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LAJES NERVURADAS DE CONCRETO ARMADO, Manuais, Projetos, Pesquisas de Cálculo

Figura 3.2- Linha neutra na mesa da laje nervurada . ... ftd - resistência de cálculo do concreto à tração, MPa.

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Vinicius20
Vinicius20 🇧🇷

4.5

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LAJES NERVURADAS DE CONCRETO ARMADO:
PROJETO E EXECUÇÃO
CARLOSFERNANDOBOCCHI~OR
Dissertação apresentada à Escola de Engenharia
de São Carlos, da Universidade
de
São Paulo,
como parte dos requisitos para obtenção do
Título de Mestre em Engenharia de Estruturas.
ORIENTADOR:
Prof
Dr. José Samuel Giongo.
São Carlos
1995
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LAJES NERVURADAS DE CONCRETO ARMADO:

PROJETO E EXECUÇÃO

CARLOSFERNANDOBOCCHI~OR

Dissertação apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Mestre em Engenharia de Estruturas.

ORIENTADOR: Prof Dr. José Samuel Giongo.

São Carlos 1995

Bocchi Jr, Carlos Fernando Lajes nervuradas de concreto armado: projeto e execução - São Carlos, 1995.

Dissertação (mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo, 1995 Orientador: Prof Dr. José Samuel Giongo

  1. Concreto-lajes nervuradas. I. Titulo

AGRADECIMENTOS

Ao Professor José Samuel Giongo pela dedicação, compreensão e excelente orientação prestada durante a elaboração deste trabalho. Aos colegas, professores e funcionários do Departamento de Estruturas, em especial aos Professores Márcio R. S. Corrêa, João Batista de Paiva, pelo apoio. A Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES, pela bolsa de estudo concedida, a qual permitiu a realização deste trabalho. Ao Sr. Vladimir Maestrello da Silva pelo auxílio na digitação do texto e ao Sr. Aguinaldo Alves de Lima pela execução dos desenhos. A todos que de alguma maneira contribuíram para a realização deste trabalho.

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... .i LISTA DE TABELAS .............................................................................................. v LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS .......................................... vi RESUMO ................................................................................................................. X ABSTRACT ............................................................................................................. xi l.INTRODUÇÃO ..................................................................................................... l l.l.Preliminares .............................................................................................. 1 1.2.0bjetivos .................................................................................................. 2

    1. Apresentação ............................................................................................ 2 1.4.Tipologia das lajes nervuradas de concreto armado ................................... 3 2.CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE AS LAJES NERVURADAS ...................... 9
    1. Vinculação das Lajes nervuradas ............................................................... 9 2.2.Vão teórico ............................................................................................ 12 2.3 .Pré-dimensionamento .............................................................................. 13
    1. !.Recomendações da norma brasileira NB-1 /78 ............................ 14 2.3.2.Comité Euro-Intemacional du Béton CEB-124/125F ................ l 2.3.3.American Concrete Institute ACI-318M/89 ............................... 17 2.4.Ações atuantes nas lajes nervuradas ........................................................ 18 2.4.1.Ações permanentes diretas ........................................................ 19 2.4.1.l.Peso Próprio ............................................................... 19

Figura 2.1 - Laje nervurada em balanço ................................................................... 1O Figura 2.2 -Lajes nervuradas contínuas ................................................................... I O Figura 2.3 -Laje nervurada com as bordas apoiadas ................................................ II

