensões de vigas e pilares; – Pode no geral ser mais barata que a anterior; LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Mesmos as de cerâmica são conhecidas como caixão perdido; • Nervurada otimização em termos de peso em relação a laje maciça armada em uma só direção; • Nervuras projetadas para vencer o menor vão entre as vigas, existe esceção. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • No caso 1 podemos perceber a distribuição das nervuras pelo maior vão; • Isso depende dos pilares e ou das exigências arquitetônicas, pode ser mais interessante distribuir as nervuras na direção do maior vão. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • No caso 2 vão maior é de 20m e o menor de 10m. • Suponha que na dirção do maior seja possível locar quantos pilares se desejar, o mesmo não acontece no vão menor. • Se as nervuras forem distribuidas na direção maior as vigas principais (aquelas q sustentam as nervuras) ficarão em consequencia , dispostas na direção do vão menor, isto é, vencendo o vão de 10m; • As nervuras, por sua vez, vencerão o vão de 20m ede nada servirão os pilares ali locados; • PÉSSIMA SOLUÇÃO. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Se invertermos a situação, com a distribuição das nervuras na menor direção e das vigas principais na maior direção, permite que a viga principal fique apoiada em pilares mais próximos diminuindo o seu vão, e em consequencia a sua dimensão, solução mais economica e elegante. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Laje apresenta vão maiores que na anterior, e agora com a restrição de se poder colocar os pilares; • A distribuição das nervuras na direção do maior vão pode apresentar vantagens do ponto de vista arquitetônico, já que as dimensões das nervuras e das vigas principais podem ser iguais; • Algumas vezes tira-se partido dessas diferença de altura para outras funçoes arquitetônicas, brises parapeitos ou os dois. LAJES NERVURADAS - COMPORTAMENTO • Nesse caso as nervuras devem estar dispostas na direção do menor vão e as vigas principais na direção do maior vão e apoiadas em pilares. FUNÇÃO DAS ARMAÇÕES • As nervuras são armadas como qualquer viga. • Armação longitudinal para absorver a tração causada pelo momento fletor e estribos para absorver a força cortante. • A laje também determinada como capa da nervura é armada como uma laje maciça em uma só direção. FUNÇÃO DAS ARMAÇÕES • Normalmente usa-se para a armação da capa, telas soldadas, que são encontradas no mercado com várias bitolas e espaçamentos. • Nervuras altas, mais de 60cm, exigem a colocação das costelas, para minimizar o efeito da retração INDICIOS DE COLAPSO • AS FIGURAS EM SEQUENCIA MOSTRAM OS TIPOS DE TRINCAS QUE PODEM ACONTECER E SUAS CAUSAS PRÉ-DIMENSIONAMENTO • AS DIMENSOES DAS NERVURAS DEPENDEM DE SEU ESPASSAMENTO; • DEVE-SE PRIMEIRO ESTABELECER O ESPAÇAMENTO ENTRE AS NERVURAS PARA DEPOIS DETERMINAR A SUA ALTURA E LARGURA; • EM PRINCIPIO O ESPAÇAMENTO MAIS CONVENIENTE SERÁ AQUELE EM QUE TODA A LAJE (CAPA) SEJA APROVEITADA COMO ÁREA DA COMPRESSÃO DA VIGA T. PRÉ-DIMENSIONAMENTO • A NORMA BRASILEIRA ESTIPULA QUE A EXTENSÃO DA LAJE ADJACENTE À NERVURA É DADA POR: PRÉ-DIMENSIONAMENTO • Considerando como ponto de partida que adotemos: – a espessura da laje,d=7cm (minimo da norma); –Largura da nervura, bo=10m cm (minimo para uma boa execução da nervura); teremos: –b disponível = 10 +(12 x 7) = 94 cm –O valor de 94cm indica que, para a situação proposta, a mesa (porção horizontal T) seja 94cm para que toda a laje seja participante do T; – Isso mostra que o espaçamento mais econômico entre as nervuras não deve ser superior a 94cm; PRÉ-DIMENSIONAMENTO • Do ponto de vista prático, um espaçamento entre faces de nervuras de 110cm é muito interessante, pois apresenta grande vantagem na execução, já que não há necessidade de recortes nas placas de compensado que são de 1,10m por 2,20m • Em algumas situações, espaçamentos menores entre nervuras são mais vantajosos, como no caso do uso do bloco tipo caixão perdido, que resulta espassamentos da ordem de 50cm; PRÉ-DIMENSIONAMENTO • Normalmente , os espaçamentos utilizados para as nervuras estão próximos de 50cm ou de 100cm. Para esses espaçamentos adotamos as seguintes alturas de nervuras: –Espaçamentos em torno de 100cm: h = 4% do vão das nervuras; –Espaçamentos em torno de 50cm: h = 3% do vão das nervuras; –A largura das nervuras para ambos os casos é de ¼ a 1/3 da altura.
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