Trabalho lajes

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “Júlio de Mesquita Filho” FACULDADE DE ENGENHARIA DE BAURU DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL SISTEMAS ESTRUTURAIS TRABALHO SOBRE LAJES aluno: Henrique Svizzero Boni Responsável: Prof. Dr. Caio Gorla Nogueira

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

“Júlio de Mesquita Filho”

FACULDADE DE ENGENHARIA DE BAURU

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

SISTEMAS ESTRUTURAIS

TRABALHO SOBRE LAJES

aluno:

Henrique Svizzero Boni

Responsável:

Prof. Dr. Caio Gorla Nogueira

Bauru, novembro de 2015.

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A. INTRODUÇÃO

A.1.CONCEITOS

Definição: Elementos Bidimensionais*São também chamados “elementos de superfície”. São aqueles onde a espessura é pequena

comparada às outras duas dimensões (comprimento e largura - Figura 4.1c) (NBR 6118, item 14.4.2). Os exemplos mais comuns são as lajes e as paredes, como de reservatórios.

Quando a superfície é plana tem-se a placa ou a chapa. A placa tem o carregamento perpendicular ao plano da superfície, e a chapa tem o carregamento contido no plano da superfície O exemplo mais comum de placa é a laje e de chapa é a viga-parede. Quando a superfície é curva o elemento é chamado casca .

“Placas com espessura maior que 1/3 do vão devem ser estudadas como placas espessas.” (NBR6118, item 14.4.2.1).

As lajes são componentes básicos das estruturas, sendo as lajes de concreto armado as mais comumente utilizadas. Segundo a norma NBR 6118, lajes são "estruturas laminares planas solicitadas predominantemente por cargas normais ao seu plano médio.

É um elemento plano, bidimensional, cuja função principal é servir de piso ou cobertura nas construções, e que se destina geralmente a receber as ações verticais aplicadas, provenientes da utilização da laje em função de sua finalidade arquitetônica, como de pessoas, móveis, pisos, paredes, e de outros mais variados tipos de carga que podem existir.

A principal função das lajes portanto, é receber os carregamentos atuantes no andar, provenientes do uso da construção (pessoas, móveis, equipamentos, paredes, drywalls e etc...), e transferi-los para os apoios, ou seja, destinam-se a receber as cargas verticais que atuam nas estruturas de um modo geral, transmitindo-as para as vigas localizadas em seus bordos, podendo ocorrer também a presença de apoios pontuais (pilares).

Além disso tem a função de contraventar as estruturas (pórticos formados por pilares e vigas ou paredes portantes, também denominada de shear-walls), funcionando como placas infinitamente rígidas em seu plano, que distribuem as cargas horizontais atuantes; e trabalhar como mesas de compressão da seção T, em casos das lajes serem construídas ligadas monoliticamente às vigas.

As ações perpendiculares ao plano da laje podem ser separadas em: distribuída na área: pesopróprio, contrapiso, revestimento na borda inferior, etc; distribuída linearmente: carga de parede apoiada na laje; concentrada: pilar apoiado na laje.

Existem diferentes tipos de lajes como: maciças, nervuradas, lisas (ou cogumelo), pré-moldadas,entre outros , que serão discutidas a seguir.

A.2.HistóricoOs materiais empregados nas construções da antiguidade eram a pedra natural (rocha), a

madeira e o ferro, e existem construções com esses materiais até os dias de hoje.Um bom material para ser utilizado numa estrutura é aquele que apresenta boas características

de resistência e durabilidade. Nesse sentido, a pedra natural apresenta muito boa resistência à compressão e durabilidade elevada. No entanto, a pedra é um material frágil e tem baixa resistência à tração.

O concreto armado surgiu da necessidade de aliar a durabilidade da pedra com a resistência do aço, com as vantagens do material composto poder assumir qualquer forma, com rapidez e facilidade, e com o aço empregado em conjunto com o concreto e convenientemente posicionado na peça de modo a resistir à tração. Um conjunto de barras de aço forma a armadura, que envolvida pelo concreto origina o Concreto Armado muito utilizado nas construções, como nas lajes.

O Concreto Armado portanto alia as qualidades do concreto (baixo custo, durabilidade, boa resistência à compressão, ao fogo e à água) com as do aço (ductilidade5 e excelente resistência à

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tração e à compressão), o que permite construir elementos com as mais variadas formas e volumes, com relativa rapidez e facilidade, para os mais variados tipos de obra.

O Concreto Protendido surgiu como uma evolução do Concreto Armado, com a ideia básica de aplicar tensões prévias de compressão, na região da seção transversal da peça, que será tracionada posteriormente pela ação do carregamento externo aplicado na peça. Desse modo, as tensões de tração finais são diminuídas pelas tensões de compressão pré-aplicadas na peça (protensão). Assim, pretende-se diminuir os efeitos da baixa resistência do concreto à tração.(BASTOS, P.S.S.- apostila concreto I ).

A.2. DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO NO MUNDO (BREVE HISTÓRICO)Os primeiros materiais a serem empregados nas construções antigas foram a pedra natural

e a madeira, por estarem disponíveis na natureza. O ferro, o aço e o concreto só foram empregados nas construções séculos mais tarde.Os primeiros registros do desenvolvimento da pedra para o concreto , foi uma evolução datada a partir de 1700.