 - 2.4.1.2.Revestimento - 2.4.1.3 .Enchimento. - 2.4. 1.4. Ações provenientes às alvenarias. - 2.4.2.Ações variáveis normais - 2.5.Comportamento estático das lajes nervuradas. - 2.5.1.Teoria das placas - 2.5.2.Teoria das grelhas 
  • esforços solicitantes
  • LIMITES 3.VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA COM RELAÇÃO AOS ESTADOS - 3. 1. Verificações pertinentes às nervuras - 3. 1.1. Verificação da flexão das nervuras - 3 .1.2. Verificação do cisalhamento nas nervuras. - 3.2.1 Verificação da flexão da mesa 3.2.Verificação da resistência da mesa SO - 3.2.2.Verificação do cisalhamento na mesa - 3.3.Verificação das tensões de cisalhamento nas ligações mesa-nervura
    • nervura com a mesa comprimida 3.3 .1. Verificação das tensões de cisalhamento nas ligações mesa-
    • nervura com a mesa tracionada 3.3.2.Verificação das tensões de cisalhamento nas ligações mesa- - 3 .4. Verificação do estado limite de deformação excessiva
  • Execução de Obras de Concreto Armado (NB-1/78) 3.4.1.Definições e recomendações da Norma Brasileira de Projeto e
    • Concreto Protendido (NB-116/89) 3.4.2.Recomendações da Norma Brasileira de Projeto de Estruturas de - 3.4.3.Cálculo das deformações
    • 4.LAJES NERVURADAS MOLDADAS "IN LOCO" - 4.1.Materiais - 4.1.1.Concreto - 4.1.2.Aço - 4.1.3.Aditivos - 4 .1. 4. Outros materiais
    • 4 .2.Disposições construtivas
      1. 3 .Detalhamento do projeto
    • 4.4.Execução - 4.4.1.Fôrmas - 4.4.2.Armaduras - 4.4.3.Preparação e lançamento do concreto - 4.4 .4. Adensamento do concreto - 4.4.5.Cura do concreto - 4.4.6.Retirada das fôrmas e dos escoramentos
    • 4.5.Exemplos de aplicação - Exemplo 1......................................................................................... - Exemplo
      • Exemplo
      • Exemplo
        • Exemplo
      • Exemplo
  • 5.LAJES NERVURADAS PRÉ-MOLDADAS
    • 5.!.Materiais - 5.1.1. Vigas pré-moldadas - 5.1.1.1.Concreto - 5.1.1.2.Aço - 5.1.1.3 .Aditivos - 5.1.2.Capa ou mesa da laje nervurada pré-moldada.......................... - 5.1.2.1Concreto - 5 .1.2.2.Aço - 5.1.2.3.Lajotas
    • 5.2.Armazenamento l - 5.2.1.Cimento
      • 5.2.2.Agregados
      • 5.2.3.Aço
      • 5.2.4.Aditivos
  • 5.3.Fabricação do elemento pré-moldado - 5.3.1.Fôrmas.................................................................................... - 5.3.2.Limpeza e preparação das fôrmas - 5.3.3.Preparação do concreto - 5.3.4.Lançamento do concreto - 5.3.5.Armaduras - 5.3.6.Vibração - 5.3.7.Cura do concreto l - 5.3.7.1.Cura normal do concreto - 5. 3. 7. 2. Cura acelerada do concreto - 5.3.8.Codificação - 5.3.9.Desfôrma e estocagem das vigas - 5.3.10.Transporte das vigas
    • 5.4.Técnicas de execução - 5.4.1.Planta de execução - 5.4.2.Escoramento da laje - 5.4.3.Colocação das vigas - 5.4.4.Colocação das lajotas - 5. 4. 5 .Distribuição da armadura posicionada junto à face superior. - 5.4.6.Concretagem da capa ou mesa l
