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Introdução A utilização do concreto armado foi um dos principais fatores responsáveis pelo grande crescimento do setor da construção civil e consequentemente do desenvolvimento socioeconômico de diversos países. O crescimento acentuado da indústria da construção civil ocasionado pelos avanços tecnológicos provocou uma demanda por projetos cada vez mais robustos e por soluções cada vez mais otimizadas nos quesitos sustentabilidade, custos, desempenho e eficiência. Desta forma, procedimentos e técnicas construtivas que permitem a utilização em conjunto do aço e do concreto armado surgiram como possibilidades de concepção de sistemas estruturais e edifícios economicamente mais viáveis. As lajes steel deck são lajes mistas formadas por uma fôrma metálica revestida por concreto, e se apresentam como uma opção de sistema estrutural para suprir esta nova necessidade de mercado de projetos mais otimizados, competindo com as técnicas tradicionais como as lajes maciças de concreto armado. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo principal apresentar um estudo comparativo entre as verificações do dimensionamento de lajes steel deck e lajes maciças de concreto armado. O desenvolvimento deste trabalho contemplou uma revisão bibliográfica sobre o dimensionamento dos dois tipos de lajes propostos, tendo como base a literatura disponível e as normas técnicas brasileiras. Através dos dados e informações obtidos foi implementado a rotina de cálculo em planilhas eletrônicas no Microsoft Office Excel com a finalidade de avaliar e comparar os resultados para as duas soluções estruturais propostas em um mesmo pavimento tipo de uma edificação. Objetivo Geral O objetivo principal do trabalho é realizar uma análise comparativa entre as verificações ao dimensionamento de lajes steel deck e lajes maciças de concreto armado de um mesmo pavimento tipo. Objetivos específicos Os objetivos secundários deste trabalho foram os seguintes: · Realizar uma pesquisa bibliográfica sobre o dimensionamento de lajes steel deck e lajes maciças de concreto armado; · Implementar numa planilha eletrônica as rotinas de cálculo para o dimensionamento entre lajes maciças e lajes steel deck; · Apresentar resultados comparativos entre os dimensionamentos. Revisão da literatura Lajes steel deck Definição Segundo a ABNT NBR 8800 (2008, p. 211), laje mista de aço e concreto, também chamada de laje com fôrma de aço incorporada, é aquela em que, na fase final, o concreto atua estruturalmente em conjunto com a fôrma de aço, funcionando como parte ou como toda a armadura de tração da laje. As lajes steel deck são lajes constituídas por uma telha de aço galvanizada perfilada incorporada a uma camada de concreto moldada in loco. A telha de aço utilizada é geralmente no formato trapezoidal, servindo como fôrma para o concreto durante a fase de concretagem e como uma armadura positiva para as cargas de serviço. As lajes steel deck também possuem uma armadura superior formada por uma malha de tela soldada com a função de controlar a fissuração do concreto, comportando-se como uma laje unidirecional. A figura X ilustra os componentes deste elemento estrutural: Figura X – Componentes de uma laje em steel deck Fonte: detallesconstrutivos.net, 2016 A aderência entre a fôrma de aço e o concreto deve ser garantida, permitindo que o aço e o concreto trabalhem de forma conjunta, possibilitando também a transferência de esforços. Segundo a ABNT NBR 8800 (2008, p. 211), nas lajes mistas, a fôrma de aço deve ser capaz de transmitir o cisalhamento longitudinal na interface entre o aço e o concreto. A aderência natural entre o aço e o concreto não é considerada efetiva para o comportamento misto, o qual deve ser garantido por ligação mecânica por meio de mossas nas formas de aço trapezoidais ou por ligação por meio do atrito devido ao confinamento do concreto nas fôrmas de aço reentrantes. Figura X – Fôrmas de lajes mistas fonte: ABNT NBR 8800 (2008, p. 211) Vantagens Por ser um sistema misto, trabalhando de forma conjunta o aço e o