No ano de 1770, em Paris, associou-se ferro com pedra para formar vigas como as modernas, com barras longitudinais na tração e barras transversais ao cortante.

Considera-se que o cimento armado surgiu na França, no ano de 1849, com o primeiro objeto do material registrado pela História sendo um barco, do francês Lambot, o qual foi apresentado oficialmente em 1855. O barco foi construído com telas de fios finos de ferro preenchidas com argamassa. Embora os barcos funcionassem, não alcançaram sucesso comercial.

A partir de 1861, outro francês, Mounier, que era um paisagista, horticultor e comerciante de plantas ornamentais, fabricou uma enorme quantidade de vasos de flores de argamassa de cimento com armadura de arame, e depois reservatórios (25, 180 e 200 m3) e uma ponte com vão de 16,5 m.

Foi o início do que hoje se conhece como “Concreto Armado”, pois até cerca do ano de1920 o concreto armado era chamado de “cimento armado”. A primeira teoria realista ou consistente sobre o dimensionamento das peças de concreto armado surgiu com uma publicação, em 1902, de E. Mörsch, eminente engenheiro alemão, professor da Universidade de Stuttgart (Alemanha). Suas teorias resultaram de ensaios experimentais, dando origem às primeiras normas para o cálculo e construção em concreto armado. A treliça clássica de Mörsch é uma das maiores invenções em concreto armado, permanecendo ainda aceita, apesar de ter surgido há mais de 100 anos.

As fissuras (trincas de pequena abertura, ≈ 0,05 a 0,4 mm), causadas pelas tensões de tração no concreto, atrasaram o desenvolvimento do concreto armado devido à dificuldade de como tratar e resolver o problema. Como forma de contornar o problema da fissuração no concreto, M. Koenen propôs, em 1907, tracionar previamente as barras de aço, para assim originar tensões de compressão na seção, como forma de eliminar a tração no concreto e consequentemente eliminar as fissuras. Surgia assim o chamado “Concreto Protendido”.

Outras datas e fatos significativos nos primeiros desenvolvimentos do concreto armado são:- 1852 - Coignet executa elementos de construção com emprego de concreto armado (vigotas epequenas lajes);- 1867 a 1878 - Mounier registra patentes para construção, primeiramente de vasos, tubos edepósitos e, depois, de elementos de construção;- 1880 - Hennebique constroi a primeira laje armada com barras de aço de seção circular;- 1884 - Freytag adquire as patentes de Mounier para emprego na Alemanha;- 1892 - Hennebique obtém patente do primeiro tipo de viga, como as atuais, com estribos;- 1897 - Rabut inicia o primeiro curso sobre concreto armado, na França;- 1902 a 1908 - São publicados os trabalhos experimentais realizados por Wayss e Freytag;- 1902 - Mörsch, engenheiro alemão, publica a 1º edição de seu livro de concreto armado, comresultados de numerosas experiências;- 1900 a 1910 - São publicados os resultados de diversas comissões na França, Alemanha e Suíça.Com o desenvolvimento do novo tipo de construção, tornou-se necessário regulamentar o projeto e a execução, surgindo as primeiras instruções ou normas: 1904 - Alemanha; 1906 - França; 1909 - Suíça.

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(BASTOS, P.S.S.- apostila concreto I ).

A.3.PESQUISAS RECENTES

Procurando por informações de pesquisas * sobre lajes , a maioria das pesquisas encontradas estuda o comportamento de diferentes tipos de lajes (alveolares, lajes cogumelo,...) com uma analise experimental, verificando como essas reagiam quanto as forças de flexão e cortante aplicadas, numa tentativa de melhorar a qualidade das peças.

Uma pesquisa que chamou a atenção foi a do o pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa/MCTI) Ruy Alexandre de Sá Ribeiro, e a arquiteta e pesquisadora Marilene Gomes de Sá Ribeiro desenvolveram uma viga (segmento de laje) ou plataforma composta de madeira e concreto que pode atender uma grande demanda de uso, como a construção de pontes e lajes comerciais e residenciais na Amazônia brasileira.

A intenção de trabalhar com a construção sustentável, tendo como base os princípios de satisfazer a economia, ser socialmente justa e adequada ao ambiente construído, foi o que motivou a pesquisa.

De acordo com o pesquisador, a viga utiliza qualquer tipo de madeira, até mesmo aquelas de baixa qualidade, e é capaz de atender aos interesses tanto de empresas de engenharias e construção, como os de construções domésticas. "Este experimento usou madeira de refugo de média e alta densidade, proveniente da região amazônica, e sobras de aço de construção", explica Sá Ribeiro, que é doutor em ciências da engenharia de madeira da floresta.

Outra pesquisa interessante foi do pesquisador paraense Bernardo Nunes Neto, do programa de pós-graduação em engenharia civil da Universidade Federal do Pará (UFPA), que propôs em sua tese de doutorado a utilização de fibra de aço em lajes simétricas e foi premiado pelo Instituto Brasileiro de Concreto, que apontou sua pesquisa como a mais inovadora.

Bernardo Nunes ganhou um prêmio do Instituto Brasileiro do Concreto por ter apresentado a melhor tese de doutorado em estruturas do Brasil. A premiação, realizada em dezembro de 2014, foi resultado da pesquisa do professor sobre a utilização de fibras de aço na construção civil - um material que serve de alternativa para vigas de ferro em construções de concreto reforçado.

