ANIPB ENSAIOS DE TIPO INICIAIS E CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS DE VIGOTAS. DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO SUMÁRIO

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS E CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS DE VIGOTAS. DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO Manuel Baião ANIPB Seminário sobre Marcação CE das vigotas Coimbra, CTCV, 9 de Dezembro de 2010 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS E CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS DE VIGOTAS. DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO SUMÁRIO ENSAIOS DE TIPO INICIAIS - EIGÊNCIAS A SATISFAZER Nota introdutória Resistência à compressão do betão Resistência à tracção do aço Resistência mecânica (por cálculo) Resistência ao fogo Isolamento sonoro a sons aéreos e a sons de percussão Especificações construtivas Durabilidade VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO NOTAS FINAIS 2 1

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER Nota introdutória O objectivo dos ensaios de tipo é demonstrar que as características do produto satisfazem às exigências essenciais. Na abordagem que se segue, referem-se as principais características essenciais a que as vigotas prefabricadas e os pavimentos devem satisfazer e que condicionam a sua concepção, para cada um dos ensaios de tipo iniciais previstos no Anexo ZA da NP EN 15037-1 (Quadro ZA.1): 1 - Resistência à compressão do betão 2 - Resistência à tracção do aço 3 - Resistência mecânica (por cálculo) 4 - Resistência ao fogo 5 - Isolamento sonoro aos sons aéreos e de percussão 7 - Durabilidade 3 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 1 - Resistência à compressão do betão Característica essencial a verificar Resistência à compressão do betão Cláusulas exigenciais da norma a aplicar 4.2.1 - Produção de betão 4.2.2 Betão endurecido Resultados expressos em N/mm 2 Destaca-se a resistência do betão endurecido como um dos aspectos essenciais a satisfazer na concepção das vigotas e dos pavimentos. A tensão de rotura mínima à compressão do betão na data de entrega das vigotas deve ser: 20 MPa, para vigotas de betão armado (b.a.) 25 MPa, para vigotas de betão pré-esforçado (b.p.) (Nota: No caso das vigotas de b.p., em que se requer uma resistência mínima na data da transmissão do pré-esforço, não é necessário verificar a resistência do betão na data da entrega) A classe mínima de betão das vigotas deve ser: C25/30, para vigotas de betão armado C30/37, para vigotas de betão pré-esforçado 4 2

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 2 - Resistência à tracção do aço Características essenciais a satisfazer Tensão de rotura à tracção Tensão de cedência à tracção Cláusulas da norma a aplicar 4.1.3 Aço para betão armado 4.1.4 Aço para betão pré-esforçado Resultados expressos em N/mm 2 (valor de tensões) Destaca-se como aspecto essencial neste caso, a necessidade de o aço ter de satisfazer às características estabelecidas nas Disposições Nacionais válidas (Especificações LNEC) 5 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 2 - Resistência à tracção do aço Aço para armaduras de betão armado (Disposições Nacionais e Normas Nacionais aplicáveis) (REBAP Artº 23º) - Obriga à classificação pelo LNEC das armaduras ordinárias com excepção das do aço A235 NL (DL 390/2007, de 10 de Dezembro) - Obriga à certificação, por organismo acreditado pela entidade competente no domínio da acreditação, do aço para utilização em armaduras de betão armado (varões, barras, rolos, ou bobinas, redes electrossoldadas, treliças e fitas ou bandas denteadas) independentemente do processo utilizado na sua obtenção. 6 3

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 2 - Resistência à tracção do aço Aço para armaduras de betão armado (cont.) (Disposições Nacionais e Normas Nacionais aplicáveis) - A classificação e a certificação são efectuadas de acordo com as Especificações LNEC Varões > E449 (2010) varões de aço A400 NR para armaduras de betão armado > E450 (2010) varões de aço A500 NR para armaduras de betão armado > E455 (2010) varões de aço A400 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado > E456 (2008) varões de aço A500 ER para armaduras de betão armado > E460 (2010) varões de aço A500 NR de ductilidade especial para armaduras de betão armado > E480 (2008) treliças electrossoldadas para armaduras de betão armado 7 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 2 - Resistência à tracção do aço Aço para armaduras de pré-esforço (Disposições Nacionais e Normas Nacionais aplicáveis) (DL 28/2007, de 12 de Fevereiro) - Obriga à certificação do aço de pré-esforço, por organismo acreditado pela entidade competente no domínio da acreditação. - A certificação deve assegurar em particular a conformidade com as normas ou especificações técnicas portuguesas aplicáveis, neste caso com as seguintes Especificações LNEC. Fios > E452 (2006) Fios de aço para pré-esforço Cordões > E453 (2002) Cordões de aço para pré-esforço 8 4

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 3 - Resistência mecânica (por cálculo) Características essenciais a satisfazer Resistência mecânica das vigotas e dos pavimentos Método 1 Cláusulas a satisfazer Informação indicada em ZA.3.2 da norma Resultados expressos em termos de geometria e características dos materiais constituintes do produto a fornecer Método 2 Cláusulas a satisfazer cláusula 4.3.3 da norma Resultados expressos em valores de capacidade resistente da vigota e do sistema de pavimento ou cobertura em que se integra ( knm, kn, kn/m), determinados de acordo com o Eurocódigo 2. Método 3 Cláusulas a satisfazer Especificações de projecto da obra Método 3a Fornecimento do produto pormenorizado e calculado em projecto Método 3b Pormenorização (geometria e materiais) e cálculo da capacidade resistente do produto que satisfaça às exigências de projecto da obra, o qual estará de acordo com as Disposições Nacionais. 9 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 4 - Resistência ao fogo Características essenciais a satisfazer Resistência ao fogo Método 1 Cláusulas a satisfazer Informação indicada em ZA.3.2 da norma Resultados expressos em termos de geometria e características dos materiais constituintes do produto a fornecer Método 2 Cláusulas a satisfazer cláusula 4.3.4 da norma Resultados expressos em termos de classes de resistência ao fogo obtida em ensaios, dados tabelados, cálculos Método 3 Cláusulas a satisfazer Especificações de projecto da obra (ver quadro da Resistência mecânica) 10 5

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 5 Isolamento a sons aéreos e a sons de percussão Características essenciais a verificar Isolamento sonoro a sons aéreos e isolamento sonoro a sons de percussão Cláusulas exigenciais da norma a aplicar 4.3.5 Propriedades acústicas Resultados expressos em valores de índices de isolamento sonoro a sons aéreos (db) e de índices de isolamento sonoro a sons de percussão (db/(oit./3)) (NP EN 15037-1 4.3.5) O comportamento acústico depende do pavimento acabado (tipo de blocos de cofragem, elementos aplicados por baixo e/ou por cima da superfície do pavimento, etc.). Para efeitos de cálculo, o isolamento a sons aéreos e a sons de percussão, poderão, na ausência de ensaios, ser estimados de acordo com o Anexo L. 11 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER Características essenciais a verificar Especificações construtivas Cláusulas exigenciais da norma a aplicar 4.3.1 Propriedades geométricas 4.3.2 Características de superfície 8 Documentação Técnica Resultados expressos em dimensões (mm), tipos de superfícies e em especificações construtivas 12 6

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 1 - Propriedades geométricas (a introduzir na Documentação Técnica) 1.1- Tolerâncias de fabrico Os desvios máximos sobre as dimensões nominais especificadas, medidas de acordo com a cláusula 5.2 devem satisfazer as exigências seguintes: a) Tolerâncias dimensionais a.1) Comprimento nominal do betão (L): ± 25 mm a.2) Altura nominal (h): se h 100 mm (-5;+10) mm DH se 100 < h 200 mm (-5h/100;+10) mm ±5% se 200 < h 500 mm (-10;+10) mm ± 7.5 mm (max.) +10-5 -10 100 200 500 h a.3) Largura do banzo (b): ± 5 mm (DH ± 5 mm) 13 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER a.4) Outras dimensões transversais: - vigotas autoportantes e vigotas nãoautoportantes sem ressalto: (-5;+10) mm - vigotas não-autoportantes com ressalto: (-5;+5) mm a.5) Linearidade da vigota pré-esforçada, no plano horizontal: 1/250 do comprimento da vigota 14 7

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER b) Tolerâncias de posicionamento das armaduras Armadura de pré-esforço - posição na secção transversal: Horizontalmente verticalmente dv dmv dh ±MIN [5% h c ; 10 mm], para cada armadura individual ±MA [h c /40; 3 mm], no centro de gravidade das armaduras tensionadas ± 10 mm, para cada armadura individual - comprimento emergente: (-20; +50) mm 15 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 1.2- Dimensões mínimas a) Altura (h) - vigotas autoportantes: 100 mm h 500 mm - vigotas não-autoportantes: 70 mm h 500 mm - vigotas não-autoportantes sem treliça e sem alma: h 60 mm b) Larguras (b o, b w ) - largura do banzo: b o 85 mm - largura da alma: h c altura da vigota, excluindo a armadura treliçada b w 40 mm 16 8

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER c) Dimensões da aba do banzo - largura da aba: - altura da aba: - ângulo α: b f 20 mm h f MÁ (0,9 b f ; 30 mm) α f 35º 17 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 2 Características da superfície (NP EN 15037-1 4.3.2) 2.1- Aba do banzo - As superfícies das vigotas sobre as quais apoiam os blocos de cofragem devem ser planas - Nota: Se for colocado revestimento cerâmico na face inferior do betão no processo de fabrico, podem ser feitos sulcos para permitir a aderência. 2.2- Superfícies superiores e laterais - Para ter em conta a ligação entre as vigotas e o betão colocado in-situ aquando da verificação do monolitismo do sistema de pavimento constituído por vigotas nãoautoportantes (ver Anexo C) as características da superfície das vigotas nas zonas de ligação com o betão colocado in-situ devem ser objecto de declaração e devem ser garantidas. 18 9