concreto, o sistema utiliza as melhores características mecânicas destes materiais, ocorrendo otimização no sistema como um todo. Devido a seu processo construtivo, a chapa metálica apresenta dupla função, servindo como fôrma para o concreto fresco e como armadura de tração ao se manter incorporada no sistema após a cura dispensando também a etapa de desforma, resultando em uma grande redução nos custos de produção. Segundo Cichinelli (2011), devido as chapas metálicas serem leves, estas são fáceis de serem manuseadas e posicionadas, reduzindo assim o tempo de montagem e a forma nervurada proporciona uma redução no consumo de concreto, permitindo também espaço nas nervuras para a passagem de tubulações para instalações elétricas e hidráulicas, de modo que a aplicação do sistema steel deck possibilita reduzir em até 40% o custo com mão de obra. Nakamura (2007) pontua que, a depender dos vãos, o steel deck pode suportar sobrecargas de utilização de 1 t/m² a 2 t/m² permitindo dispensar parcialmente ou totalmente escoramentos, sendo deste modo possível trabalhar em vários pavimentos ao mesmo tempo, otimizando o tempo de execução do projeto visto que este não estará mais dependente do tempo de endurecimento do piso de concreto. Desvantagens Por ainda ser um método novo no Brasil, o número de fornecedores é limitado reduzindo a concorrência no mercado e consequentemente provocando um aumento nos preços das chapas metálicas Segundo Cichinelli (2011), devido a utilização de uma fôrma fixa metálica, existe a necessidade de implementar soluções contra incêndios, evitando que a forma metálica entre em colapso e possa causar a ruína ou grandes prejuízos para toda a estrutura. Desse modo, deve ser utilizado um revestimento na parte inferior da fôrma ou o uso de uma armadura passiva localizada entre o steel deck e o concreto. Costa (2009) cita como desvantagem na utilização de laje steel deck uma demanda maior na quantidade de vigas secundárias caso não for utilizado o sistema escorado, devido a limitação dos vãos antes da cura do concreto. Normas técnicas O dimensionamento de lajes mistas steel deck seguem as recomendações das seguintes normas técnicas: a) NBR 16421:2015 (Telha-fôrma de aço colaborante para laje mista de aço e concreto – Requisitos e ensaios), sendo a primeira norma técnica nacional exclusiva sobre lajes steel deck. Esta norma preconiza os requisitos e ensaios que devem ser aplicados às telhas fôrma colaborantes para laje mista de aço e concreto, promovendo padronização a serem seguidas pelas empresas fabricantes das telhas fôrma de aço. b) A NBR 8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios). Considerações de projeto de lajes steel deck Telha-fôrma de aço Segundo a ABNT NBR 16421 (2015), a telha-fôrma de aço colaborante é fabricada por um processo de conformação a partir de chapa ou bobina de aço, cuja seção transversal pode ser em formato de uma sequência de trapézios com ou sem cantos reentrantes, ondas senoidais ou retangular. Para o dimensionamento realizado neste trabalho será utilizado a telha fôrma MF-75, da Metform S/A, e os dados disponíveis pelo manual e pelas tabelas fornecidas pelo fabricante. Ações a serem consideradas para o dimensionamento de lajes mistas steel deck Os carregamentos a serem considerados nas lajes mistas steel deck são determinados pela combinação de ações permanentes e variáveis aplicadas simultaneamente na estrutura. O item “Q.4 ações a serem consideradas” do anexo Q da ABNT NBR 8800 (2008) discrimina cada ação que deverá ser levada em consideração para realizar o dimensionamento da laje, sendo necessário analisar separadamente a fase inicial (antes do concreto atingir 75% da resistência a compressão especificada) e a fase final. Ações a serem consideradas na fase inicial Na fase inicial, a fôrma de aço trabalha isoladamente até ocorrer a cura do concreto. Desse modo, fôrma de aço suporta isoladamente aos carregamentos aplicados na laje. Segundoa ABNT NBR 8800 (2008), as ações a serem consideradas na determinação da resistência da fôrma de aço são: a) Pesos próprios do concreto