Punção em Laje Cogumelo Protendida com Armadura de Cisalhamento

FORTUNATO, P. A. G.

Mestrando em Engenharia Civil

Universidade Federal de Goiás

e-mail: gfortun@ig.com.br

GOMES, R. B.

Orientador, Professor Doutor, Universidade Federal de Goiás

e-mail: rgomes@eec.ufg.br

MELO, G. S.

Co-Orientador, Professor Doutor, Universidade de Brasília.

e-mail: guilherm@unb.br

Palavras-chave: Laje cogumelo, punção, protensão, armadura de cisalhamento.

1. Introdução

O sistema estrutural estudado consiste em lajes sem vigas, apoiadas diretamente nos pilares. A ausência de vigas proporciona algumas vantagens tais como:

· Aumento do pé direito;

· Redução de formas e tempo de execução;

· Possibilita detalhamento da armadura mais simples;

· Possibilidade de adaptação da obra para outras finalidades.

Como desvantagens podemos citar:

· Redução da estabilidade global da estrutura;

· Possibilidade de punção (na junção laje-pilar), que é uma ruptura brusca, ocorrendo colapso progressivo.

Quando utilizamos armadura ativa em lajes cogumelo, aumentamos ainda mais os ganhos com economia, uma vez que a protensão possibilita redução na espessura da laje, maiores vãos e maior controle de fissuras e deformações.

Quanto a punção, podemos combater o seu efeito aumentado a resistência do concreto, utilizando armadura de cisalhamento ou aumentado a espessura da laje.

2. Objetivo

O objetivo do trabalho é verificar a resistência à punção deste tipo de laje, avaliando a contribuição do concreto, da armadura de cisalhamento e da armadura de protensão.

3. Material e Método (Metodologia)

Neste trabalho, são estudadas lajes cogumelo protendida com armadura de cisalhamento. As lajes são solicitadas por uma força aplicada no centro de baixo para cima e distribuída por chapa metálica quadrada de 200mm de lado, que simula a ação do pilar neste tipo de laje. As bordas eram fixadas à laje de reação por 4 tirantes de cada lado. As dimensões das lajes são de 3000 mm de lado e de espessura de 200mm.. A altura útil da armadura de flexão foi em torno de 150mm e a resistência do concreto em torno de 55MPa.

Na protensão foram utilizado monocordoalhas engraxadas de diâmetro de 12,7mm. As cordoalhas foram distribuídas da seguinte maneira: 12 cordoalhas de cada lado sendo que 10 concentradas no centro, na região do pilar, distante 100mm uma da outra e as outras duas a 525mm da borda. O traçado dos cabos é do tipo parabólico possuindo uma distancia de 90mm do fundo da laje nas borda e 150mm do fundo no centro.

A variável do trabalho foi a armadura de cisalhamento (número de camadas e diâmetro da armadura). A armadura foi do tipo Stud e a distribuição do tipo radial com oito linhas. A distância entre as camadas foi de 80mm. A Tabela 1 mostra as características da armadura de cisalhamento.

Tabela 1 – Distribuição da armadura de cisalhamento.

	Laje	Studs
		Nº Camadas	Diâmetro (mm)
	L1	6	6,3
	L2	3	10,0
	L3	6	8,0
	L4	4	6,3
	L5	5	10,0
	L6	4	12,5
	L7	4	10,0

4. Resultados e Discussão

Os resultados obtidos de resistência à compressão do concreto, à tração da armadura de cisalhamento, altura útil da laje, força de protensão média dos cabos no ensaio e as resistências à punção das lajes ensaiadas estão descritas na Tabela 2.

Tabela 2 –Cargas de ruptura das lajes.

Laje	fck (MPa)	fy (MPa)	d (mm)	Ppf (kN)	Pu (kN)
L1	55	580	140	120	900
L2	56	570	135	142	1050
L3	52	590	146	138	1050
L4	65	580	144	140	1000
L5	59	590	152	134	1175
L6	57	560	148	134	1190
L7	56	590	152	128	1200

A Figura 1 mostra o gráfico da deformação da armadura de cisalhamento (studs) da primeira camada de todas as lajes e mostra também o deslocamento vertical das lajes em função da carga aplicada.

a) Deformação da armadura de cisalhamento b) Deslocamento vertical das lajes

Figura 1 – Deformação da armadura de cisalhamento da 1ª camada e deslocamento das lajes

5. Conclusões

Foi verificado no trabalho em questão que a armadura de cisalhamento contribui com a resistência a punção e que podemos otimizar a área de aço e a distribuição desta armadura de modo a atingirmos um desempenho satisfatório da estrutura.

6. Referências Bibliográficas

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118:2003 – Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2003.

COLLINS, M. P. ; MITCHELL, D. Prestressed concrete structures. Prentice Hall, New Jersey, 1991.

GOMES, R.B. Punching Resistence of Reinforced Concrete Flat Slabs with Shear Reinforcement. 1991, 185 p. PhD Thesis – The Polytechnic of Central London, 1991.

7. Fonte de financiamento

ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica

Capes – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior