Capítulo 3 - Estruturas Mistas de Aço-concreto

download Capítulo 3 - Estruturas Mistas de Aço-concreto

of 32

Transcript of Capítulo 3 - Estruturas Mistas de Aço-concreto

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    1/32

    COMPOSIES ESTRUTURAIS ESPECIAIS

    Prof. Davi Fagundes Leal, M.Sc.

    Estruturas Mistas de

    ao-concreto

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    2/32

    2

    INTRODUO

    Definio: sistema misto ao-concreto aquele no qual um

    perfil de ao (laminado, soldado ou dobrado) trabalha emconjunto com o concreto (geralmente armado).

    Elementos estruturais mistos:

    Vigas mistas;

    Pilares mistos;

    Lajes mistas;

    Ligaes mistas;

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    3/32

    3

    INTRODUO

    Idealizao:

    Duas tbuas sobrepostas Duas tbuas pregadas

    I2 >I1 2< 1

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    4/32

    4

    INTRODUO

    Interao entre o concreto e o perfil de ao:

    Por atrito;

    Por aderncia qumica;

    Meios mecnicos (conectores, mossas, ressaltos, etc).

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    5/32

    5

    INTRODUO

    Estruturas Mistas X Estruturas Hbridas:

    Uma estrutura pode conter elementos de concreto armado, elementosde ao e elementos mistos Estrutura Hbrida.

    Exemplo 1: prdio com pilares de ao, vigas mistas e com ncleo deconcreto armado para estabilizao.

    Exemplo 2: prdio com pilares de concreto armado, vigas e lajes mistaspara os pisos e trelias metlicas para a cobertura.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    6/32

    6

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Pontes, viadutos e passarelas;

    Edifcios comerciais de mltiplos andares;

    Edifcios-garagem;

    Shoppings Centers;

    Hospitais.

    No Brasil, as estruturas metlicas/mistas/hbridas comeam a

    encontrar mais espao no mercado.No exterior, sobretudo EUA e Europa, so largamente utilizados emedificaes de grande porte.

    Normas para clculo: NBR 8800/2008, AISC e EUROCODE.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    7/32

    7

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Edifcio The One,

    So Paulo

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    8/32

    8

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Hospital Mater Dei,

    Belo Horizonte

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    9/32

    9

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Sede da Petrobrs,

    Rio de Janeiro

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    10/32

    10

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Edifcio Comercial Viol,

    So Paulo

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    11/32

    11

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Ceilndia Shopping,Braslia

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    12/32

    12

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Shopping do Vale do Ao,

    Ipatinga

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    13/32

    13

    INTRODUO

    Aplicaes:

    Hospital Universitrio UFJF,

    Juiz de Fora

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    14/32

    14

    VANTAGENS DAS ESTRUTURAS MISTAS

    Vantagens em relao ao concreto armado:

    Possibilidade de dispensa de frmas e escoramentos;

    Reduo do peso prprio e do volume da estrutura;

    Menor taxa de armaduras nas lajes e pilares;

    Aumento da preciso dimensional da estrutura;Estrutura produzida fora do canteiro de obras (fbrica);

    Maior velocidade de execuo da obra.

    Vantagens em relao s estruturas em ao:

    Vigas e pilares com dimenses menores;

    Reduo considervel em relao ao ao estrutural;

    Reduo das protees contra incndio e corroso.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    15/32

    15

    LAJES MISTAS

    So as chamadas lajes com frma de ao incorporada.

    A forma das nervuras pode ser variada, desde que sejagarantido o trabalho conjunto frma-concreto.

    So consideradas lajes armadas em uma nica direo lajescom dois apoios perpendiculares s nervuras.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    16/32

    16

    LAJES MISTAS

    Antes da cura do concreto: funcionam como frma para a

    concretagem e plataforma de trabalho para os operrios.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    17/32

    17

    LAJES MISTAS

    Aps a cura do concreto: trabalham como parte ou toda a armadura

    positiva da laje.