Segundo o pesquisador, a fibra se consegue suprimir o serviço de armadura tradicional, que usa o ferro, seu preparo e a fase de montagem. A ideia é economizar trabalho com a fibra direto no concreto. É um serviço mais simples, que agiliza a obra, esclarece.Apesar das vantagens, o pesquisador diz que ainda não há perspectiva para a utilização da fibra em larga escala nas edificações de Belém por uma questão comercial. "A princípio ainda não. É uma tecnologia nova, o material vem de São Paulo. Neste momento não é viável economicamente usar fibra Além da viabilidade financeira, Neto aponta que faltam referências técnicas para que construtoras utilizem a fibra de aço. "Para sair do laboratório existem questões normativas. Para se levar para campo, o calculista não teria um documento para se respaldar. Na Europa e nos EUA é a mesma coisa. É preciso mais estudo para extrapolar a teoria para a prática. Ainda é algo que está se desenvolvendo", conclui.

Fontes: Inpa: http://www.mcti.gov.br/noticia/-/asset_publisher/epbV0pr6eIS0/content/pesquisadores-criam-viga-de-madeira-e-concreto-para-pontes-e-lajes;

http://www.gruposulair.com.br/blog/116-pesquisa-o-uso-de-fibra-de-aco-em-lajes-simetricas

B.DESCRIÇÃO DOS TIPOS DE LAJES

DEFINIÇÃO:

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TIPOS DE LAJES

Na prática, existem diferentes tipos de lajes que são empregadas nas obras de um modo geral, sendo que podem ser classificadas da seguinte forma: a) Quanto a sua composição e forma; b)Quanto ao tipo de apoio; c)Quanto ao esquema de cálculo:(Armadas em uma ou duas direções)

a) Quanto a sua composição e forma, as lajes podem ser: - Lajes maciças , nervuradas , mistas,em grelha, duplas , pré-fabricadas .

b) Quanto ao tipo de apoio, as lajes podem ser: - Lajes contínuas; Lajes isoladas; Lajes em balanço; Lajes cogumelo ou lisas .

B.1.LAJES MACIÇAS

Figura 1 – concretagem da laje maciça

Fonte: https://www.google.com.br/search?q=onde+aplicar+laje+macica&biw=1366&bih=677&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjNo-KUyqfJAhVFL5AKHbCzD4QQ_AUIBigB&dpr=1#imgrc=oaT_ZypTys-_XM%3A

B.1.1.DEFINIÇÃO: A laje maciça , ou moldada in loco ,é o sistema construtivo mais difundido atualmente na

construção civil (casas, edifícios, garagens, etc).É totalmente construída na obra a partir de uma fôrma, normalmente de madeira, na qual é despejado o concreto. Antes, é montada a armadura de vergalhões metálicos que dá mais resistência ao sistema. Após a secagem do concreto, está pronta a laje.

Os pontos altos desse sistema são a menor suscetibilidade a trincas e a fissuras, e a facilidade de vencer grandes vãos, além do acabamento liso da parte inferior. Porém, as fôrmas exigem um

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consumo considerável de madeira; a laje é mais pesada, o que exige mais do restante da estrutura, e o custo final, normalmente, é mais alto do que os demais sistemas construtivos.

Utilização: são comuns em edifícios de múltiplos pavimentos e em construções como escolas, indústrias, hospitais, e ponte, etc. De modo geral, não são aplicadas em construções residenciais e outras de pequeno porte, pois nesses tipos de construção as lajes pré-fabricadas (como por exemplo as lajes com vigotas e tavelas) apresentam vantagens nos aspectos custo e facilidade de construção.

Vantagens: menos suscetível a fissuras e trincas (depois de seco, o concreto torna-se um monobloco que dilata e contrai de maneira uniforme);

Desvantagens: gasto maior de madeira para a base e escoramento; é a mais pesada e, em geral, cara.

B.1.2. RECOMENDAÇÕES DO MÉTODO CONSTRUTIVO:

As lajes maciças de concreto, com espessuras que normalmente variam de 7 a 15cm, apresentam vantagens nos aspectos custo e facilidade de construção.

Nas lajes maciças de concreto armado devem ser respeitados os seguintes limites mínimos para a espessura de acordo com a NBR 6118:2003:-5 cm para lajes de cobertura não em balanço;-7 cm para lajes de piso ou de cobertura em balanço;-10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 30 kN;-12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kN.

A espessura econômica para lajes está associada ao tamanho dos vãos. Os vãos econômicos para lajes maciças de concreto armado ficam em torno de 4 a 7m, resultando áreas de 15 a 20 m².

Recomenda-se usar espessura mínima de 8 cm, para evitar o aparecimento de fissuras pela presença de eletrodutos ou caixas de distribuição embutidas na laje. Por esta razão, os valores mínimos de 5 cm e 7 cm não são aconselhados.

B.2.LAJES PRÉ-FABRICADAS

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Figura 2- montagem da laje pré –fabricada.

Fonte: https://www.google.com.br/search?q=onde+aplicar+laje+macica&biw=1366&bih=677&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjNoKUyqfJAhVFL5AKHbCzD4QQ_AUIBigB&dpr=1#tbm=isch&q=laje+pre+fabricada+&imgrc=g2g8NDAUUhjcUM%3A

B.2.1.DEFINIÇÃO

As pré-moldadas ou pré-fabricadas são as lajes que já chegam prontas ou semi-prontas na obra. São compostas por placas ou painéis de concreto preenchidos com materiais diversos a fim de formar um conjunto resistente.Geralmente usam usam vigotas e blocos de concreto ou tijolos cerâmicos para execução da laje do forro e do piso.

