• Introdução

• Objetivos

• Justificativa

• Desenvolvimento

• Conclusões

• Referências Bibliográficas

� Sistema Misto:

Denomina-se sistema misto aço-concreto aquele no qual

um perfil de aço (laminado, soldado ou formado a frio)

trabalha em conjunto com o concreto.

� Viga Mista:

Componente de aço simétrico emrelação ao plano de

flexão, sobreposto por laje de concreto,com ligação

mecânica entre o perfil e a laje. Esta associação é

garantida por meio da utilização de elementos metálicos

denominado: conector de cisalhamento.

� Viga Mista:

� Conector de Cisalhamento:

São elementos metálicos utilizados emvigas mistas para

garantir o trabalho conjunto entre a viga de aço e a laje

de concreto.

� Conector de Cisalhamento:

� Conector de Cisalhamento “Stud Bolt” :

� Conector de Cisalhamento “Stud Bolt” :

Laje comfôrma de aço incorporada, que na fase final, o

concreto atua estruturalmente emconjunto coma fôrma

de aço.

A fôrma funciona como armadura de tração da laje.

Na fase inicial a forma suporta isoladamente as ações

permanentes e a sobrecarga de construção.

� Laje Mista “Steel Deck” :

� Laje Mista “Steel Deck” :

� Laje Mista “Steel Deck” :

� Laje Mista “Steel Deck” :

� Discutir o comportamento e algumas recomendações

construtivas;

� Elucidar os modelos de viga mista contemplado pela NBR-

8800:2008;

� Enumerar algumas das vantagens do sistema misto;

� Apresentar um projeto de pesquisa sobre vigas mistas;

� Elaborar um exemplo de cálculo de viga mista;

� Comparar um sistema de viga mista, com sistema

convencional.

� Pelo potencial do sistema misto;

� Por ser crescente a utilização do sistema misto no Brasil;

� Para criar um roteiro “passo à passo” de fácil

entendimento em estruturas mistas;

� Para disponibilizar um conteúdo recente e atualizado

com a NBR-8800:2008 sobre o sistema de viga mista.

� Para o sistema de piso misto abaixo, verificou-se a viga V02 nas condições de interação total e interação nula, para posterior comparação dos resultados.

As hipóteses estabelecidas são:

� Construção não escorada;

� A viga de aço é contida lateralmente na fase de

construção;

� A viga de aço atende a verificação de força cortante;

� Foi considerado o sistema de vigas biapoiadas.

Dados do materiais:

� Aço: MR-250� Módulo de elasticidade: E=200.000 MPa;� Fy = 250 MPa;� Laje com forma de aço incorporada h=145mm

(hf=75mm ; capa de concreto 70mm e bf=137mm);� Conector tipo pino com cabeça φ19mm, hcs = 115mm,

aço fu=415 MPa;� Concreto: C25 (fck = 25 Mpa), (γ=24kN/m3),

Ec=4760√fck = 21287MPa.

Perfil de Aço Isolado VS600x140:

No sistema biapoiado com interação nula, a vigametálica deve resistir a todas as cargas do sistema,peso próprio, carga permanente e sobrecarga deutilização. Em resumo, a laje steel deck será somenteuma “carga” para a viga, ou seja, não ajudará nodimensionamento do conjunto.

Carregamento:

A hipótese estudada, leva em conta que o pisoservirá de depósito de óleo lubrificante:

Resumo do carregamento:

Peso próprio da Laje: 300 Kg/m2

Carga acidental: 1056 Kg/m2

Carregamento:

A hipótese estudada, leva em conta que o pisoservirá de depósito de óleo lubrificante:

Resumo do carregamento:

Peso próprio da Laje: 300 Kg/m2

Carga acidental: 1056 Kg/m2

Esforços Solicitantes:

Carregamento distribuído, carga permanente PP:

Carregamento distribuído PP LJ01: (3.470/2)x300=520.50 Kg/m

Carregamento distribuído PP LJ02: (4.085/2)x300=612.75 Kg/m

Carregamento distribuído PP Perfil: 140 Kg/m

Carregamento distribuído, sobrecarga de utilização SCU:

Carregamento distribuído SCU LJ01: (3.470/2)x1056= 1832,16Kg/m

Carregamento distribuído SCU LJ02: (4.085/2)x1056= 2156.88Kg/m

Esforços Solicitantes:

FD = [ 1,25.140 + 1,35.520,5 + 1,35.612,75 ] +[ 1,5.2156 + 1,5.1832)] ~= 7687 Kg/m

Momento Solicitante:

Msd = (PxL2)/8 = (7687 x 9.822)/8

Msd =~ 92660 Kg.m = 926,6 kN.m

Momento Solicitante x Momento Resistente:

Após realizado as verificações pertinentes conformeexigências da NBR:8800:2008, o perfil VS600x140 trata-sede uma viga compacta e possui momento resistente de1042 kN.m (BUDZINSKI, 2013).