    • 5.5.Presença de fissuras nas lajes nervuradas pré-moldadas
    • 5.6.Apresentação do projeto
    • 5.7.0bservações gerais quanto às lajes nervuradas pré-moldadas - 5.7.1.Sobrecarga de utilização l - 5.7.2.Altura da mesa l - 5. 7. 3. Vinculação - 5. 7. 4. Verificação da mesa de concreto
    • concreto moldado "in loco" 5. 7. 5. Verificação do cisalhamento na ligação concreto pré-moldado e
      • 5.8.Exemplo de aplicação
    • 6.CONCLUSÕES FINAIS
    • 7 .REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
  • 8.BIBLIOGRAFIA CONSULTADA.
    • Figura 1.1 -Laje nervurada normal (direta). LISTA DE FIGURAS
    • Figura 1.2 - Laje nervurada invertida
  • Figura 1.3 -Laje nervurada dupla
  • Figura 1.4 -Laje nervurada meio tubo
  • Figura 1.5 -Laje nervurada estrutubo
    • Figura I.6- Laje nervurada modulada
    • Figura 1. 7 - Laje nervurada pré-moldada volterrana
    • Figura I. 8 - Laje nervurada pré-moldada treliça
    • (engastadas) Figura 2.4 - Diagrama de momentos fletores para as lajes nervuradas contínuas
    • Figura 2.5- Vão teórico conforme a NB-1/78
    • Figura 2.6- Bloco utilizado na execução das lajes nervuradas.
    • Figura 2. 7 - Distribuição de ações de alvenaria.
    • Figura 2.8- Largura útil colaborante
    • Figura 2.9- Largura útil colaborante(simplificação)
    • Figura 2.1 O - Limites de bw
    • Figura 2.11 -Ilustração do sistema de coordenadas
    • Figura 2.12- Esforços internos em uma grelha
    • Figura 2.13 -Laje com os lados iguais
    • Figura 2.14- Largura colaborante de viga de seção T, segundo a NB-1/78
  • Figura 3.1 -Mesa da laje nervurada na face tracionada ii
  • Figura 3.2- Linha neutra na mesa da laje nervurada
  • Figura 3.3- Linha neutra na alma da laje nervurada (processo simplificado)
  • Figura 3 .4 - Laje nervurada com mesa invertida.
    • concreto) Figura 3. 5 - Verificação das nervuras à flexão (diagrama retangular de tensões no
    • Figura 3.6- Cisalhamento nas nervuras das lajes nervuradas.
    • Figura 3.7- Determinação de Pt
  • Figura 3. 8 - Elástica da laje nervurada
  • Figura 3. 9 - Elástica da mesa
    • cisalhamento Figura 3. 1 O - Elemento de argura dx de uma viga de seção T solicitada à flexão e
  • Figura 3.11 -Representação das forças de compressão atuantes no concreto
  • Figura 3.12- Armadura para absorver os esforços de tração provocados por 'tmd
    • cisalhamento Figura 3. 13 - Elemento de largura dx de uma viga de seção T solicitada à flexão e
    • Figura 3.14- Armadura para absorver aos esforços de tração provocados por 'tmd
  • uniformemente distribuído Figura 3.15 - Deslocamento para laje armada em uma direção, com carregamento
    • Figura 3.16- Cálculo das deformações
    • Figura 3.17- Linha neutra da mesa
    • Figura 3 .18 - Linha neutra na alma
    • Figura 4.1 -Diagrama tensão-deformação do concreto
    • Figura 4.2 - Aços empregados na execução das estruturas de concreto armado