Utilização: Este tipo de laje é indicado para obras residenciais, comerciais e industriais de pequeno e médio porte.

Vantagens: o sistema apresenta componentes relativamente leves, o que permite uma fácil montagem do material, a um custo acessível , já que tem um baixo consumo de concreto em obra e proporciona isolamento termo acústico. Dispensam portanto grande quantidade de madeira usada na execução das lajes convencionais.

Desvantagens : eventuais problemas de acabamento e na maior propensão a trincas. Entretanto, desde que bem projetadas, são muito eficientes obras de pequeno porte. É limitado tecnicamente, não podendo atender aos grandes vãos e grandes carregamentos. Isto se deve à impossibilidade de colocação de estribos para o combate aos esforços cortantes, e à superfície lisa na parte superior das vigotas, o que prejudica muito a aderência entre vigotas e o concreto do capeamento.

B.2.2. RECOMENDAÇÕES DO MÉTODO CONSTRUTIVO

Para a montagem colocam-se as vigotas e os tijolos, escorando-se o conjunto. Antes de concretar a camada superior de concreto, devendo-se molhar intensamente o material,

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principalmente as lajotas, para evitar que absorvam a água do concreto. Em seguida, executa-se a camada superior de concreto. Pode se retira o escoramento somente após a cura do concreto

B.3.LAJES NERVURADAS

Figura 3- esquema de lajes nervuradas

Fonte:apostila de concreto 1 – faculdade de engenharia de bauru-Prof.Dr.Paulo Bastos

B.3.1.DEFINIÇÃO

“Lajes nervuradas são as lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para momentos positivos está localizada nas nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte.” (NBR 6118, item 14.7.7). As lajes com nervuras pré-moldadas são comumente chamadas pré fabricadas, e devem atendem a normas específicas.

Existem também lajes nervuradas moldadas no local sem material de enchimento, construídas com moldes plásticos removíveis.

Podem ser utilizados vários tipos de materiais de enchimento, entre os quais: blocos cerâmicos, blocos vazados de concreto e blocos de EPS (poliestireno expandido), também conhecido como isopor.

Atualmente exite três tipos de lajes nervuradas:-laje moldada no local;-laje com nervuras pré-moldadas;-laje nervurada com capitéis e com vigas-faixa.

Utilização: O desenvolvimento desse tipo de laje se justifica por simplificar a execução e permitir a industrialização, com redução de perdas e aumento da produtividade, racionalizando a construção e proporcionando economia. É por esses motivos e pela possibilidade do reaproveitamento das formas com sistema de escoras metálicas que as lajes nervuradas são bastante utilizadas em edificações como edifícios de escritórios, escolas, supermercados, hospitais, entre outras.

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Vantagens: Resultantes da eliminação do concreto abaixo da linha neutra, elas propiciam uma redução no peso próprio e um melhor aproveitamento do aço e do concreto. A resistência à tração é concentrada nas nervuras, e os materiais de enchimento têm como função única substituir o concreto. Essas reduções propiciam uma economia de materiais, de mão-de-obra e de fôrmas, aumentando assim a viabilidade do sistema construtivo. Além disso, o emprego de lajes nervuradas

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simplifica a execução e permite a industrialização, com redução de perdas e aumento da produtividade, racionalizando a construção. Portanto é capaz de vencer grandes vãos livres e suportar grandes cargas, com alturas relativamente baixas; é capaz de suportar paredes diretamente sobre a laje. Fazendo-se previamente as definições necessárias; possui um baixo peso próprio, o que permite reduzir as dimensões das demais peças estruturais, reduzindo também o custo.

Desvantagens: A desvantagem deste tipo de laje nervurada fica por conta de sua execução que deve ser cuidadosa, caso haja ausência de aderência na capa de concreto pode acontecer o aparecimento de trincas, além disto, a concretagem é de difícil execução e o trabalho de armação é delicado e demorado requerendo mão-de-obra intensiva acarretando baixa produtividade.

B.3.2. RECOMENDAÇÕES DO MÉTODO CONSTRUTIVO:

1. Forma:As formas escolhidas são colocados sobre plataformas, as quais são sustentadas pelos

cimbramentos, corretamente contraventados e apoiados em base firme que pode ser o contrapiso de pavimento térreo ou a laje de andar inferior. As plataformas e cimbramentos podem ser de madeira ou aço.

2. Armadura:Após a colocação das formas obedecendo-se os espaçamentos especificados em projeto,

colocam-se as barras das armaduras das nervuras com seus respectivos espaçadores, a fim de garantir o cobrimento necessário à boa proteção com relação à corrosão. A armadura da mesa (se necessária) precisa ser posicionada sobre os blocos, com os espaçamentos e cobrimentos convenientemente avaliados no projeto.

3. Concretagem:O lançamento do concreto ocorre logo após o amassamento, não sendo permitido entre o fim

deste e o lançamento intervalo superior a uma hora, sendo que este prazo deve ser contado a partir do fim da agitação na betoneira ao pé da obra. O uso de aditivos retardadores de pega faz com que se possa dilatar este prazo, de acordo com as propriedades do aditivo e as recomendações do fabricante. A concretagem de uma laje nervurada, sempre que possível, precisa ser feita de uma única vez, evitando-se as juntas de concretagem. O concreto das lajes nervuradas precisa sempre ser vibrado, de preferência mecanicamente, a fim de garantir maior homogeneidade e redução do número de vazios.