Msd < Mrd926,6 < 1042 (kN.m)

~89% eficiência como viga de aço isolado

Viga Mista Perfil VS600x140:

A próxima etapa foi considerar o mesmo perfilVS600x140, no sistema misto. Nos elementos mistos, acombinação aço-concreto propicia maior rigidez àestrutura, visto que se aumenta consideravelmente ainércia da seção transversal. Pode-se considerar que alaje de concreto complementa a seção transversal,aumentando a sua inércia:

Viga Mista:

Viga Mista VS600x140:

Para considerar interação total da viga de aço com

a laje de concreto, ou seja, para que não haja

deslocamento relativo entre os elementos, calculou-se a

necessidade de utilizar 30 conectores de cisalhamento

(stud bolt). A largura colaborante da mesa de concreto foi

calculada em 245.5cm

Viga Mista VS600x140:

Momento Fletor Resistente:

yp = 1.751 Cm

Yt= 17.894 M

Yc= 0.876 Cm

Mrd = 1600 kN.m

Momento Solicitante x Momento Resistente:

Após realizado as verificações pertinentes conformeexigências da NBR:8800:2008, o perfil VS600x140 nacondição de viga mista, possui momento resistente de1600 kN.m (BUDZINSKI, 2013).

Msd < Mrd926,6 < 1600 (kN.m)~58% eficiência como viga mista

Próximo passo:

Considerando esta eficiência de 58%,

foi possível reduzir o perfil no sistema misto

justificando a economia aço.

Perfil de Aço Misto VS500x97:

Considerando que o momento fletorresistente para o perfil misto VS600x140 foibem superior ao momento solicitante, foiestudado um novo cálculo para o perfilVS500x97.

Perfil de Aço Misto VS500x97:

Considerando que o momento fletorresistente para o perfil misto VS600x140 foibem superior ao momento solicitante, foiestudado um novo cálculo para o perfilVS500x97.

Momento Solicitante x Momento Resistente:

Após realizado as verificações pertinentes conformeexigências da NBR:8800:2008, o perfil VS500x97 nacondição de viga mista, possui momento resistente de 931kN.m (BUDZINSKI, 2013).

Msd < Mrd926,6 < 931 (kN.m)

~99% eficiência como viga mista

� As estruturas mistas, resultamem uma soluçãoextremamente eficiente em sistemasestruturais de edifícios;

� São bastante utilizadas emdiversos países.No Brasil, o emprego do sistema misto ainda épequeno, mas está aumentando.

Vantagens:

� rapidez de execução;

� significativa redução no uso de fôrmas;

� eliminação do escoramento;

� redução das cargas na fundação devido ao menor volume

e peso da estrutura;

� significativo aumento na capacidade estrutural das vigas,

resultando emeconomia de material.

Restrições:

� Requer mão de obra especializada, (é necessárioformar mais profissionais especializados, desdeo projeto até a montagemfinal da obra);

� Necessidade de uso de forro suspenso por razõesestéticas.

� a combinação aço-concreto propicia maiorrigidez à estrutura, visto que se aumentaconsideravelmente a inércia da seção transversal.

� utilizando 30 conectores de cisalhamento tipopino com cabeça (stud bolt), consegue-se paraeste modelo, interação completa, ou seja, não hádeslocamento relativo entre a laje de concreto e aviga de aço.

� Para a viga estudada, o perfil de aço isolado, nãopassou na verificação do momento fletor,portanto, seria necessário aumentar a altura doperfil para atender as solicitações de projeto.

� Entretanto, considerando o mesmo perfil nosistema misto, viga de aço mais laje de concreto,cumpriu-se todas as verificações.

� Usando o perfil VS:600x97 no sistemaconvencional, o consumo de aço é de 97Kgf/m.

� Usando perfil de aço no sistema viga mista oconsumo de aço é de :

� Usando o perfil VS:600x140 no sistemaconvencional, o consumo de aço é de:

140 Kgf/mde viga.

� Usando o perfil VS:500x97 no sistema de vigamista, o consumo de aço é de :

97 Kgf/mde viga.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e Segurança nas estruturas . Rio de Janeiro, 2003.

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Consulte o trabalho completo em:

www.civilnet.com.br/artigo