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Lajes Nervuradas Bidirecionais 1.0 INTRODUÇÃO O cálculo de pavimentos de edificações, considerando a interação de todos os seus elementos, já está consagrado, obtendo-se, em princípio, resultados mais próximos da realidade, principalmente no que concerne ao estado de deformação. Isto decorre do grande avanço que os programas computacionais têm apresentado, além do maior conhecimento na modelagem e no comportamento de estruturas. “Apesar de todo avanço no desenvolvimento de softwares, cabe sempre ao projetista conceber e definir a melhor estrutura para cada situação e, para tanto, precisa conhecer com profundidade seu comportamento estrutural e fazer previsões de dimensões para que o desenvolvimento do projeto auxiliado por um programa de computador resulte em uma estrutura segura, racional, funcional e econômica. 2.0 SISTEMA ESTRUTURAL A escolha do sistema estrutural mais adequado para um determinado pavimento, assim como a definição do processo construtivo a ser utilizado, deve ser feita considerando alguns parâmetros básicos: finalidade da edificação; projeto arquitetônico; cargas de utilização; tamanho dos vãos a vencer; disponibilidade de equipamentos; materiais e mão de obra; custos e interação com os demais subsistemas construtivos da edificação. 3.0 VANTAGENS Permitem vencer grandes vãos, liberando espaços, o que é vantajoso em locais como garagens, onde os pilares, além de dificultarem as manobras dos veículos, ocupam regiões que serviriam para vigas; Podem ser construídas com a mesma tecnologia empregada nas lajes maciças, diferentemente das lajes protendidas, que exigem técnicas específicas de execução; Têm grande versatilidade de aplicações, podendo ser utilizadas em pavimentos de edificações comerciais, residenciais, educacionais, hospitalares, garagens, etc.; São também adequadas aos sistemas de lajes sem vigas, em que podem ser necessárias regiões maciças apenas nas regiões de pilares, onde há grande concentração de tensões; Consomem menos concreto e aço que outros sistemas similares, diminuindo o peso próprio e aliviando as fundações; Pelas suas características (grande altura e pequeno peso próprio), podem suportar cargas mais elevadas que as demais. As lajes nervuradas apresentam também algumas pequenas desvantagens, podendo-se citar como principais a dificuldade na passagem de tubulações e a demanda por alturas maiores do edifício e de cada andar (pavimento). 4.0 TIPOS DE LAJES NERVURADAS Tipos de lajes nervuradas 5.0 DESCRIÇÃO A solução com laje nervurada reduz o consumo de concreto, porém para ser mais econômica que a laje maciça, o consumo de fôrmas não deve ser alto. Isso pode ser conseguido, por exemplo, com a utilização de moldes de plástico reforçado, reaproveitáveis, para a confecção das nervuras. Os moldes suportam o peso do concreto fresco, das armaduras, dos equipamentos e das pessoas andando sobre sua superfície. Outras soluções podem ser obtidas com o uso de um tablado de madeira, como nas lajes maciças. 6.0 ASPECTOS GEOMÉTRICOS E CONSTRUTIVOS SEGUNDO A NBR 6118:2014 I. Dimensões limites (item 13.2.4.2) a) Espessura da mesa (hf) • A espessura da mesa (hf), quando não existirem tubulações horizontais embutidas, deve ser maior ou igual a 1/15 da distância entre as faces das nervuras (lo) e não menor que 4 cm. • O valor mínimo absoluto da espessura da mesa (hf) dever de 5 cm, quando existirem tubulações embutidas de diâmetro menor ou igual a 10 mm. Para tubulações com diâmetro maior que 10 mm, a mesa deve ter a espessura mínima de 4 cm + ϕ, ou 4 cm + 2.ϕ no caso de haver cruzamento destas tubulações. b) Espessura das nervuras (bw) • A espessura das nervuras não pode ser inferior a 5 cm; • Nervuras com espessura menor que 8 cm não podem conter armadura de compressão. c) Espaçamento entre nervuras • Para lajes com espaçamento entre os eixos de nervuras menor ou igual a 65 cm, pode ser dispensada a verificação da flexão da mesa, e para a verificação do cisalhamento da região das nervuras, permite-se a consideração dos critérios de laje; • Para lajes com espaçamento entre os 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, permite-se essa verificação como lajes se o espaçamento entre os eixos de nervuras for até 90 cm e a largura média das nervuras for maior que 12 cm; • Para lajes nervuras com espaçamento entre eixos de 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. 7.0 VÃOS EFETIVOS lef = l0 + a1 + a2 com a1 igual ao menor valor entre (t1/2 e 0,3.h) e a2 igual ao menor valor entre (t2/2 e 0,3.h), conforme imagem. 