4. Cura do concreto:A reação química de endurecimento do concreto necessita de água; como parte da água

presente no concreto perde-se por evaporação no ambiente, para que a reação se processe de maneira completa, garantindo-se assim a resistência desejada, deve-se manter o concreto permanentemente umedecido durante o período da cura.

5. Retirada das fôrmas e dos escoramentosA retirada das fôrmas e escoramentos das lajes nervuradas deve ser feita quando o concreto se

achar suficientemente endurecido para resistir às ações atuantes sobre a laje e que estas não produzam deformações inaceitáveis. No caso de edifícios de múltiplos pavimentos, a moldagem das lajes de um determinado pavimento é feita quando o andar inferior apresentar condições favoráveis de resistência às ações de construção, ou sejam: peso próprio do cimbramento e das formas, peso próprio do concreto fresco, ações de pessoas e equipamentos necessários para a concretagem.

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figura 4- Formas de PVC

Fonte: https://cddcarqfeevale.wordpress.com/2012/07/11/lajes-nervuradas/

figura 5- Escoramento das formasFonte: https://cddcarqfeevale.wordpress.com/2012/07/11/lajes-nervuradas/

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.figura 6-exemplo da laje nervurada concretada.Fonte: https://cddcarqfeevale.wordpress.com/2012/07/11/lajes-nervuradas/

B.4 LAJES ALVEOLARES

Figura7-montagem da laje alveolarFonte: http://www.tatu.com.br/default.aspx?pagina=lajes_alveolares

B.4.1.DEFINIÇÃOSão compostas por grandes painéis, geralmente protendidos, ou seja, cuja armadura é

constituída por cabos de aço de alta resistência, tracionados e ancorados no próprio concreto, que

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vencem vãos muito grandes. Este tipo de laje é pré-fabricada, no qual é um método industrial onde os elementos são fabricados em série, por sistema de produção em massa, depois é transportado para obra, onde o transporte deve ser feito com guindastes, devido ao grande peso. Por essas razões são pouco utilizadas em residências, que normalmente têm vãos pequenos entre as vigas ou pilares. O custo para estruturas de pequeno porte não é competitivo.

Utilização: aplicada em obras de grande porte, com cargas maiores e grandes vãos , como shoppings , estacionamentos , barracão industrial, etc.

Vantagens: a vantagem de usar esta laje em relação a laje maciça é o espaço destinado ao estocamento, recebimento e transporte, pois para cada um dos componentes é necessário o espaço para estocagem.Já na laje alveolar, somente os painéis e eventualmente o aço para a malha de distribuição, deverão ser recebidos e estocados através do auxílio de um guindaste ou pela grua da própria obra, simplificando o recebimento, estoque e manuseio do produto.

O processo de montagem da laje é muito simples e repetitivo. o rendimento de uma equipe de montagem é pequena, pois segundo estatísticas, uma equipe de três operários pode construir cerca de 50m² horas, o que equivale a 400m² em oito horas.concluída a montagem dos painéis alveolares, é possível o início imediato do preenchimento das juntas ou execução da capa de concreto, sem necessidade de escoramento dos painéis.

Desvantagens: dificuldade de transporte e montagem das peças, que necessitam de trabalhadores capacitados e máquinas específicas.

B.4.2. RECOMENDAÇÕES DO MÉTODO CONSTRUTIVO:O processo de montagem da laje alveolar é muito simples e repetitivo e o rendimento de uma

equipe de montagem de três operários pode chegar, sem dificuldade, a 50m² /h, o que equivale a 400m² em 8 horas de trabalho. Concluída a montagem dos painéis alveolares, é possível o inicio imediato do preenchimento das juntas ou execução de capa de concreto, sem necessidade de qualquer escoramento dos painéis.

Normalmente a escolha pela laje alveolar leva em conta os seguintes parâmetros :

Vão de laje:

– Vãos menores que 5,0m : A laje alveolar é uma opção para obras que necessitem de velocidade (dispensa a utilização de escoramentos), lajes com sobrecarga elevada, ou obras com pé-direito elevados (grande custo de escoramentos). Lajes que utilizam escoramentos costumam ser mais econômicas nesta faixa de vão;

– Vãos de 5,5m a 7m : A laje alveolar apresenta custos bastante competitivos;

– Vãos acima de 7m : Normalmente a laje alveolar é uma excelente opção em termos econômicos.

Sobrecarga:A laje alveolar é especialmente interessante para :

– Vãos menores que 5,0m – sobrecargas >= 500Kgf/m²;

– Vãos maiores que 6,0m – qualquer sobrecarga.

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Velocidade de Montagem:

O índice usual de montagem é de 300m²/dia por equipe de montagem.Por dispensar escoramentos, a opção por lajes alveolares acelera o ritmo da obra, liberando os pavimentos rapidamente para os serviços de acabamento.

Acabamento inferior:A laje alveolar apresenta excelente acabamento inferior, dispensando serviços adicionais para a maioria das aplicações.

B.5. LAJES COM FORMA INCORPORADA TIPO STEEL DECK

Figura 8- esquema da laje com forma incorporada steel deck.Fonte:http://www.mclean.ind.br/produto/detalhar/Steel-Deck-Mclean

B.5.1.DEFINIÇÃO:A Laje Steel Deck é composta por uma telha de aço galvanizado e uma camada de concreto. O

aço é utilizado no formato de uma telha trapezoidal, que serve como fôrma para o concreto durante a concretagem e como armadura positiva para as cargas de serviço. Este sistema possui nervuras largas e com a utilização de conectores de cisalhamento permite a interação do concreto com o aço, o que possibilita o cálculo de bigas mistas, permitindo uma redução do peso da estrutura.

Um ponto forte desse sistema é a integração das virtudes do aço e do concreto. O steel deck consiste na utilização de uma fôrma permanente de aço galvanizado, perfilada e formada a frio. Nesse sistema, o aço trabalha como fôrma para concreto durante a concretagem e como armadura positiva para as cargas de serviço. Para favorecer a aderência do concreto ao aço são conformadas massas e ranhuras na chapa metálica que serve de superfície de ancoragem. O steel deck é composto, ainda, por telas eletrossoldadas, que atuam como armadura negativa e ajudam a prevenir trincas superficiais na laje.

Pode ser usada tanto em edificações de estrutura metálica, como em concreto. Em condições onde a solução construtiva competitiva em situações onde os vãos variam de 2m a 4m, a laje mista dispensa escoramentos, o que agiliza o cronograma da obra..

Sua montagem é realizada independente das condições atmosféricas e permite incorporar facilmente canalizações, fios elétricos, bem como tirantes para sustentação de forro.O Steel Deck ainda não possui normas técnicas nacionais, o que pode ser um problema dependendo da empresa que for contratada, mas há várias normas técnicas que devem ser seguidas como

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referência, dentre elas está a NBR 6118, a NBR 10735 e a NBR14323. A norma internacional domo a ASTM (American Society for Testing and Materials), também pode servir como referência aos profissionais.

Utilização: A versatilidade, a relação entre custo e benefício e, principalmente, a simplicidade e a velocidade obtida no canteiro de obras explicam o uso crescente do produto no Brasil e no mundo. Por aqui, essas lajes mais leves e de execução mais rápida e limpa passaram a integrar diversos projetos, como o shopping Metrô Santa Cruz, o terminais de passageiros do aeroporto Santos Dumont (Rio de Janeiro) e Viracopos (Campinas, SP), edifícios de garagem, como a Brazul (São Bernardo do Campo, SP), lojas como a Asics (São Paulo) e diversos outros tipos de empreendimentos, sem limites de área para a sua aplicação.A tecnologia, no entanto, não é indicada para ambientes corrosivos e deve ser usada com cuidado em casos onde as sobrecargas sejam superiores a 3 t/m².

Vantagens: dispensa de utilização de fôrmas de madeira; dispensa do uso de escoras;facilidade de passagem de dutos e fixação de forros; maior agilidade no processo construtivo.

Desvantagens: por ser um sistema mais novo, e que ainda não apresenta normas nacionais, existe uma dificuldade de padronização e qualidade de execução. Até por isso é importante atenção na execução, sobretudo no que diz respeito ao correto posicionamento e fixação da fôrma metálica na estrutura de apoio, à distribuição uniforme do concreto durante a concretagem e à colocação de arremates de contenção lateral do concreto.

B.6.LAJES LISAS OU COGUMELO

Figura 9- detalhe da laje cogumelo .

B.6.1DEFINIÇÃOSegundo a definição da NBR 6118 (item 14.7.8): “Lajes-cogumelo são lajes apoiadas

diretamente em pilares com capitéis, enquanto lajes lisas são apoiadas nos pilares sem capitéis.” Capitel é o elemento resultante do aumento da espessura da laje na região adjacente ao pilar de

apoio, com a finalidade de aumentar a capacidade resistente devido à alta concentração de tensões nessa região. Ambas as lajes são maciças, de concreto e aço e sem vazios ou enchimentos, mas não se apoiam nas bordas, somente nos pilares.

Num pavimento apresentam a eliminação de grande parte das vigas como a principal vantagem em relação às lajes maciças, embora por outro lado tenham maior espessura. São usuais em todo tipo deconstrução de médio e grande porte, inclusive edifícios relativamente altos. Apresentam como vantagens custos menores e maior rapidez de construção. No entanto, são suscetíveis a maiores deformações verticais (flechas).

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Utilização: Em geral, a maior flexibilidade pressupõe grandes vãos de lajes, que induzem a maiores espessuras desse elemento estrutural e, conseqüentemente, a maiores espessuras médias da estrutura (relação entre volume da estrutura daquele pavimento e sua área de projeção), portanto muito utilizado em prédios e construções com grandes cargas verticais.

Vantagens: facilidade de execução da forma e da armação, redução de pé direito, facilita a passagem de tubulações de instalações prediais, flexibiliza o arranjo de alvenarias e/ou divisórias (forro liso), redução da altura total do edifício;- redução do tempo de execução ,adaptabilidade a diversas formas ambientais;

Desvantagens: chance de ocorrer punção das lajes ,que é o risco de o pilar "furar" a laje como uma agulha pode furar uma folha de papel ;deslocamentos transversais das lajes;instabilidade global do edifício.

C.DISCUSSSÃO COMPARATIVA ENTRE AS LAJES C.1-PESO PRÓPRIO

O levantamento do peso próprio de cada tipo de laje, depende obviamente de cada material que irá compô-la .portanto em qualquer laje esse valor é composto pela peso especifico do concreto multiplicado pela altura da laje, somado ao peso de armadura (ou diretamente utiliza-se o peso específico do concreto armado), e em outros sistemas , como steel deck, no lugar da armadura, soma-se o peso da forma incorporada(que depende da espessura dessa forma)

A carga permanente(peso próprio) é determinada por composição de acordo com a nbr - 6120, mas podemos dar alguns valores totais das sobre-cargas fixas comuns em lajes:-peso específico do concreto armado 25 kn/m3-peso específico do concreto simples 24 kn/m3demais valores como tipos de resvestimento ,pisos, cargas acidentais,cargas atuantes, são considerados para calculo da carga atuante total.essses valores são somados ao do peso proprio e compoem os valores a serem considerados no cálculo de estruturas de edificações que são indicados segundo a nbr6120:1980.

Cargas nas lajes

Em lajes o carregamento, em geral, é considerado como uniformemente distribuído:p (kN/m2), onde:

onde:p = g + q

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g – é a parcela permanente das cargas que atuam sobre a laje (peso próprio, revestimento, reboco, etc.);q – é a parcela variável das cargas que atuam sobre a laje (peso das pessoas, móveis, equipamentos, etc.).

Os valores das cargas a serem considerados no cálculo de estruturas de edificações são indicados na NBR6120:1980.

Para edifícios residenciais, os valores mais usuais de cargas são:

- peso específico do concreto armado = 25 kN/m3

- peso específico do concreto simples = 24 kN/m3

- enchimento de lajes rebaixadas = 14 kN/m3

- reboco (1cm) = 0,2 kN/m2

- revestimento de tacos ou tabuões de madeira = 0,7 kN/m2

- revestimento de material cerâmico = 0,85 kN/m2

- forro falso = 0,5 kN/m2

- carga variável em salas, dormitórios, cozinhas, banheiros = 1,5 kN/m2

- carga variável em despensa, lavanderia, área de serviço = 2,0 kN/m2

- carga variável em corredores, escadas em edifícios:não residenciais = 3,0 kN/m2

residenciais = 2,5 kN/m2

- sacada: mesma carga da peça com a qual se comunica.- carga variável linear nas bordas livres das lajes de 2 kN/m (vertical) e 0,8 kN/m na altura do corrimão (horizontal)

Exemplos:

Nota-se que aqui estão todas as cargas atuantes na laje, mas é interessante observar que o peso próprio de cada laje depende diretamente da altura da mesma, e isso varia de projeto para projeto.No primeiro caso a laje escolhida era maciça com 10 cm de espessura e no segundo rebaixada com 8 cm de espessura. Observa-se uma variação de peso na ordem de 0,5 KN/m² ou seja 50 kgf/m ou ainda 0,05 tf/m², que representa bastante coisa se considerarmos a diferença de espessura.

O cálculo do peso próprio dos demais sistemas de lajes é análogo. Nas pré-fabricadas, esse peso é menor , devido a substituição do concreto por peça pré-fabricada, assim como as nervuradas, que utilizam de material inerte.

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C.2-ESCOLHA DA LAJE:COMPARATIVO.

Num projeto de construção de edifício, antes de qualquer escolha do tipo de laje, é necessário um estudo aprofundado da construção como um todo. Fatores da concepção arquitetônica como vãos , modulações , formas, implicam diretamente na escolha do tipo de laje mais viável para a obra. Mas obviamente que essa escolha deva ser interessante financeiramente. Portanto, o custo da implementação do tipo da laje, é outro fator preponderante, assim como tempo de execução e facilidade de execução.

O custo de uma obra é feito através de orçamento, que é composto por várias etapas: estudo preliminar, estimativa de custos por etapa de obra, levantamento de quantidades, composição de custos , custo de mão de obra , custo do material, de equipamento, custos indiretos , lucro e impostos e preços de venda e BDI.

O valor de cada tipo de laje é encontrado em tabelas de composições de custo como os da PINI (TCPO). A base de dados TCPO (tabela de composições de preços para orçamentos) - parte integrante do sistema tcpoweb, é mantida e atualizada continuamente pela área de engenharia de custos da PINI. As bases disponíveis são de edificações e infraestrutura, totalizando mais de 8.500 composições.

Existem outras como a tabela SINAPI da caixa econômica por exemplo. Elas nos fornecem parâmetros de valores atuais dos preços dos insumos.

Na tentativa de fazer uma comparação entre os tipos de laje, devemos portanto considerar todos esses dados relevantes.

Nesse trabalho em questão, em vez de ficar comparando cada tipo de laje, quanto a carga resistente, custo, levantamento de peso próprio, achei pertinente apresentar o estudo da construtora Altana.

É um estudo totalmente prático, que ela está desenvolvendo em Osasco, região metropolitana de São Paulo, um edifício residencial com 15 pavimentos-tipo, térreo e dois subsolos. Inicialmente projetado para ser construído com lajes maciças. Visando a uma possível redução de custos, a empresa resolveu fazer, ainda durante a fase de projeto, um comparativo entre laje convencional e laje nervurada para o edifício-garagem. 