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER - Esta superfície deve estar limpa e livre de quaisquer corpos estranhos que possam prejudicar a aderência. Deve ser verificada em conformidade com a cláusula 5.2.3 da NP EN 15037-1. - As vigotas com revestimento cerâmico devem ter uma parte de betão rugoso e uma parte de cerâmica fortemente sulcada (grooved). - O Quadro 3 da NP EN 15037-1 indica em função das diferentes condições de superfície que actualmente se obtêm na prática para as vigotas pré-esforçadas, o valor de cálculo da tensão rasante, na interface, correspondente ao estado limite último, k 1 v Rdi, e o valor do coeficiente de atrito, k 2 μ, assumindo para k 1 e k 2 os valores recomendados de k 1 = k 2 = 1,0. 19 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER (6) Especificações construtivas Quadro 3 da NP EN 15037-1 20 10

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER (6) Especificações construtivas Quadro 3 da NP EN 15037-1 (cont.) 21 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 3 Documentação Técnica (NP EN 15037-1 8) A pormenorização construtiva dos elementos, no que diz respeito a dados geométricos e às características complementares dos materiais e componentes, devem ser fornecidos em documentação técnica, a qual deve incluir os dados (informação) para construção, como: - os desenhos de instalação recomendada - as dimensões - as tolerâncias - a disposição das armaduras - o recobrimento das armaduras - as condições de apoio provisórias e finais - as condições de elevação 22 11

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 3 Documentação Técnica (cont.) As vigotas devem ser utilizadas unicamente com blocos de cofragem para os quais a compatibilidade no sistema de pavimentos tenha sido demonstrada. Os critérios de compatibilidade são indicados na Documentação Técnica. O produtor pode fornecer na Documentação Técnica: - a informação necessária ao projectista da obra para o projecto de execução - o projecto dos pavimentos (p.e. o cálculo estrutural) 23 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 3 Documentação Técnica (cont.) As recomendações para o projecto do sistema de pavimentos de vigotas e blocos de cofragem são dadas nos seguintes anexos informativos desta norma: - Anexo C Monolitismo dos pavimentos compostos - Anexo D Pormenorização dos apoios e amarração das armaduras - Anexo E Cálculo dos pavimentos compostos - Anexo F - Cálculo das vigotas autoportantes - Anexo G Acção de diafragma - Anexo K Resistência ao fogo - Anexo L Isolamento acústico O conteúdo da Documentação Técnica é dada na cláusula 8 e no Anexo M da NP EN 13369. 24 12

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 3 Documentação Técnica (cont.) (NP EN 13369 Anexo M Documentação Técnica) A Documentação Técnica, ou documentação de projecto, dos produtos estruturais prefabricados de betão compreende os seguintes pontos: a) Cálculos de projecto (dimensionamento), indicando as condições de carga e as consequentes verificações aos principais estados limites últimos e de utilização, assim como os coeficientes de segurança adoptados. b) Especificações técnicas, compreendendo: b.1) As especificações de produção (para os processos de fabrico) Desenhos com a pormenorização dos produtos prefabricados (dimensões, armadura de betão armado e de betão pré-esforçado, dispositivos de elevação, de ligação, etc.) Dados de produção com as exigências relativas às características dos materiais e tolerâncias e pesos dos produtos (vigotas) b.2) As instruções para manuseamento, armazenamento e transporte 25 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 3 Documentação Técnica (cont.) (NP EN 13369 Anexo M Documentação Técnica) (cont.) b.3) Especificações de montagem para a instalação Desenhos de instalação consistindo em plantas e secções mostrando o posicionamento e as ligações dos produtos (vigotas) no contexto da obra. Informação de instalação com as características requeridas para os materiais a utilizar em obra. Instruções de instalação com a informação necessária para o manuseamento, armazenamento, montagem, ajuste, ligações e a conclusão dos trabalhos. A Informação Técnica consiste em dados gerais que descrevem o produto e a sua utilização em edifícios ou em outras obras de engenharia civil. Contém esboços com as dimensões principais, indicações sobre os desempenhos relevantes e qualquer outra informação útil para definir a utilização do produto. 26 13

ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 7 - Durabilidade Características essenciais a declarar Durabilidade Cláusulas exigenciais da norma a aplicar 4.3.7 Durabilidade Resultados expressos (consoante os aspectos a considerar) Destaca-se como aspecto essencial da concepção das vigotas, a exigência relativa aos recobrimentos mínimos (distâncias mínimas entre a superfície da armadura e a face exposta da vigota face inferior), em função das classes de exposição. Os valores dos recobrimento mínimos são dados no Quadro A.2 da NP EN 13369. 27 ENSAIOS DE TIPO INICIAIS EIGÊNCIAS A SATISFAZER 7 - Durabilidade (NP EN 13369 Quadros A.1 e A.2) 28 14

VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem - Critérios DH Dimensões do ressalto para apoio na vigota Hr Altura do ressalto Deve ser compatível com a altura do banzo da vigota Lr Largura do ressalto Lr 20 ± 2 mm 29 VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem - Critérios DH Distância entre a vigota e o bloco de cofragem d1 Distância da linha limite à vigota numa altura de 20 mm na zona inferior à alma da vigota, d1>=15 mm. d2 Distância da linha limite à vigota, no topo da vigota, d2 >= 25 mm (90 mm <= 100 mm) d2 >= 30 mm (100 mm < h <= 130 mm) d2 >= 35 mm (h> 130 mm) dx Distância, segundo x, da linha limite à linha do extradorso do bloco de cofragem. y0 Distância, segundo y, a partir do topo da viga, do ponto em que a linha do extradorso de cofragem ultrapassa a linha limite. 30 15

VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem - Critérios DH 31 VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem Critérios NP EN 15037-1 ANEO C Distância entre a vigota e o bloco de cofragem bj Perímetro de ligação do betão complementar à vigota. a Menor distância entre o topo da vigota e o bloco de cofragem. dg Máxima dimensão do agregado mais grosso (D máx. ) do betão complementar. 32 16

VERIFICAÇÃO DA CONCEPÇÃO DOS PAVIMENTOS Compatibilidade entre vigotas e blocos de cofragem Critérios NP EN 15037-1 ANEO C bj Perímetro de ligação do betão complementar à vigota. a Menor distância entre o topo da vigota e o bloco de cofragem. dg Máxima dimensão do agregado mais grosso (D máx. ) do betão complementar 33 DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO No que respeita à actividade do LNEC no domínio dos pavimentos prefabricados a homologação obrigatória não poderá continuar a existir logo que os respectivos elementos prefabricados passem a estar cobertos pelas normas harmonizadas e fiquem sujeitos à marcação CE. à semelhança do que acontece noutros países em relação aos produtos que são objecto de homologação e que deixam de o ser pela obrigatoriedade da marcação CE, o LNEC admite a possibilidade de, a pedido dos fabricantes e em especial para os produtos abrangidos pelas normas harmonizadas e para os sistemas de construção que os integram, realizar apreciações técnicas voluntárias que apoiem a aplicação, em Portugal, das respectivas normas harmonizadas aos referidos produtos e sistemas. Essas apreciações técnicas voluntárias poderão conduzir à emissão de Documentos de Aplicação 34 17

DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO Os Documentos de Aplicação relativos a pavimentos terão uma configuração idêntica aos Documentos de Homologação no que se refere ao conteúdo. ASPECTOS DO CONTEÚDO DH DA Descrição dos pavimentos Características dos elementos constituintes >Características geométricas >Características dos materiais Campo de aplicação Descrição das condições de fabrico dos elementos prefabricados 35 DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO Descrição do controlo da qualidade >Controlo interno da produção, de acordo com a EN >Referência a ensaios específicos realizados pelo LNEC (ex. ensaio para determinação do pré-esforço instalado) Características dos pavimentos >Resistência mecânica >Resistência ao fogo >Isolamento sonoro >Isolamento térmico ASPECTOS DO CONTEÚDO DH 0 DA (eventual) 36 18

DOCUMENTOS DE APLICAÇÃO ASPECTOS DO CONTEÚDO DH DA Condições a satisfazer no projecto Condições a satisfazer na execução Condições a satisfazer na recepção em obra 37 NOTAS FINAIS A partir de 1 de Janeiro de 2011, o LNEC deixará de emitir Documentos de Homologação relativos aos pavimentos de vigotas prefabricadas que estejam dentro do campo de aplicação da Norma NP EN 15037-1. No entanto, o LNEC propõe-se realizar apreciações técnicas voluntárias que apoiem a aplicação, em Portugal, desta norma harmonizada. Essas apreciações técnicas voluntárias poderão conduzir à emissão de Documentos de Aplicação. Prevê-se que os Documentos de Aplicação tenham uma configuração idêntica à dos Documentos de Homologação, em particular no que se refere à apresentação de tabelas com valores de cálculo das características mecânicas dos pavimentos. Os Documentos de Aplicação poderão constituir uma base relevante para a preparação da Documentação Técnica que deverá acompanhar a Declaração de Conformidade CE a emitir pelo produtor na sequência da Marcação CE das vigotas. 38 19

Obrigado pela vossa atenção mbaiao@lnec.pt 39 20