fresco, da fôrma de aço e da armadura; b) Sobrecarga de construção; c) Efeito de empoçamento, caso o deslocamento ultrapasse o valor LF / 250, onde LF é o vão teórico da laje na direção das nervuras. Segundo a ABNT NBR 8800 (2008), a sobrecarga característica de construção deve ser tomada como o mais nocivo dos seguintes valores: a) Carga uniformemente distribuída, sendo no mínimo 1 kN/m²; b) Carga linear de 2,2 kN/m perpendicular à direção das nervuras da fôrma, na posição mais desfavorável, somente para verificação do momento fletor. Segundo a ABNT NBR 8800 (2008) estabelece que o efeito de empoçamento só deve ser levado em consideração caso o deslocamento no centro do vão da fôrma, calculado com o seu peso próprio somado ao do concreto fresco, ultrapassar o valor de LF / 250. O efeito de cálculo ocasionado pelo efeito de empoçamento é um acréscimo na espessura nominal do concreto de 70% do valor do deslocamento. Ações a serem consideradas na fase final Na fase final, deve-se considerar que todo o carregamento é sustentado pelo sistema misto de aço e concreto. O cálculo do carregamento é determinado de acordo com as combinações últimas normais. Dimensionamento de lajes steel deck O dimensionamento das lajes mistas é realizado em duas etapas, de modo que a primeira etapa consiste na verificação da fôrma de aço na fase inicial, e segunda etapa consiste na verificação da laje na fase final. Os procedimentos destas etapas são apresentados nos próximos itens. Verificação da fôrma de aço na fase inicial Como demonstrado anteriormente, nesta fase à fôrma trabalha isoladamente, sendo necessário verificar a sua capacidade em resistir aos esforços aplicados. Segundo a ABNT NBR 8800 (2008), deve-se verificar a fôrma nos estados limites últimos e estamos limites de serviço. Sartori (2012) cita que o dimensionamento na fase inicial é necessário definir o tipo de fôrma, as sobrecargas atuantes e o máximo vão da laje. Tendo estes parâmetros definidos, o dimensionamento da laje é realizado utilizando as tabelas disponibilizadas pelos fabricantes da fôrma metálica, que fornecem a capacidade de carga da fôrma para determinado vão ou, como é mais comum, o vão máximo admissível para um dado carregamento. Estados-limites últimos A verificação deste estado limite deve seguir as diretrizes da ABNT NBR 14762 (2010), que possuem como parâmetros de cálculo as propriedades da seção e as características de resistência e rigidez da fôrma. A ABNT NBR 8800 (2008) determina que estes cálculos devem ser realizados análise elástica. Estados-limites de serviço Nesta fase, conforme preconizado pela ABNT NBR 8800 (2008), o estado limite de serviço que deve ser verificado é o deslocamento máximo da forma de aço sob seu peso próprio e o peso do concreto fresco. O deslocamento máximo não devendo exceder LF / 180 ou 20 mm, o que for menor. Neste trabalho considerou-se válidas as tabelas fornecidas pela METFORM SA no que diz respeito aos vãos admissíveis para determinado carregamento, desse modo, dispensando o aprofundamento nos cálculos referentes a fase inicial do dimensionamento. Verificação da laje na fase final A ABNT NBR 8800 (2008) estabelece que se deve verificar os estados-limites últimos da laje, considerando que todo o carregamento é sustentado pelo sistema misto de aço e concreto. Estados-limites últimos A ABNT NBR 8800 (2008) apresenta quatro possíveis modos de colapso para lajes mistas: flexão, cisalhamento longitudinal, cisalhamento vertical e punção. Queiroz et alli (2012) descreve estes possíveis colapsos e as seções críticas correspondentes: a) Seção I - Flexão: Corresponde a resistência ao momento fletor. Esse estado limite pressupões a interação completa entre a fôrma e o concreto, e pode ser crítico se o vão de cisalhamento for suficientemente grande. b) Seção II - Cisalhamento longitudinal: A carga máxima na laje é determinada pela resistência ao cisalhamento longitudinal. É usualmente o estado limite crítico de lajes mistas. c) Seção III - Cisalhamento vertical: Seção crítica apenas para casos especiais, como por exemplo lajes espessas de vão curto sujeitas a cargas elevadas. d) Punção: Esse estado limite pode ser crítico se o perímetro da área carregada e a espessura da laje forem pequenos e se a carga concentrada for muito elevada. Neste trabalho não será realizado resistência a punção. FIGURA X – Seções críticas Fonte: Queiroz et al., 2012 (Adaptada) Onde Ls é o vão de cisalhamento. Nas situações de lajes contínuas, a determinação dos momentos fletores nas lajes deve considerar a continuidade dos apoios. Segundo Fabrizzi (2007), o dimensionamento de lajes contínuas pode ser realizado de três maneiras: a) Considerando-se a inércia constante ao longo da viga, determinando-se os momentos elásticos. Conforme a figura x – linha 1. b) Considerando-se uma rigidez inferior nos apoios ou reduzindo-se arbitrariamente o momento fletor negativo nos apoios e, consequentemente, aumentando o momento fletor positivo. Conforme a figura x – linha 2. c) Tratando a laje mista contínua como uma série de lajes mistas biapoiadas, colocando-se apenas armaduras sobre os apoios intermediários para evitar a fissuração. Confirme a figura x – linha 3. Figura x – Exemplo de análise de laje continua Fonte: Fabrizzi, 2007. O método adotado para os procedimentos de cálculo do dimensionamento do pavimento tipo proposto neste trabalho foi o representado pela figura x – linha 2. Resistência ao Momento Fletor Positivo A principal solicitação em um sistema estrutural de lajes mistas é a flexão. Segundo Queiroz et ali (2012), para a verificação da plastificação da seção pelo momento fletor, o momento fletor solicitante de cálculo Msd deve ser igual ou inferior a momento fletor resistente Mrd. O primeiro passo para realizar o dimensionamento das lajes steel deck ao momento fletor positivo é determinar a posição da linha neutra (LNP). Segundo a ABNT NBR 8800 (2008), a posição da linha neutra é identificada através das equações 1 e 2. Equação 1 Equação 2 Onde: Ncf é a força de compressão no concreto, considerando interação total ao cisalhamento longitudinal; b é a largura unitária da laje, tomada igual a 1000 mm; tc é a altura da laje de concreto acima do topo da fôrma de aço; fcd é a resistência de cálculo do concreto à compressão; Npa é aforça de tração na fôrma de aço, considerando interação total ao cisalhamento longitudinal; AF,ef é a área da seção efetiva da fôrma (correspondente a 1000 mm), determinada desprezando-se a largura das mossas na seção transversal, a menos que se demonstre por meio de ensaios que uma área maior possa ser utilizada; fyFd é a resistência de cálculo ao escoamento do aço da fôrma. Segundo Queiroz et alli (2012), se Ncf ≥ Npa a linha neutra situa-se acima da fôrma de aço, caso contrário a linha neutra está dentro da fôrma de aço. · Resistência ao momento fletor para situação LNP acima da fôrma de aço Figura X – Diagrama de tensões para momento positivo – LNP acima da fôrma de aço Fonte: ABNT NBR 8800 (2008). A resistência ao momento fletor é dada pela equação 3: Equação 3 Onde: dF é a distância entre a face superior do concreto e o centro geométrico da fôrma de aço; a é a altura o bloco de compressão do concreto, determinado pela equação 4. Equação 4 · Resistência ao momento fletor para situação LNP na fôrma de aço Figura x – Diagrama de tensões para momento positivo – Linha neutra plástica na fôrma de aço Fonte: ABNT NBR 8800 (2008). A resistência ao momento fletor é dada pela equação 5: Equação 5 Onde: y é a distância entre Ncf e Npa, dada pela equação 6; Mpr = momento de plastificação da fôrma de aço, reduzido pela presença da força axial, dada pela equação 7. Equação 6 Onde: ht é a altura total da laje, incluindo a fôrma e o concreto; tc é a altura da laje de concreto acima do topo da fôrma de aço; ep é a distância da linha neutra plásticada seção efetiva da fôrma à sua face inferior; e é a distância do centro geométrico da área efetiva da fôrma à face inferior. Equação 7 Onde: Mpa é o momento de plastificação da fôrma de aço, considerando sua seção efetiva, dividido por 1,10 (coeficiente de ponderação da resistência γa1); Segundo a ABNT NBR 8800 (2008), caso exista