capítulo 3 - estruturas mistas de aço-concreto
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8/10/2019 Captulo 3 - Estruturas Mistas de Ao-concreto
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COMPOSIES ESTRUTURAIS ESPECIAIS
Prof. Davi Fagundes Leal, M.Sc.
Estruturas Mistas de
ao-concreto
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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;
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INTRODUO
Idealizao:
Duas tbuas sobrepostas Duas tbuas pregadas
I2 >I1 2< 1
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INTRODUO
Interao entre o concreto e o perfil de ao:
Por atrito;
Por aderncia qumica;
Meios mecnicos (conectores, mossas, ressaltos, etc).
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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.
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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.
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INTRODUO
Aplicaes:
Edifcio The One,
So Paulo
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INTRODUO
Aplicaes:
Hospital Mater Dei,
Belo Horizonte
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INTRODUO
Aplicaes:
Sede da Petrobrs,
Rio de Janeiro
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Aplicaes:
Edifcio Comercial Viol,
So Paulo
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INTRODUO
Aplicaes:
Ceilndia Shopping,Braslia
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Aplicaes:
Shopping do Vale do Ao,
Ipatinga
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Aplicaes:
Hospital Universitrio UFJF,
Juiz de Fora
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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.
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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.
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LAJES MISTAS
Antes da cura do concreto: funcionam como frma para a
concretagem e plataforma de trabalho para os operrios.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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VIGAS MISTAS
Proteo contra incndio:
Tinta intumescente.
Revestimento com placas, forro ou argamassa projetada.
Proteo com argamassa projetada
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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.
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PILARES MISTOS
Tipos de pilares mistos:
Totalmente revestido
Parcialmente revestido
Preenchido
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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
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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
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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
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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
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Tipos de ligao mista:
LIGAES MISTAS
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