Laje Lisa Cogumelo e Punção - Análise e Dimensionamento UEM

Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir1 CAPÍTULO 8 LAJE LISA COGUMELO E PUNÇÃO Disciplina Estruturas de Concreto II Professor Vladimir José Ferrari Introdução Vamos tomar a definição que consta no item 1478 da NBR 6118 Então lajescogumelo são aquelas lajes apoiadas diretamente em pilares com capitéis e as lajes lisas aquelas apoiadas nos pilares sem a presença de capitéis conforme ilustrado na figura a seguir Laje lisa e laje cogumelo Araújo 2014 Geralmente os capitéis são projetados com a forma troncocônica ou troncopiramidal Podem ser projetados isoladamente somente o tronco de cone ou com acompanhamento por um engrossamento da própria laje sobre o capitel O uso de capitel gera maior dificuldade com relação a montagem das fôrmas assim muitas vezes empregamse as lajes lisas com espessura suficiente para garantir sua resistência à punção e à flexão Principais vantagens das lajescogumelo em relação ao tradicional pavimento com lajes e vigas é a redução do pédireito não tem vigas passagem de dutos sob a laje fica mais facilitada pela ausência de vigas economia devido a ausência de vigas Na figura que segue ilustrase o aspecto da laje cogumelo do pavimento de estacionamento do shopping BeiraMar da cidade de FlorianópolisSC Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir2 Laje cogumelo shopping Beira Mar norte em FlorianópolisSC Nas figuras que seguem ilustramse edificações com laje do tipo lisa Notase a ausência de vigas wwwinovacivilcombr Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir3 Linkedin Petronilho Edson Análise estrutural Em termos de análise estrutural segue o que consta no item 1478 da NBR 6118 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir4 Segundo o item 1478 da NBR 6118 a análise estrutural de lajes lisas e cogumelo deve ser realizada pelo emprego de procedimento numérico diferenças finitas elementos finitos ou elementos de contorno Entretanto salienta ainda o item 1478 que no caso de pilares dispostos em filas ortogonais de maneira regular e com vãos pouco diferentes o cálculo dos esforços pode ser feito por processo elástico aproximado que consiste para cada direção adotar pórticos múltiplos para obtenção dos esforços A figura que segue ilustra da definição dos pórticos Definição dos pórticos múltiplos Araújo 2014 Esse método aproximado somente é recomendado quando os painéis das lajes forem aproximadamente iguais ou seja com diferença entre o maior e o menor vão da laje não ultrapassar em 30 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir5 Normalmente em edifícios residenciais não há uma disposição regular dos pilares e a solução por laje cogumelo pode ser antieconômica Além disso a ausência de vigas torna a estrutura mais deformável frente às ações horizontais o que é um problema para edifícios altos Nesses casos devese projetar elementos de contraventamento como pilaresparede para garantia da indeslocabilidade da estrutura Após o cálculo dos momentos fletores nas barras horizontais dos pórticos conforme o modelo de cálculo empregado devese fazer a distribuição dos momentos em faixas de laje conforme indicado pela figura 149 anterior da seguinte maneira a 45 dos momentos positivos para as duas faixas internas b 275 dos momentos positivos para cada uma das faixas externas c 25 dos momentos negativos para as duas faixas internas d 375 dos momentos negativos para cada uma das faixas externas Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir6 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir7 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir8 Punção A punção é o estado limite último caracterizado por cisalhamento que ocorre no entorno de uma força concentrada É portanto uma situação que ocorre no caso de lajes lisas e cogumelo que sofrem o efeito da reação do apoio no pilar A figura que segue ilustra a forma de ruptura por punção em que ocorre a propagação de fissuras inclinadas ao longo da altura da laje com inclinação em torno de 26 Ruína por punção em lajelisa Melges 1995 O esquema da armadura para o combate do efeito da punção é ilustrado na figura que segue Armadura de punção O modelo de cálculo da punção é indicado pelo item 1951 da NBR 6118 e corresponde à verificação do cisalhamento em duas ou mais superfícies críticas Essas superfícies críticas são definidas no entorno da força concentrada Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir9 Na primeira superfície crítica o contorno C do pilar ou da carga concentrada deve ser verificada indiretamente a tensão de compressão diagonal do concreto por meio da tensão de cisalhamento Na segunda superfície crítica contorno C afastada 2d do pilar ou da carga concentrada deve ser verificada a capacidade da ligação à punção associada com a resistência à tração diagonal Essa verificação também é feita por meio de uma tensão de cisalhamento no contorno C Caso tenha necessidade a ligação deve ser reforçada por armadura transversal A terceira superfície crítica contorno C apenas deve ser verificada quando for necessário colocar armadura transversal Pode ser adotada nessa verificação a força cortante solicitante nos diferentes contornos Em resumo devese verificar a tensão de compressão diagonal do concreto usando a primeira superfície crítica e deve ser verificada a capacidade da ligação lajepilar à punção considerando a segunda superfície crítica e por meio da resistência à tração diagonal Caso a segunda verificação não seja atendida devese dimensionar uma armadura transversal A definição da tensão solicitante nas superfícies críticas C e C são indicadas pelo item 1952 da NBR 6118 conforme as seguintes situações dos pilares Pilar interno com carregamento simétrico item 19521 simula a condição de pilar interno sem efeito de momento transmitido pelas vigas Pilar interno com efeito de momento fletor item 19522 Pilar de borda item 19523 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir10 Pilar de canto item 19524 A definição da tensão resistente nas superfícies C C e C é feita conforme item 1953 da NBR 6118 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir11 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir12 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir13 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir14 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir15 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir16 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir17 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir18 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir19 A figura que segue ilustra a armadura de punção Essa armadura deve ser constituída preferencialmente por três ou mais linhas de conectores tipo pino com extremidades alargadas ou barras verticais de pequeno diâmetro soldadas em chapas de aço horizontais Armadura de punção com conectores tipo pino de base alargada Na foto vêse também a presença da armadura de punção formada por barras dobradas Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir20 Armadura de punção formada por estribos Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir21 Arranjos para distribuição das armaduras de punção Arranjo do tipo radial e do tipo em cruz Exercício 1 Na figura temse uma laje lisa apoiada em doze pilares tendo um balanço em todo o contorno A altura dos pilares de piso a piso é l0 400 cm Considerar espessura da laje igual a 24 cm Carga de revestimento igual a 10 kNm2 paredes divisórias igual a 10 kNm2 carga acidental de 2 kNm2 Exercício 2 Verificar a resistência à punção dos pilares da laje lisa indicada Todos os pilares têm a mesma seção transversal de 40 cm por 40 cm e uma carga concentrada característica de 327 kN Considerar fck30 MPa para a laje e uma espessura h 24 cm e altura útil d 20 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir22 cm Considerar armadura da laje na direção x e y igual a 102 cm2m e 853 cm2m respectivamente Exercício 3 Verificar a punção nos pilares e calcular a armadura de punção caso seja necessário Referências bibliográficas Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT 6118 Projeto de estruturas de concreto 2024 Apostila concreto armado Laje lisa cogumelo e punção UEM prof Vladimir23 Araújo J M Curso de concreto armado editora Dunas 4 ed v 4 2014