uma armadura adicional para resistir ao momento fletor positivo, as equações 3 e 5 devem ser adequadamente ajustadas. Resistência ao Momento Fletor Negativo Figura X – Diagrama de tensões para momento negativo Fonte: Fabrizzi, 2007. As regiões de momento negativo em lajes continuas aparecem nas seções dos apoios. O EUROCODE 4 (2004), por simplicidade, orienta que deve ser desprezada a contribuição da forma como armadura de tração, sendo a resistência ao momento fletor negativo obtida pela equação 8 e suas variáveis determinadas através das equações 9 a 11. Equação 8 Equação 9 Equação 10 Equação 11 Onde: As é a área de armadura por unidade de comprimento para o momento negativo; fsd é a resistência de cálculo ao escoamento do aço da armadura; z é a distância entre Ns e Nc; Nc é a força de compressão; fcd é a resistência de cálculo à compressão do concreto; bc é a largura de concreto comprimida no interior das nervuras; x é a altura da linha neutra plástica; ds é a altura da posição da armadura negativa. Segundo a ABNT NBR 8800 (2008), deve-se assegurar que não haverá flambagem local da fôrma de aço preenchida com concreto. Para tanto, a largura plana de todos os elementos da fôrma, havendo ou não mossas no elemento considerado, deve atender as limitações dadas pelas equações 12 e 13. quando Equação 12 quando Equação 13 Onde: bf é a largura plana do elemento; Ea é o módulo de elasticidade do aço; fyF é a resistência ao escoamento do aço da fôrma; tF é a espessura da fôrma de aço; é a relação entre a largura da parte comprimida e a largura plana do elemento. Figura X – Largura plana dos elementos da fôrma Fonte: ABNT NBR 8800 (2008) Cisalhamento Longitudinal Segundo a NBR 8800 (2008), a força cortante longitudinal resistente de cálculo de lajes steel deck é determinada pela equação 14. Equação 14 Onde: Vl,Rd é a força cortante longitudinal resistente de cálculo, em Newton, relativa a 1000 mm de largura; df é a distância da face superior da laje de concreto ao centro geométrico da seção efetiva da fôrma, expressa em milímetros (mm); b é a largura unitária da laje, tomada igual a 1000 mm; Ls é o vão de cisalhamento, expresso em milímetros (mm); m e k são constantes empíricas, em newton por milímetro quadrado (N/mm2), obtidas por meio de ensaios realizados conforme o Eurocode 4 Part 1-1; γsl é o coeficiente de ponderação da resistência, igual a 1,25; AF,ef é a área da seção efetiva da fôrma (correspondente a 1000 mm). A ABNT NBR 8800 preconiza que o vão de cisalhamento, Ls, deve ser tomado como: a) Lf/4 para cargas uniformemente distribuídas, sendo Lf o vão teórico da laje na direção das nervuras. Para lajes contínuas este vão deve tomado igual a 80% do vão real para os vãos internos e 90% o vão real para vãos extremidade; b) A distância entre uma carga aplicada e o apoio mais próximo para duas cargas concentradas simétricas; c) A relação entre o máximo momento e a maior reação de apoio, para outras condições de carregamento, incluindo combinação de carga distribuída ou cargas concentradas assimétricas. Neste trabalho, foi considerado apenas carregamentos uniformemente distribuídos, desse modo, Ls será determinado pelo item “a”. Cisalhamento Vertical A ABNT NBR 8800 (2008) determina que a força cortante vertical resistente de cálculo de lajes steel deck, relativa a 1000 mm de largura, deve ser determinada pela equação 15. Equação 15 Vv,F,Rd é a força cortante vertical resistente de cálculo da fôrma de aço incorporada, em newton (N), relativa a 1000 mm de largura; Vv,c,Rd é a força cortante vertical resistente de cálculo do concreto, expressa em newton (N), relativa a 1 000 mm de largura, dada pela equação 16. Vmax é o limite da força cortante, expresso em newton (N), relativa a 1000 mm de largura; Equação 16 Equação 17 Equação 18 Equação 19 Equação 20 Onde: Av é a área resistente do concreto (área hachurada da [...] [figura 12]), expressa em milímetros quadrados (mm²); As é a área da armadura longitudinal de tração, referente à área Av, expressa em milímetros quadrados (mm²); d é a distância da face superior da laje de concreto ao centro da armadura longitudinal de tração, expressa em milímetros (mm); bn é a largura entre duas nervuras consecutivas, expressa em milímetros (mm); lb,nec é o comprimento de ancoragem necessário, dado na ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal; η = 0,3 + 0,7 (ρc/2400), sendo ρc a massa específica do concreto, em quilogramas por metro cúbico, não podendo ser tomado valor superior a 2400 kg/m³; fctk,inf é a resistência à tração direta característica inferior do concreto, segundo a ABNT NBR 6118, igual a 0,21(fck)2/3, com fctk,inf e fck expressas em megapascal (MPa); γc é o coeficiente de ponderação a resistência do concreto, igual a 1,4. O limite da força cortante, expresso em newton (N), relativo a 1000 mm de largura, é dado por: Equação 21 Onde: VMax é um limite da força cortante, expresso em newton (N), relativo a 1000 mm de largura; Av é a área resistente do concreto, expressa em milímetros quadrados (mm²); bn é a largura entre duas nervuras consecutivas, expressa em milímetros (mm). Estados limites de serviço Fissuração do concreto Segundo Fabrizzi (2007), sempre que a laje estiver exposta a um ambiente agressivo ou exista alguma restrição à impermeabilização, deverá ser efetuada a verificação a fissuração do concreto. A face inferior da laje é protegida pela fôrma de aço incorporada, desse modo, só poderá ocorrer fissuração na parte superior da laje, ocorrendo nos apoios intermediários. A fissuração do concreto, ocasionada por efeitos de retração e temperatura, ocorre em regiões de continuidade das lajes, ou seja, nos apoios intermediários, onde há momento negativo. A ABNT NBR 8800 (2008) preconiza que o estado-limite de fissuração do concreto deve ser verificado de acordo com a ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal ou, na ausência de Norma Brasileira aplicável, de acordo com o Eurocode 2 Part 1-1 para o concreto de baixa densidade. Para lajes calculadas como simplesmente apoiadas, deve-se colocar armadura para combater os efeitos de retração e temperatura com área não menor que 0,1 % da área de concreto acima da face superior da fôrma, e essa armadura deve ser colocada preferencialmente a 20 mm abaixo do topo da laje. Neste trabalho a armadura adicional utilizada foi escolhida a partir das especificações recomendadas pela fabricante METFORM SA. A área de aço necessárias são determinadas pelas equações 22 e 23. Equação 22 Equação 23 Onde: As1 é a área de armadura acima de vigas secundárias, em cm²; Lsm é o vão médio das vigas secundárias; hc é a altura de concreto acima do steel deck; As2 é a área de armadura acima de vigas primárias, em cm²; Lpm é a vão médio das vigas primárias. A fabricante recomenda que a especificação da armadura utilizada seja em barras de diâmetro de 12,5 mm, adotando um comprimento de 1/8 do vão considerado entre as vigas. Deslocamento vertical A NBR 8800 (2008) determina que o deslocamento vertical não pode ser maior que Lf/300, considerando apenas o efeito das ações variáveis, onde Lf é o vão teórico da laje na direção das nervuras. O EUROCODE 4 (2004) determina que não será necessário a verificação ao deslocamento vertical nas seguintes condições: a) Relação vão/espessura da laje não exceder os seguintes valores: · Lajes biapoiadas: 25; · Lajes contínuas: 32 para vãos externos e 35 para vãos internos; · Lajes em balanço: 10. b) A carga de deslizamento inicial exceder 1,2 vezes a carga de serviço. Dimensionamento Dimensionamento utilizando o sistemade lajes mistas steel deck A fabricante METFORM AS determina, para o dimensionamento, uma espessura mínima de 140 mm para a laje e concreto com resistência mínima à compressão de 20 MPa. Determinação da espessura Ações e suas combinações Neste item são apresentadas as ações atuantes e as combinações utilizadas para o dimensionamento do pavilhão tipo, seguindo as diretrizes das normas ABNT NBR 6120 (1980), ABNT NBR 8681 (2003) e ABNT NBR (2008). Ações permanentes A ABNT NBR 6120 (2019) classifica cargas permanentes as cargas constituídas pelo peso próprio da estrutura e pelo peso de todos os elementos construtivos