Os cálculos mostraram que o segundo sistema ofereceria 12,38% de economia em relação ao primeiro, principalmente em função do menor consumo de concreto e aço. No entanto, algumas características da execução levaram a empresa a optar pelo sistema mais caro: a laje maciça. A ideia foi de que com a laje convencional a empresa conseguiria aproveitar melhor a mão de obra que já está no canteiro.

Outras empresas fazem esse tipo de estudo, obviamente para traçar a opção mais viável, não só economicamente, mas a que será mais fácil e mais rápida de ser executada.

A construtora AAS por exemplo, em um estudo de viabilidade, embora a opção da laje alveolar tenha apresentado menor custo total, a construtora optou pela segunda opção mais barata: a laje nervurada. De acordo com Viviane Faria, orçamentista da construtora, as lajes alveolares, por serem peças pré-moldadas, encareceriam a construção devido ao custo do frete (não incluído na tabela comparativa).

É interessante analisar que geralmente as opções que são viáveis para grandes construções, não são as melhores para pequenas construções, por que apresentam vãos menores, menores cargas, e em alguns casos, dificuldade de aplicação, como o de lajes alveolares em obras residências.

As tabelas abaixo, da comparação do custo dos tipos de laje para o edifício da AAS Apresenta com clareza essas diferenças, e no final nem sempre o custo acaba sendo o fator preponderante de escolha.

O custo leva em consideração não somente a estrutura de concreto, mas também a forma a ser utilizada, a armação, escoramento, , vigas e pilares, por exemplo, representados cada um em sua unidade (m² , kg), e também a mão de obra a ser empregada.

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Tabela 1 – comparativo de sistemas de lajes do edifício da construtora AAS.

Fonte:http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao- construcao/115/artigo299464-1.aspx

Outros métodos como o sistema construtivo em Steel Deck são interessantes. Como vantagens apresentam uma economia no tempo de execução, e otimização da obra, além da eliminação da fôrma, e em alguns casos tem-se a eliminação também de todo o escoramento necessário para execução de uma laje comum,

A dificuldade está na comparação com os demais métodos. Não existem comparações tecnológicas para que se possa afirmar com certeza se o custo desse método é realmente inferior ao

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método usual de lajes, mas é fato que a união das vantagens descritas traduz em uma certa economia na construção, com prazos de execução reduzidos, menor desperdício e menor custo na mão de obra no canteiro.

Para construir o edifício comercial The Office, em Belo Horizonte, a construtora Masb precisava viabilizar um terreno acidentado com 27 m de declive. A solução foi executar, acima da fundação, uma estrutura na parte mais baixa do terreno até obter uma área mais plana, para iniciar a execução do empreendimento. A dúvida era qual estrutura utilizar nessa área tão crítica do terreno. Por isso, a Masb fez um comparativo de custos entre estrutura convencional de concreto armado e estrutura metálica e steel deck.

A gerente de planejamento e controle da Masb, Andrea Pessoa Caixeta, resume os fatores fundamentais para a escolha da estrutura metálica e steel deck: "topografia do terreno aliada à segurança na execução, rapidez e racionalização do sistema e menor quantidade de mão de obra". O empreendimento fica pronto em agosto do próximo ano.

Mesmo sendo a opção mais cara, o sistema de steel deck foi o preterido, provando mais uma vez que outros fatores contribuem para a escolha do sistema.

Tabela 2-comparativo do sistema steel deck com a laje maciça .

Fonte:http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao-construcao/135/artigo299651-1.aspx

As projeções só valem para os casos apresentados. O sistema apontado como mais competitivo pode mostrar-se inviável em obras com outras características e dimensões. O estudo apresentado não deve ser tomado como padrão estrito para decisões de orçamento e escolha de materiais ou sistemas, mas sim como uma diretriz e base para uma análise não muito detalhada como uma estimativa de custo.

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D. CONCLUSÕES A escolha do tipo de laje depende de vários fatores. Primeiramente do padrão da obra em questão. Por isso para cada tipo de obra, faz-se uma análise levando em consideração o custo, tempo, qualidade , facilidade de execução.

Não existe uma solução única, em que um tipo de laje é melhor que a outra. Alguns tipos são mais adequados para residências, outros para edifícios residenciais, comerciais, industriais, barracões, shoppings, escolas, estacionamentos e entre outros, e essa escolha depende também do projeto arquitetônico.

A análise deve ser efetuada portanto considerando todas as fases por que compõem a fabricação desses elementos, sejam no local da obra ou fora delas, quanto aos estados limites último e de serviço previstas na ABNT –NBR 6118.

Dentre as fases que do dimensionamento e verificação dos elementos são: de fabricação; de manuseio; de armazenamento; de transporte (da peça ou de material); de montagem; de construção Além disso, com o avanço dos sistemas construtivos na construção civil as empresas do setor vem buscando modularizar as construções, evitando perdas e custos nas obras. Por isso é importante conhecer as vantagens e desvantagens dos diversos tipos de lajes presentes no mercado. Pode-se reduzir custos e ao mesmo tempo obter a segurança desejada para cada obra, através dos critérios adequados determinados pelo engenheiro na obra.

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E.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Lopes, André Felipe de Oliveira. Estudo técnico comparativo entre lajes maciças e nervuradas com diferentes tiposDe materiais de enchimentos. / André Felipe de Oliveira Lopes. - Caruaru: O autor, 2012.

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