Dimensionamento de Lajes Alveolares Protendidas

DIMENSIONAMENTO DE LAJES ALVEOLARES PROTENDIDAS PROFª MA ANDRÉIA F TORMEN ANDREIATORMENUCEFFEDUBR ESTRUTURAS DE CA III Apesar de apresentarem variações na seção transversal e no método de produção possuem como característica principal os alvéolos núcleos vazios longitudinais que reduzem o peso próprio do painel BORDA INFERIOR ALVÉOLO NERVURA BORDA SUPERIOR JUNTA LONGITUDINAL Lajes alveolares protendidas A armadura dos painéis é constituída em geral apenas por armadura ativa na parte inferior e muitas vezes também na mesa superior Como não há armadura transversal para resistir à força cortante contase com a resistência à tração do concreto Lajes alveolares protendidas Seção transversal genérica de uma laje alveolar e as possibilidades de posicionamento de cordoalhas de protensão Os painéis podem ser SEM ou COM capa de concreto moldado no local formando uma seção composta Lajes alveolares protendidas Seção genérica de uma laje alveolar de 20 cm de altura com capa Além de AUMENTAR a resistência da laje ao cisalhamento a capa GARANTE o nivelamento da superfície da laje e a correção da contra flecha causada pela protensão do painel alveolar Vãos a faixa de vãos em que esse tipo de elemento é empregado vai de 2 m até 15 m Largura as larguras são normalmente de 10 m 12 m e 20 m mas podem chegar a 25 m Altura as alturas variam normalmente de 150 mm até 400 mm embora possam atingir excepcionalmente valores de até 500 mm A relação vãoaltura chega à ordem de 50 Lajes alveolares protendidas Dimensões dos painéis Lajes alveolares protendidas Máquina Extrusora Máquina para Corte Embora possam ser produzidas em formas fixas esse tipo de elemento é normalmente executado por extrusão em pista de concretagem Os painéis são produzidos no comprimento da pista e posteriormente cortados nos comprimentos desejados Lajes alveolares protendidas Vantagens Grande gama de aplicações como pisos coberturas e paredes Baixo custo de produção alta produção com mão de obra reduzida Processo de produção altamente mecanizado e automatizado Forros falsos podem ser dispensados Isolamento térmico e acústico Não necessita de escoramento Rapidez na montagem e liberação do local O comportamento em serviço e próximo ao colapso dos painéis alveolares em situações de ações simples ou combinadas é que determina os procedimentos de cálculo e modelos a serem empregados Lajes alveolares protendidas Comportamento dos painéis alveolares Os mecanismos de ruptura modos de falha que ocorrem nos painéis alveolares são divididos em duas categorias os devidos à FLEXÃO e os devidos ao CISALHAMENTO Fissuração do concreto devido à tração por flexão Deformação excessiva da laje Ruptura das cordoalhas por tração devido à flexão Ruptura do concreto devido à compressão por flexão Fissuração da fibra superior devido a tração por flexão depois de retirada de ancoragem dos cabos protendidos FLEXÃO CISALHAMENTO Falha de ancoragem dos cabos Fissuração do concreto devido à interação de cisalhamento e flexão Falha da nervura por tração devido ao cisalhamento Falha da nervura por compressão devido ao cisalhamento Falha por escorregamento deslizamento devido ao cisalhamento ao longo de uma fissura inclinada Lajes alveolares protendidas Mecanismos de falha devido à Lajes alveolares protendidas Representação de alguns modos de falha Falha na nervura por tração devido ao cisalhamento Falha na nervura por compressão devido ao cisalhamento Falha por cisalhamento na interface Falha da nervura por tração devido ao cisalhamento Ruptura dos cabos Lajes alveolares protendidas Processo de Produção 8 etapas Preparação das pistas limpeza e