fixos e instalações permanentes. As cargas permanentes consideradas nas lajes mistas tipo foram: a) Peso próprio: fornecido pelo catálogo da fabricante METFORM AS, ilustrado na tabela X. b) Paredes internas em drywall: será utilizada em todas as lajes, exceto na varanda. A norma brasileira começou a especificar a carga unitária para paredes de drywall em sua atualização de 2019, sendo este 0,5 kN/m²; c) Revestimento de piso cerâmico e camada de regularização: a carga do piso cerâmico é de 0,5 kN/m², revestido por uma camada de 5,0 cm de argamassa de 21,0 kN/m³. Desse modo, a carga total será de 1,55 kN/m²; d) Forro de gesso: 0,25 kN/m². Ações variáveis A ABNT NBR 6120 (1980) classifica cargas permanentes as cargas que podem atuar sobre uma estrutura de edificações em função do seu uso. As cargas variáveis nas lajes mistas foram: a) Sobrecarga de construção para a fase inicial: 1,00 kN/m²; b) Piso tipo (dormitório, banheiro, salas, suíte): 1,50 kN/m²; c) Área de serviço e varanda: 2,00 kN/m²; Combinações As combinações das ações são preconizadas pela ABNT NBR 8800 (2008). As combinações utilizadas no projeto são apresentadas as seguir: a) Combinações últimas normais: são decorrentes do uso previsto da edificação. Deve ser considerado todos os valores ponderados das ações permanentes, e ações variáveis principal e secundária, conforme a equação 24. Equação 24 Onde: PP é o peso próprio da estrutura; PPe é o peso próprio dos elementos construtivos; SC é a sobrecarga acidental devido a ocupação. b) Combinações últimas para etapa de construção: a etapa inicial em lajes mistas ocorre até o concreto atingir 75% da sua resistência à compressão, conforme a equação 25. Equação 25 Onde: SCc é a sobrecarga acidental de construção. c) Combinação de serviço quase permanente: podem atuar durante grande parte do período de vida da estrutura. São utilizadas para os efeitos de longa duração. Todas as ações variáveis são consideradas com seus valores quase permanentes, conforme a equação 26. Equação 26 d) Combinação de serviço para a etapa de construção: Equação 27 Pré-dimensionamento O pré-dimensionamento das lajes mistas é realizado utilizando as tabelas disponibilizadas pelos fornecedores das fôrmas metálicas, no caso deste trabalho a METFORM AS, através dos dados de carga máxima resistente das fôrmas disponíveis. O processo do pré-dimensionamento é iterativo, em que arbitrasse uma espessura e é analisado se todas as verificações necessárias são atendidas Tabela X – Tabela de cargas e vão máximo para lajes steel deck MF-75 A tabela da MERFORM AS não inclui o peso próprio da laje na carga resistente, desse modo, a verificação é feita levando em conta apenas as ações atuantes na laje, desconsiderando o peso próprio. Os resultados são apresentados na tabela x: Tabela X – Combinações de ações atuantes nas lajes na fase final (desconsiderando o peso próprio da laje) Laje Carregamentos (kN/m²) Coeficientes de ponderação Fd (kN/m²) Permanente Variável Permanente Variável L1 2,3 1,5 1,4 1,5 5,47 L3 2,3 2,0 1,4 1,5 6,22 L5 2,3 1,5 1,4 1,5 5,47 L6 2,3 1,5 1,4 1,5 5,47 L9 2,3 1,5 1,4 1,5 5,47 L11 2,3 1,5 1,4 1,5 5,47 L13 2,3 2,0 1,4 1,5 6,22 Fonte: Elaborado pelos autores Para o pavimento tipo do estudo de caso, o maior vão na direção das nervuras corresponde a laje L3, com um vão de 3,46 m, sendo este o caso crítico e utilizado para limitar a escolha da fôrma e da espessura adequada. A fabricante limita uma altura mínima de 140 mm para lajes de pisos, e a espessura mínima para este vão, fornecido pela tabela X (Tabela X – Tabela de cargas e vão máximo para lajes steel deck MF-75) é de 0,95 mm, resultando em um peso próprio de 2,52 kN/m². Verificação estrutural Neste capítulo serão apresentados os resultados obtidos referentes as verificações para as combinações e verificações dos estados limites últimos e de serviço para a laje mista nas fases de construção inicial e final. Verificação da espessura da fôrma No pré-dimensionamento realizado no capítulo anterior foi adotado uma altura total da laje de 140 mm de espessura e espessura da laje de 0,95 mm.