8.0 ABERTURAS Aberturas em lajes normalmente são necessárias, principalmente para dar passagem às instalações prediais (água, esgoto, etc.). De acordo com o item 13.2.5 da NBR 6118:2014, quando forem previstas aberturas em lajes lisas ou lajes-cogumelo, seu efeito na resistência e na deformação deve ser sempre verificado e não devem ser ultrapassados os limites previstos nesta norma. Ainda segundo este item, outros tipos de lajes podem ser dispensadas dessas verificação, devendo ser armadas em duas direções e verificadas, simultaneamente, as seguintes condições: As dimensões da abertura devem corresponder no máximo a 1/10 do vão menor (lx); A distância entre a face de uma abertura e o eixo teórico de apoio da laje deve ser igual ou maior que 1/4 do vão, na direção considerada; e A distância entre faces de aberturas adjacentes deve ser maior que a metade do menor vão. Imagem 09. MODELO DE CÁLCULO Segundo o item 14.7.7 da NBR 6118:2014, as lajes nervuradas são as lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para momentos positivos está localizada nas nervuras as quais pode ser colocado material inerte. Todas as prescrições relativas às estruturas de elementos de placa (laje maciça são válidas desde que sejam obedecidas as condições referentes às dimensões limites estabelecidas no item 13.2.4.2 da norma. Quando essas hipóteses não forem verificadas, deve-se analisar a laje nervurada considerando a capa como laje maciça apoiada em grelha de vigas. VINCULAÇÃO Para efeito de cálculo, considera-se cada laje laje nervurada seja simplesmente apoiada em seu contorno, e no caso de lajes vizinhas, na região de face comum, deve ser colocada apenas uma armadura construtiva, negativa, para evitar fissuração exagerada da mesa de concreto. As nervuras juntamente com as mesas, têm, na seção transversal, a forma de T, sendo, portanto, eficientes para resistir aos momentos fletores positivos, o que já não ocorre para os momentos fletores negativos. Dessa forma, deve-se admitir que as lajes nervuradas funcionem sem engastes totais em seu contorno, reduzindo os momentos negativos. ENGASTE 10.0 DIMENSIONAMENTO A NBR 6118:2014, item 14.7.7 (e também a NBR 14859-2), permite que as lajes nervuradas bidirecionais sejam calculadas, para efeito de esforços solicitantes como lajes maciças, desde que observadas as recomendações já citadas quanto a dimensões da mesa e das nervuras e também de espaçamento entre as nervuras. Lajes Nervuradas Bidirecionais 1. 1.0 INTRODUÇÃO 1.1. O cálculo de pavimentos de edificações, considerando a interação de todos os seus elementos, já está consagrado, obtendo-se, em princípio, resultados mais próximos da realidade, principalmente no que concerne ao estado de deformação. Isto decorre do grande avanço que os programas computacionais têm apresentado, além do maior conhecimento na modelagem e no comportamento de estruturas. 1.2. “Apesar de todo avanço no desenvolvimento de softwares, cabe sempre ao projetista conceber e definir a melhor estrutura para cada situação e, para tanto, precisa conhecer com profundidade seu comportamento estrutural e fazer previsões de dimensões para que o desenvolvimento do projeto auxiliado por um programa de computador resulte em uma estruturasegura, racional, funcional e econômica. 2. 2.0 SISTEMA ESTRUTURAL 2.1. A escolha do sistema estrutural mais adequado para um determinado pavimento, assim como a definição do processo construtivo a ser utilizado, deve ser feita considerando alguns parâmetros básicos: finalidade da edificação; projeto arquitetônico; cargas de utilização; tamanho dos vãos a vencer; disponibilidade de equipamentos; materiais e mão de obra; custos e interação com os demais subsistemas construtivos da edificação. 3. 3.0 VANTAGENS 3.1. Permitem vencer grandes vãos, liberando espaços, o que é vantajoso em locais como garagens, onde os pilares, além de dificultarem as manobras dos veículos, ocupam regiões que serviriam para vigas; 3.1.1. Podem ser construídas com a mesma tecnologia empregada nas lajes maciças, diferentemente das lajes protendidas, que exigem técnicas específicas de execução; 3.1.2. Têm grande versatilidade de aplicações, podendo ser utilizadas em pavimentos de edificações comerciais, residenciais, educacionais, hospitalares, garagens, etc.; 3.1.3. São também adequadas aos sistemas de lajes sem vigas, em que podem ser necessárias regiões maciças apenas nas regiões de pilares, onde há grande concentração de tensões; 3.1.4. Consomem menos concreto e aço que outros sistemas similares, diminuindo o peso próprio e aliviando as fundações; 3.1.5. Pelas suas características (grande altura e pequeno peso próprio), podem suportar cargas mais elevadas que as demais. 3.2. As lajes nervuradas apresentam também algumas pequenas desvantagens, podendo-se citar como principais a dificuldade na passagem de tubulações e a demanda por alturas maiores do edifício e de cada andar (pavimento). 