aplicação de desmoldante 1 Aplicação do desmoldante Posicionamento dos 2 cabos e protensão Lajes alveolares protendidas Processo de Produção 8 etapas Lançamento do concreto e produção da laje 3 Produção do concreto Transporte do concreto Lançamento do concreto USINA CAÇAMBAS CAÇAMBA MÁQUINA Lajes alveolares protendidas Processo de Produção 8 etapas Marcação dos painéis précortes e possíveis recortes na pista 4 Marcação dos painéis Execução de reforços Execução de recortes Endurecimento e cura 5 Lajes alveolares protendidas Processo de Produção 8 etapas Liberação da protensão e corte das lajes 6 7 Içamento e estocagem 8Recortes e acabamentos se necessário Lajes alveolares protendidas Processo de Produção 8 etapas Estocagem de lajes alveolares FISSURAS Estocagem inadequada Transporte das lajes Montagem dos painéis Conclusão da montagem Equalização com torniquetes Grauteamento das chavetas Distribuição das telas soldadas Lajes alveolares protendidas Execução na Obra Procedimento de Montagem Lajes alveolares protendidas O que é Equalização de lajes alveolares A equalização das lajes alveolares consiste no nivelamento das contra flechas com o auxílio de um torniquete também chamado de agulha Existem diversos tipos de torniquetes mas os mais comuns são dispositivos que consistem em uma barra rosqueada de 16 mm e duas cantoneiras soldadas nas extremidades A torção é realizada mediante o aperto da borboleta com uma chave adequada Durante a equalização são colocados também calços de madeira dos dois lados da laje ou peças que venham a regularizálas Lajes alveolares protendidas Procedimento de Montagem Conclusão do pavimento com capa concretada Tipo de laje h posição dos cabos Liberação das peças Recortes reforços içamento Forma de estocagem DADOS PARA PRODUÇÃO EM FÁBRICA 6 11 119 36 2775 4735 787 125 b Ø1 6 GAIOLA 12 5 a 10 0 15 Lajes alveolares protendidas Dados para projeto de Lajes Alveolares Posição de shafts e furos Paginação com numeração das lajes DADOS PARA MONTAGEM EM OBRA Lajes alveolares protendidas Dados para projeto de Lajes Alveolares TORNIQUETE CUNHA PONTALETES CUNHA GRAUTE Tipo de tela resistência do concreto DADOS PARA CLIENTE CONTRATANTE Detalhe do capeamento Especificação da cantoneira Lajes alveolares protendidas Dados para projeto de Lajes Alveolares Lajes alveolares protendidas Especificações Cisalhamento é determinante Fissuração é determinante Flecha é determinante Barras açoliga Quando não for dado o valor da tensão de escoamento adotase fpyk090 x fptk tensão de protensão na saída do aparelho de tração Lajes alveolares protendidas Limites de Protensão σpi Lajes alveolares protendidas Ancoragem de armaduras ativas prétracionadas por aderência Comprimento de transferência da armadura prétracionada lbpt O cálculo do comprimento de transferência por aderência da totalidade da força de protensão ao fio no interior da massa de concreto deve considerar Para cordoalhas de 3 a 7 fios 𝒃𝒑𝒕 𝒑𝒊 𝒃𝒑𝒅 Sendo a resistência de aderência de cálculo entre armadura e concreto na ancoragem de armaduras ativas prétracionadas obtida por 𝒃𝒑𝒅 η𝒑𝟏η𝒑𝟐 𝒄𝒕𝒅 ηp1 10 para fios lisos ηp1 12 para cordoalhas de três e sete fios ηp1 14 para fios dentados ηp2 10 para situações de boa aderência ηp2 07 para situações de má aderência Lajes alveolares protendidas Ancoragem de armaduras ativas prétracionadas por aderência 𝒄𝒕𝒅 𝒄𝒕𝒌𝒊𝒏𝒇 𝒄 Resistência de cálculo à tração do concreto Comprimento de ancoragem para armadura ativa lbpd O cálculo do comprimento necessário de ancoragem da armadura ativa para transferir por aderência as forças de protensão ao fio no interior da massa de concreto é igual a 𝒃𝒑𝒅 𝟐 𝒃𝒑𝒕 𝟐 em que h é a espessura da laje