Sistemas de Pisos em Estruturas de Aço

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1 Sistemas de Pisos em Estruturas de Aço Aplicações para edificações Estruturas de Aço e Madeira Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 1

2 Definição do sistema estrutural do pavimento Lajes armadas em 1 ou 2 direções: 1 direção: 2l L 2 direções: 2l > L Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 2

3 Pré-dimensionamento: Vãos: 2,5 a 6 m Se h > 15cm a laje deve ser nervurada Peso específico C.A.: 25 kn/m³ Valores mínimos de espessura (h): Forro: 5cm Piso e balanço: 7cm Passagem de veículos: 12cm Vãos econômicos: ~4m Vãos econômicos: ~ 3,5 a 5m melhor desempenho L /45 < h < L/25 L mín /50 < h < L mín /40 Contínua Isolada Contínua Isolada Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 3

4 a) Lajes de C.A. moldadas in loco Ref. Coelho, Coletânea do Uso do Aço, Interface entre perfis estruturais laminados e sistemas complementares, 3ª Ed. V1, Coluna (Perfil H) Viga (Perfil I) Possibilidade de obtenção de vigas mistas, interação aço-concreto... Uso de conectores Laje de C.A. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 4

5 a) Lajes de C.A. moldadas in loco Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Laje convencional em C.A. Necessidade de formas e escoramentos Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 5

6 b) Lajes pré-fabricadas Laje pré-moldada, Extrusada, protendida. Coluna (Perfil H) Viga (Perfil I) Não necessita de formas e escoramentos. Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 6

7 b) Lajes pré-fabricadas (Extrusada, protendida): Detalhes construtivos Ref. Pré-dimensionamento: b = 100 cm Ref. h (cm) Vão (m) 10 6,0 15 8, ,0 Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 7

8 b) Lajes pré-fabricadas (Extrusada, protendida): Detalhes construtivos Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 8

9 b) Lajes pré-fabricadas Laje pré-moldada treliçada. Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Componentes Necessita de escoramento parcial. Ref. Revista Tèchne/PINI, n.68, pp (2002). Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 9

10 b) Lajes pré-fabricadas (treliçada): Detalhes construtivos Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 10

11 b) Lajes pré-fabricadas (treliçada): Detalhes construtivos Ref. Revista Tèchne/PINI, n.68, pp (2002). Ref. Revista Tèchne/PINI, n.68, pp (2002). Ref. Revista Tèchne/PINI, n.68, pp (2002). Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 11

12 c) Lajes steel deck Steel Deck: Em aço galvanizado, ASTM A-653 Grau 40 (ZAR 280). Concreto: Concreto estrutural convencional (fck 20 MPa). Armaduras adicionais: Armaduras em telas soldadas, para controle de fissuração Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 12

13 c) Lajes steel deck Fotos Labest/COPPE/UFRJ Fotos Labest/COPPE/UFRJ Chapa steel deck Armaduras em telas soldadas Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 13

14 c) Lajes steel deck : detalhamento Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Outros tipos de conectores... G.M. Sisniegas Alva & M.Malite, Cadernos de Engenharia de Estruturas São Carlos, v. 7, n. 25, p , Ref. Coletânea do Uso do Aço, V1, Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 14

15 c) Lajes steel deck : detalhes construtivos Furos nas lajes Acabamentos Reforço Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 15

16 c) Lajes steel deck : chapa metálica características MF 75 MF 50 Outros tipos... G.M. Sisniegas Alva & M.Malite, Cadernos de Engenharia de Estruturas São Carlos, v. 7, n. 25, p , Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 16

17 c1) Lajes slim floor Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 17

18 c1) Lajes slim floor : detalhes de montagem Vista geral Detalhe - ligação Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 18

19 Exemplo de aplicação: Desenvolver um estudo preliminar para a área de um pavimento, dada a seguir, considerando-se: 1) A fachada e o interior devem ser livre de pilares; 2) Analisar a opção de sistema de piso com steel deck ; 11 m fachada 9 m Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 19

20 Exemplo de aplicação: Fonte: NBR 6120/80 Previsão de sobrecarga e demais ações: Bibliotecas: Local Carga (kn/m 2 ) Sala de leitura 2,5 Sala para depósito de livros 4 Adotar: Edifícios residenciais: Dormitórios, sala, copa, cozinha e banheiro Despensa, área de serviço e lavanderia 1,5 2 SC kgf/m 2 (2 kn/m 2 ) Rev kgf/m 2 (0.5 kn/m 2 ) Paredes kgf/m 2 (1.0 kn/m 2 ) corredor e sala de aula 3 Escolas: outras salas 2 Escritórios: Salas de uso geral e banheiro 2 Ginásios de esportes: 5 Lojas: 4 Restaurantes: 3 Teatros: Palco 5,0 sem acesso ao público 2 Terraços: com acesso ao público 3 Inacessível a pessoas 0,5 Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 20

21 Exemplo de aplicação: Arranjo para vigas e pilares: Pilares Vão ~3,7 m Vigas secundárias Vão ~3,7 m Vão ~3,7 m 11 m 9 m fachada Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 21

22 a) Steel deck ações atuantes Vão ~3,7 m Vão = 3,7 m SC kn/m 2 Vão ~3,7 m Rev kn/m 2 Div kn/m 2 MF75 Carga SD 3.5 kn/m 2 Vão ~3,7 m MF50 9 m fachada Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 22

23 Steel-Deck SC kn/m 2 Rev kn/m 2 Div kn/m 2 Carga SD 3.5 kn/m 2 Adotar MF75 3,7 m Carga SD 3.5 kn/m 2 < 4.15 kn/m 2 (Ok!!!) Adotar: MF75 13cm, ch 1,25mm Peso Próprio: 2,32 kn/m 2 Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 23

24 Lajes steel deck : armadura para controle de fissuração Propriedades para largura de 1000 mm Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 24

25 Cargas atuantes sobre Steel-Deck Solução adotada ~3,7 m ~3,7 m ~3,7 m linha de escoramento 9 m Cargas nas lajes: SC... 2,0 kn/m 2 Rev... 0,5 kn/m 2 11 m MF75 13cm ch 1,25 Par... 1,0 kn/m 2 Carga (Q 1 ): 3.5 kn/m 2 + Peso Próprio (Tabela) Q 1 + PP lajes PP_SD... 2,3 kn/m 2 = Q_SD... 5,8 kn/m 2 Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A1 25

26 Steel-Deck II (1) vão triplo (tamanho exagerado da chapa) ~3,7 m ~3,7 m ~3,7 m 9 m MF75 13cm ch 1,25 11 m Vão: 3,7 m Prever: (2) linhas de escoramento ~3,7 m ~3,7 m ~3,7 m (1) vão triplo. (2) linhas de escoramento (1 vão duplo e 1 vão simples). linha de escoramento 9 m MF75 13cm ch 1,25 Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA Loft A m

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