ANLISE COMPARATIVA ENTRE LAJES NERVURADAS COM .concep§£o estrutural com laje maci§a...

download ANLISE COMPARATIVA ENTRE LAJES NERVURADAS COM .concep§£o estrutural com laje maci§a consumiria

of 22

  • date post

    10-Nov-2018
  • Category

    Documents

  • view

    214
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of ANLISE COMPARATIVA ENTRE LAJES NERVURADAS COM .concep§£o estrutural com laje maci§a...

  • Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    ANLISE COMPARATIVA ENTRE LAJES NERVURADAS COM DIFERENTES MOLDES DE FRMAS PLSTICAS

    Welinton Mendes Bussolo (1); Alexandre Vargas (2)

    UNESC Universidade do Extremo Sul Catarinense (1) welintonmb@hotmail.com (2) avargas@unesc.net

    RESUMO Na maioria das estruturas convencionais, a laje exerce um papel preponderante, tanto no aspecto tcnico como econmico. A escolha adequada do tipo de laje depende de estudos e simulaes que devem, necessariamente, ser realizados pelo projetista. Dentre as diferentes possibilidades de tipologia de lajes, a nervurada com o uso de frmas plsticas tem merecido destaque no meio tcnico, especialmente por sua versatilidade. Nesse contexto, esse trabalho tem por objetivo analisar configuraes de lajes nervuradas com diferentes moldes. partir de uma planta modelo, so lanados seis sistemas estruturais com diferentes tamanhos de frmas plsticas recuperveis, conhecidas tambm como cubetas, e na sequncia processados com o auxlio de um software comercial de anlise estrutural amplamente utilizado no meio tcnico. Os resultados analisados de acordo com as configuraes propostas apresentam valores de ndices de consumo do concreto e ao, alm de identificar sua distribuio nas regies dos macios e no restante da laje. Ainda prope um percentual de acrscimo no ndice de concreto fornecido pelos fabricantes de cubetas para contemplar as regies macias num levantamento quantitativo paramtrico. Palavras-Chave: Laje nervurada; cubeta; frma plstica.

    1. INTRODUO

    O grande desenvolvimento da construo civil, oferece alternativas estruturais e

    construtivas que permitam flexibilidade, eficincia e reduo de custos, torna-se

    indispensvel para um engenheiro civil avaliar as diferentes possibilidades que se

    apresentam. Com o auxlio de ferramentas de clculo (software) o profissional pode

    simular diversos sistemas estruturais, tendo como base os critrios tcnicos e

    econmicos para definir a melhor opo.

    Um elemento estrutural que interfere significativamente no custo final da edificao

    a laje, Chust (2013, p.12) comenta que:

    O pavimento de uma edificao, devido a sua grande superfcie, , normalmente, a parte da estrutura que mais consome material. Assim, projetar um pavimento, por exemplo, reduzindo um centmetro na altura da laje pode conduzir a uma economia considervel.

    A diversidade de sistemas estruturais como lajes macias, nervuradas (pr-fabricadas

    ou moldadas in loco), protendidas, mistas, etc., possibilita para que cada situao

  • 2

    Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/02

    apresentada possa ter a soluo adequada. Devido a exigncia do mercado por

    maiores vos livres, um modelo estrutural que est ganhando destaque a laje

    nervurada. Arajo (2003, p. 144) destaca a sua vantagem em relao ao sistema

    convencional de laje macia:

    As lajes nervuradas exigem uma altura cerca de 50% superior que seria necessria para as lajes macias. Entretanto, o peso prprio da laje nervurada (e o consumo de concreto) inferior ao da laje macia, resultando em uma soluo mais econmica para vos acima de aproximadamente 8 m.

    Diversos trabalhos realizados, analisaram e compararam a nervurada com outros

    modelos estruturais. Albuquerque (1999) em seu estudo de caso, constatou que a

    concepo estrutural com laje macia consumiria 11,4% de concreto e 15,8 % de ao

    a mais em relao a laje nervurada. Carvalho (2012) comparou trs sistemas

    estruturais: nervurada com vigotas pr-moldadas, macia e nervurada com cubetas.

    O sistema com lajes nervuradas com vigotas foi o mais econmico, a macia

    apresentou um gasto de 11,28% a mais e as nervuradas um custo de 6,72% acima

    da primeira. Mesmo no sendo a escolha mais econmica, ele recomenda a utilizao

    da laje nervurada com cubeta, por possuir menor quantidade de vigas, propiciar

    mudanas no layout arquitetnico, alm de poder vencer grandes vos. Percebendo

    as vantagens descritas, Vittalli (2010) confrontou diferentes materiais de enchimento

    (bloco EPS, bloco de concreto celular, frma de madeira, bloco cermico e frma

    plstica) para lajes nervuradas, e concluiu que a frma plstica obteve o menor

    deslocamento mximo e os menores esforos. Nesse contexto, o objetivo deste

    trabalho modelar lajes nervuradas com diferentes moldes de frmas plsticas e

    analisar os resultados de cada uma, avaliando o consumo de materiais (concreto, ao

    e frma), taxas de consumo, deslocamento vertical mximo e por fim realizar um

    comparativo de custo de alguns insumos.