Lajes alveolares protendidas Roteiro de dimensionamento A laje alveolar pode ser dimensionada como uma VIGA PRÉFABRICADA Obtenção de todos os dados iniciais características do elemento tipo de concreto aço seção transversal com e sem capa etc condições ambientais carregamentos e características geométricas da seção As dimensões da seção transversal devem ser obtidas a partir de manuais que apresentam tabelas de prédimensionamento que relacionam a espessura com a sobrecarga e vão Determinação da armadura de protensão Ap no ELU no tempo infinito Aqui ainda se trata de um prédimensionamento por isso devem ser consideradas decorridas todas as perdas Verificação do ELU no tempo zero apenas com peso próprio estado em vazio A força de protensão é dada através do valor de Ap obtido no item 2 Consideramse os limites de compressão excessiva na data da liberação de protensão e descompressão Caso as duas condições estejam atendidas ir para o item 5 Ocorrendo tração nas fibras superiores acrescentamse cordoalhas nas mesmas Não sendo possível eliminar a tração e a compressão excessiva verificar outro elemento de maior altura 1 2 3 4 Lajes alveolares protendidas Roteiro de dimensionamento Determinação das perdas de protensão imediatas e diferidas 5 6 No caso das perdas diferidas consideramse as etapas construtivas para determinação de coeficientes adequados Em geral estipulamse pelo menos 4 etapas em que atuam os carregamentos nas seções simples e composta Dimensionamento de Ap como no item 2 com o valor final das perdas já calculado No caso das perdas diferidas consideramse as etapas construtivas para determinação de coeficientes adequados Em geral estipulamse pelo menos 4 etapas em que atuam os carregamentos nas seções simples e composta Verificação em vazio com as perdas de protensão já calculadas 7 Considerandose as combinações frequente e quase permanente devese usar os coeficientes Ψ1 e Ψ2 da ABNT NBR 611182014 para as cargas acidentais A força de protensão é dada através do valor de Ap obtido no item 6 Os limites de tensão são dados pela ABNT NBR 61182014 dependendo da condição de agressividade ambiental Se as tensões não forem atendidas é possível aumentar a quantidade de cabos ou aumentar a altura da peça 8 Verificação do ELS para a fissuração no tempo infinito Lajes alveolares protendidas Roteiro de dimensionamento Verificação do cisalhamento das situações com seção simples laje sem capa e seção composta laje com capa 9 10 Se necessário introduzir armadura passiva após a concretagem eou preencher os alvéolos para diminuir as tensões Verificação das deformações determinado os valores das flechas para cada carregamento No caso de protensão limitada comparase o momento total com o momento de fissuração e em seguida determinase o coeficiente de fluência que atua desde a data inicial até a idade considerada da introdução do carregamento sendo portanto variável para cada um deles Comparar com os valores limites descritos na norma 11 Detalhamento da peça com os valores finais encontrados e já verificados EXEMPLO 01 Dimensionar e verificar a laje alveolar de espessura h200 mm com seção simples e composta juntamente com as características geométricas dadas na tabela para um vão livre de 6 m sendo simplesmente apoiada Sobrecarga de revestimento de 2 kNm² Sobrecarga acidental de 5 kNm² e CAA II Perda total da protensão de 15 e perdas iniciais de 5 Sistema prétração e concreto protendido nível 2 Protensão limitada fcj 30 MPa sendo igual a 20 horas da introdução da protensão fck 50 MPa com capa de 5 cm de espessura de fck 30 Mpa Aço de protensão CP190 RB de bitola de 95 mm A055cm² Ep 205 x 105 MPa Lajes alveolares protendidas