4. 4.0 TIPOS DE LAJES NERVURADAS 4.1. Tipos de lajes nervuradas 5. 5.0 DESCRIÇÃO 5.1. A solução com laje nervurada reduz o consumo de concreto, porém para ser mais econômica que a laje maciça, o consumo de fôrmas não deve ser alto. Isso pode ser conseguido, por exemplo, com a utilização de moldes de plástico reforçado, reaproveitáveis, para a confecção das nervuras. Os moldes suportam o peso do concreto fresco, das armaduras, dos equipamentos e das pessoas andando sobre sua superfície. 5.1.1. Outras soluções podem ser obtidas com o uso de um tablado de madeira, como nas lajes maciças. 6. 6.0 ASPECTOS GEOMÉTRICOS E CONSTRUTIVOS SEGUNDO A NBR 6118:2014 6.1. I. Dimensões limites (item 13.2.4.2) 6.1.1. a) Espessura da mesa (hf) • A espessura da mesa (hf), quando não existirem tubulações horizontais embutidas, deve ser maior ou igual a 1/15 da distância entre as faces das nervuras (lo) e não menor que 4 cm. • O valor mínimo absoluto da espessura da mesa (hf) dever de 5 cm, quando existirem tubulações embutidas de diâmetro menor ou igual a 10 mm. Para tubulações com diâmetro maior que 10 mm, a mesa deve ter a espessura mínima de 4 cm + ϕ, ou 4 cm + 2.ϕ no caso de haver cruzamento destas tubulações. 6.1.1.1. b) Espessura das nervuras (bw) • A espessura das nervuras não pode ser inferior a 5 cm; • Nervuras com espessura menor que 8 cm não podem conter armadura de compressão. 6.1.1.1.1. c) Espaçamento entre nervuras • Para lajes com espaçamento entre os eixos de nervuras menor ou igual a 65 cm, pode ser dispensada a verificação da flexão da mesa, e para a verificação do cisalhamento da região das nervuras, permite-se a consideração dos critérios de laje; • Para lajes com espaçamento entre os 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, permite-se essa verificação como lajes se o espaçamento entre os eixos de nervuras for até 90 cm e a largura média das nervuras for maior que 12 cm; • Para lajes nervuras com espaçamento entre eixos de 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. 7. 7.0 VÃOS EFETIVOS 7.1. lef = l0 + a1 + a2 com a1 igual ao menor valor entre (t1/2 e 0,3.h) e a2 igual ao menor valor entre (t2/2 e 0,3.h), conforme imagem. 8. 8.0 ABERTURAS 8.1. Aberturas em lajes normalmente são necessárias, principalmente para dar passagem às instalações prediais (água, esgoto, etc.). De acordo com o item 13.2.5 da NBR 6118:2014, quando forem previstas aberturas em lajes lisas ou lajes-cogumelo, seu efeito na resistência e na deformação deve ser sempre verificado e não devem ser ultrapassados os limites previstos nesta norma. Ainda segundo este item, outros tipos de lajes podem ser dispensadas dessas verificação, devendo ser armadas em duas direções e verificadas, simultaneamente, as seguintes condições: 8.2. As dimensões da abertura devem corresponder no máximo a 1/10 do vão menor (lx); 8.3. A distância entre a face de uma abertura e o eixo teórico de apoio da laje deve ser igual ou maior que 1/4 do vão, na direção considerada; e 8.4. A distância entre faces de aberturas adjacentes deve ser maior que a metade do menor vão. 8.5. Imagem 9. 09. MODELO DE CÁLCULO 9.1. Segundo o item 14.7.7 da NBR 6118:2014, as lajes nervuradas são as lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para momentos positivos está localizada nas nervuras as quais pode ser colocado material inerte. Todas as prescrições relativas às estruturas de elementos de placa (laje maciça são válidas desde que sejam obedecidas as condições referentes às dimensões limites estabelecidas no item 13.2.4.2 da norma. Quando essas hipóteses não forem verificadas, deve-se analisar a laje nervurada considerando a capa como laje maciça apoiada em grelha de vigas. 9.1.1. VINCULAÇÃO 9.1.1.1. Para efeito de cálculo, considera-se cada laje laje nervurada seja simplesmente apoiada em seu contorno, e no caso de lajes vizinhas, na região de face comum, deve ser colocada apenas uma armadura construtiva, negativa, para evitar fissuração exagerada da mesa de concreto. As nervuras juntamente com as mesas, têm, na seção transversal, a forma de T, sendo, portanto, eficientes para resistir aos momentos fletores positivos, o que já não ocorre para os momentos fletores negativos. Dessa forma, deve-se admitir que as lajes nervuradas funcionem sem engastes totais em seu contorno, reduzindo os momentos negativos. 9.1.1.1.1. ENGASTE 10. 10.0 DIMENSIONAMENTO 10.1. A NBR 6118:2014, item 14.7.7 (e também a NBR 14859-2), permite que as lajes nervuradas bidirecionais sejam calculadas, para efeito de esforços solicitantes como lajes maciças, desde que observadas as recomendações já citadas quanto a dimensões da mesa e das nervuras e também de espaçamento entre as nervuras.
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