    2. MATERIAIS E MTODOS

    2.1 PROJETO ARQUITETNICO MODELO

    Ser adotado como modelo, a planta baixa do projeto de um edifcio residencial e

    comercial de onze pavimentos, localizado na cidade de Orleans/SC, disponibilizado

    pela empresa Attuale Construo Civil Ltda. Para efeito de estudo, ser realizado o

    clculo somente de um pavimento comercial, com rea de 360,69 m. Os demais

  • 3

    Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/02

    nveis sero desconsiderados, apesar de sua importncia para anlise global da

    edificao. A Figura 1 representa a planta baixa do pavimento.

    Figura 1 Planta baixa do pavimento modelo

    Fonte: Attuale Construo Civil Ltda., 2014.

    2.2 CRITRIOS DE PROJETO

    2.2.1 Software de clculo

    Para realizar os clculos utilizado o software CYPECAD verso 2012, amplamente

    utilizado no meio tcnico.

    No desenvolvimento desse estudo, as tabelas de armaduras inferior e superior das

    nervuras foram modificadas em relao configurao original. Criou-se combinaes

    exclusivas para melhor atender os objetivos da pesquisa como pode ser visto na

    Tabela 1.

  • 4

    Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/02

    Tabela 1 Armaduras utilizada nas nervuras, face inferior e superior

    Tabela de armadura de reforo para face superior e inferior da nervura

    Item

    Barra 01 Barra 02

    Quantidade Dimetro

    (mm) Quantidade

    Dimetro

    (mm)

    1 1 6.3 - -

    2 1 8 - -

    3 2 6.3 - -

    4 1 10 - -

    5 1 6.3 1 8

    6 2 8 - -

    7 1 6.3 1 10

    8 1 12.5 - -

    9 1 8 1 10

    10 1 6.3 1 12.5

    11 2 10 - -

    12 1 8 1 12.5

    13 1 16 - -

    14 1 10 1 12.5

    15 1 6.3 1 16

    16 2 12.5 - -

    17 1 10 1 16

    18 1 20 - -

    19 1 12.5 1 16

    20 1 6.3 1 20

    21 1 8 1 20

    22 1 10 1 20

    23 2 16 - -

    24 1 12.5 1 20

    25 1 25 - -

    26 1 6.3 1 25

    27 1 8 1 25

    28 1 10 1 25

    29 1 12.5 1 25

    30 1 20 - -

    31 1 20 1 25

    32 2 25 - - Fonte: Do autor, 2014.

    Para as demais configuraes, utilizou-se o padro proposto pelo software.

  • 5

    Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/02

    2.2.2 Cargas atuantes

    Para a utilizao de escritrios de uso geral e banheiros, considerou-se uma carga

    acidental de 2 KN/m, conforme NBR 6120:1980. Cargas permanentes utilizou-se

    1 kN/m considerando o enchimento e revestimento do piso. A carga de parede

    adotou-se uma carga linear de 5,9 kN/m. O efeito do vento e sismos no esto

    considerados nesse trabalho.

    2.2.3 Deformao Imediata

    O software no analisa automaticamente a deformao limite, mas gera um arquivo

    com as deformaes em todos os pontos da malha gerada, o que permite localizar a

    regio com maior deformao. A mxima deformao encontrada no pavimento

    comparada com a Tabela 13.3 da NBR 6118:2014, levando em considerao para

    este caso a aceitabilidade sensorial. A Figura 2 mostra a representao dos isovalores

    para os deslocamentos verticais no pavimento.

    Figura 2 Deslocamentos verticais no pavimento

    Fonte: Do autor, 2014.

    A cor vermelha representa o maior deslocamento em milmetros. Considerando o

    maior vo entre apoios (destacado na Figura 2) no trecho com os maiores

  • 6

    Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/02

    deslocamentos, encontramos o l necessrio para o clculo do deslocamento

    mximo:

    Equao (1)

    Sendo que:

    = deslocamento limite

    = distncia

    No caso do projeto utilizado l = 8100 mm. Dessa forma determina-se o deslocamento

    limite estabelecido por norma, como segue:

    8100

    250

    32,4

    2.2.4 Caractersticas do modelo estrutural

    2.2.4.1 Resistncia do concreto e cobrimento das armaduras

    As condies de exposies da estrutura o fator que determina o cobrimento das

    armaduras e a resistncia do concreto. O edifcio est em um ambiente urbano com

    uma agressividade moderada e um risco de deteriorao pequeno (classe de

    agressividade ambiental II). Com base nesses fatores, utilizou-se do concreto C30 e

    cobrimento nominal mnimo das armaduras para laje de 25 mm e 30 mm para vigas e

    pilares conforme estabe