    Se necessrio, as armaduras positivas podem ser posicionadas nas semi-ondas baixas da frma.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    18/32

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    19/32

    19

    LAJES MISTAS

    Projeto de paginao do Steel Deck:

    Deve conter todos os detalhes de aberturas e arremates;

    Indica as mudanas na direo da frma;

    de responsabilidade do Engenheiro Calculista.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    20/32

    20

    LAJES MISTAS

    Vantagens:

    Dispensa escoramento (deve ser calculado pelo engenheiro);

    Reduo de desperdcio de materiais;

    Reduo das armaduras;

    Facilidade de instalao (ganho em produtividade);Facilidade para passagem de tubos e fixao de forros;

    Maior segurana para os operrios que trabalham nos andaresinferiores.

    Desvantagens:

    Necessidade de utilizao de forros (ou no!), por razes estticas;

    Maior quantidade de vigas secundrias, caso no tenha escoramento.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    21/32

    21

    VIGAS MISTAS

    Definio: so vigas de ao que trabalham em conjunto com parte

    da laje para resistir s cargas atuantes no piso.

    Princpio de funcionamento:

    Maior parte das tenses de compressoatuando no concretoda laje.

    Tenses de traoso resistidas pelo perfil de ao.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    22/32

    22

    VIGAS MISTAS

    Situaes de clculo:

    Viga escoradano precisa verificar sua resistncia antes da curado concreto da laje.

    Viga no-escoradadeve ser verificada como viga de ao antes dacura do concreto (cargas atuantes durante a construo) e como viga

    mista aps a cura do concreto.

    Para vigas mistas, as lajes podem ser:

    Macias moldada in loco;Pr-modadas (com vigotas e isopor ou lajotas);

    Mistas ao-concretomais utilizadas.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    23/32

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    24/32

    24

    VIGAS MISTAS

    Pr-dimensionamento (altura da viga):

    Viga de concreto armado: L/10

    Viga de ao: L/20

    Viga mista: L/30

    Vos:

    Podem ser utilizados vos de at 12m (limitao do transporte).

    Vigas com vo maior que 12m tambm so possveis, mas deve-se

    prever transporte especial (carreta extensiva).

    Programao para descarregamento em centros urbanos.

    Edifcio The One: vigas de 18m, tendo 750mm de altura.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    25/32

    25

    VIGAS MISTAS

    Proteo contra incndio:

    Tinta intumescente.

    Revestimento com placas, forro ou argamassa projetada.

    Proteo com argamassa projetada

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    26/32

    26

    VIGAS MISTAS

    Aberturas na alma de vigas:

    Facilita passagem das instalaes.

    Evita redues no p-direito.

    Trabalho de fbrica oneroso (custos com recortes e soldagens).

    Alternativas: trelia mista ou perfil de alma castelada.

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    27/32

    27

    PILARES MISTOS

    Tipos de pilares mistos:

    Totalmente revestido

    Parcialmente revestido

    Preenchido

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    28/32

    28

    Pilar misto totalmente revestido:

    Exige a utilizao de frmas para concretagem.

    Em contrapartida, elimina a necessidade de proteo contra incndio.

    Exige recortes no Steel Deck e furos nas almas das vigas para passagemdos estribos.

    PILARES MISTOS

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    29/32

    29

    Pilar misto parcialmente revestido:

    Exige a utilizao de frmas paraconcretagem; porm, somente em duas faces.

    Prever proteo contra incndio nas faces doperfil sem o concreto.

    PILARES MISTOS

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    30/32

    30

    Pilar misto preenchido com concreto:

    No necessitam de frmas para concretagem.

    A proteo contra o incndio pode ser feita com revestimento (tintaintumescente, argamassa projetada, etc) ou adicionando armaduras nointerior do pilar.

    O confinamento do concreto pelo perfil de ao traz grande ganho deresistncia.

    a melhor alternativa dentre os pilares mistos.

    Porm, perfis tubulares de ao para a construo civil no so

    facilmente encontrados no Brasil.

    PILARES MISTOS

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    31/32

    31

    Ligao mista: quando a laje de concreto participa da transmisso de

    momento fletor de uma viga mista para um pilar ou para outra viga mistado vo adjacente.

    As vigas tornam-se semicontnuas.

    Os momentos fletores positivos reduzem significativamente.

    As vigas tm uma reduo de, aproximadamente, 8% do seu peso.

    Muito utilizadas em shoppings, hospitais e grandes pisos.

    LIGAES MISTAS

  • 8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto

    32/32

    32

    Tipos de ligao mista:

    LIGAES MISTAS