    • a NB-1/78 Figura 4.3 - Diagrama tensão-deformação simplificado para os aços classe A, segundo
    • a NB-1/78 Figura 4.4- Diagrama tensão-deformação simplificado para os aços classe B, segundo
    • Figura 4.5- Detalhamento de uma laje nervurada de concreto armado
    • Figura 4.6 -Montagem dos blocos para as lajes nervuradas moldadas "in loco"
    • Figura 4.7- Concretagem da laje nervurada
  • Figura 4.8- Laje com nervuras nas duas direções (4 >50 cm) iii
  • F.tgura 4 9. - S eçao a ser const era a para as- ' 'd d d.treçoes x e - y......................................
  • Figura 4.10- Grelha à ser considerada (4 >50 cm)
  • Figura 4.11 -Laje apoiada nas nervuras
  • Figura 4.12- Detalhamento da laje nervurada
  • Figura 4.13- Laje com nervuras nas duas direções (4 ~50 cm)
  • Figura 4.14 - Seção à ser considerada
  • Figura 4.15 -Grelha à ser considerada (4 ~50 em)
  • Figura 4.16 - Detalhamento da laje nervurada
  • Figura 4.17- Lajes nervuradas contínuas (4 ~50 cm)
  • Figura 4.18 - Esquema estático das lajes contínuas 1O
  • Figura 4.19- Laje com nervura em uma direção (4 ~50 em) I
  • Figura 4.20- Seção T considerada.........................................................................
  • Figura 4.21- Esquema estático da laje nervurada com nervura em uma direção
    • sobre a mesma Figura 4.23 -Laje com nervuras em uma direção (4 <50 em), com paredes apoiadas
  • Figura 4.24- Detalhamento da laje nervurada
    • Figura 4.25- Laje com nervuras em uma direção, sendo parte em balanço
    • balanço Figura 4.26- Esquema estático da laje com nervuras em uma direção, sendo parte em
    • Figura 4.27- Seção resistente à flexão
    • Figura 4.28- Detalhamento da laje nervurada
    • Figura 5.1 -Fôrmas para vigas das lajes tipo volterrana l
      • Figura 5.2- Fôrmas para vigas com treliças l
    • Figura 5.3- Limpeza das fôrmas
    • Figura 5. 4 - Lançamento do concreto
    • Figura 5.5 -Colocação das armaduras l
    • Figura 5.6- Estocagem das vigas
      • Figura 5. 7 - Planta de execução
  • Figura 5.8- Escoramento da laje i v
  • Figura 5.9- Colocação das vigas
  • Figura 5.1 O - Laje com nervuras nas duas direções
  • Figura 5.11 - Colocação das lajotas
  • Figura 5.12- Distribuição da armadura posicionada junto à face superior da mesa.
  • Figura 5.13- Concretagem da laje
  • Figura 5.14- Corte da laje acabada l
  • moldadas Figura 5.15 - Simbologia empregada na planta de execução das lajes nervuradas pré-
  • Figura 5.16 - Alguns detalhes das lajes nervuradas pré-moldadas
    • Figura 5. 17 - Dimensões adotadas
    • Figura 5.18- Flexão (estádio IA)
    • Figura 5.19 - Seção à ser considerada
    • Figura 5.20 - Dimensões adotadas
    • Figura 5.21 -Planta baixa do projeto exemplo
    • Figura 5.22- Planta de fôrma fornecida pelo engenheiro de estruturas
    • Figura 5.23 - Seção transversal da laje nervurada pré-moldada..............................
    • Figura 5.24 - Planta de execução fornecida pelo fabricante

v

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 -Valores de \j12 ...................................................................................... 15 Tabela 2.2 - Vai ores de a ........................................................................................ 17 Tabela 2.3 -Valores dos momentos fletores obtidos pelos processos estudados ....... 32 Tabela 3.1 -Flexão simples em seção retangular ..................................................... Tabela 5.1 - Verificação das tensões oriundas da flexão e do cisalhamento na mesa das lajes nervuradas, altura da mesa (ht) de 3 em ................................................... 152 Tabela 5.2 -Verificação das tesnões oriundas da flexão e do cisalhamento na esa das lajes nervuradas, altura da mesa (hf) de 4 em ......................................................... 153

Tabela 5. 3 - Valo r e dos coeficientes 13s e 13c .......................................................... 15 5

Tabela 5.4- Dados ................................................................................................ l Tabela 5.5 -Verificação quanto ao estado limite último ......................................... l Tabela 5.6- Verificação quanto ao estado limite de deformação ........................... 169 Tabela 5. 7- Verificação quanto ao estado limite de deformação ........................... l

~c - deformação específica no concreto Es - deformação específica no aço fcd - resistência de cálculo do concreto à compressão, MPa

vii

fck - resistência característica do concreto à compressão, aos 28 dias, Mpa Fmd - força atuante na ligação concreto pré-moldado - concreto moldado in loco, kN ftd - resistência de cálculo do concreto à tração, MPa ftk - resistência característica do concreto à tração, MPa fyd - resistência de cálculo do aço, MPa fyk - resistência característica do aço, Mpa - coeficiente de majoração da carga em garagens e estacionamentos g - ações permanentes, kN/m 2 Gc - módulo de deformação transversal do concreto, Mpa Yc -coeficiente de minoração do concreto Yr - coeficiente de majoração das ações Ys - coeficiente de minoração do aço h - altura da laje nervurada, em heq - altura equivalente, em hr - altura da mesa, em I - momento de inércia à flexão da seção transversal, em 4 Ie -momento de inércia equivalente dado pela Fórmula de Branson, cm 4 11 - momento de inércia à torção da seção transversal em 4 k - coeficiente para determinação de \j/ kc - coeficiente para o cálculo da armadura de peças, com seções retangulares, de concreto armado sujeitas à flexão simples, cm 2 /kN ks - coeficiente para o cálculo da armadura de peças, com seções retangulares, de concreto armado sujeitas à flexão simples, cm^2 /kN e -vão da laje, em Md- momento fletor de cálculo, kN.cm Mk- momento fletor característico, kN.cm

Mr- momento de fissuração do concreto, kN.cm Mtot- momento fletor de todas as ações atuantes, kN.cm J..1. - coeficiente para a determinação dos momentos fletores em placas n - número de ramos dos estribos v - coeficiente de Poisson do concreto p - carregamento uniformemente distribuído, kN/m 'V 1 - coeficiente para determinação de 'te 'tfz - coeficiente da NB-1 /78 para estimativa da altura das lajes \jf3 - coeficiente da NB-1/78 para estimativa da altura das lajes 'V4 -coeficiente para a determinação de -r_ (^1) q - ações variáveis, kN/m 2 Rcc - força resultante de compressão no concreto, kN Rct - força resultante de tração no concreto, kN

Rst - força resultante de tração na armadura, kN

P1 -taxa de armadura s - espaçamento dos estribos O"cc - tensão de compressão no concreto, MPa O's -tensão na armadura, MPa crsd - tensão de cálculo na armadura, MPa

viii

"te - tensão de cisalhamento a ser decrescida da tensão de cálculo, para determinação da armadura transversal, MPa "td - tensão de cisalhamento de cálculo para determinação da armadura transversal, MPa "tmd - tensão de cisalhamento na ligação mesa-nervura, MPa "tsd - tensão de cisalhamento na ligação concreto pré-moldado - concreto moldado in loco, MPa 'twd - tensão de cisalhamento de cálculo, MPa -r_ - valor último de "twd, MPa -r-1 - valor de referência para a verificação do cisalhamento em lajes, Mpa u - perímetro de A.,, em V d - valor de cálculo da força cortante, kN

X

RESUMO

As lajes nervuradas de concreto armado são constituídas por vigas solidarizadas por uma mesa de concreto, estas lajes podem ser totalmente moldadas "in loco", ou possuirem parte das vigas (nervuras) pré-moldadas. Existem algumas particularidades tanto no dimensionamento, desde a obtenção dos esforços solicitantes, quanto na execução das lajes nervuradas. O conhecimento dessas particularidades, bem como o caminhamento correto, desde o projeto até a execução das lajes é fundamental para o bom desempenho das mesmas, de maneira segura e econômica. Estas particularidades são analisadas, incluindo-se algumas recomendações das normas, sendo apresentados resultados e comentários embasados na bibliografia pesquisada e algumas considerações do autor deste trabalho. Analisam-se, também, através de exemplos de aplicação os casos mais comuns de lajes nervuradas, inclusive com o detalhamento das armaduras.

xi

ABSTRACT

The rib reinforced concrete slabs are made solid beams on a concrete table; these slabs can be completely shaped in loco or they have a part o f the beams pre-shaped. There are some particularities even in the dimensions ( since the acquisition of the solicitant efforts) as in the execution o f the rib reinforced concrete slabs. The knowledge o f these particularities , as well as the correct procedures, since the project till the execution of the slabs is fundamental for the good perfomance of them, in a safe and economic mood. These particularities are analysed including some recommendations of the norms; the results and the commentaries are based and presented in the researched bibliography and some considerations of the author o f this work. The most common cases of the rib reinforced concrete slabs are analysed through application examples, including the armature details.