Lajes Steel Deck e Treliça

0CURSO DE ENGENHARIA CIVIL CLÁUDIO MELO COMPARATIVO ENTRE LAJES TRELIÇA E STEEL DECK Guarulhos 2008 1 CLÁUDIO MELO COMPARATIVO ENTRE LAJES TRELIÇA E STEEL DECK Projeto integrado de final de curso apresentado ao curso de Engenharia Civil da Universidade de Guarulhos - UNG, como requisito para obtenção do título de graduação em Engenharia Civil. Orientador: Professor Dr. Eng.º Nelson dos Santos Gomes. Guarulhos 2008 2 CURSO DE ENGENHARIA CIVIL A Comissão julgadora do Projeto Integrado de Final de curso, intitulada “COMPARATIVO ENTRE LAJES TRELIÇA E STEEL DECK”, em sessão pública realizada em 02 de Dezembro de 2008, considerou o candidato CLAUDIO MELO aprovado. COMISSÃO EXAMINADORA: Professor Orientador (presidente da banca): Nelson dos Santos Gomes (UNG)_________________________________________ Professores Avaliadores: 1. Oranda Borges Medeiros (UNG)________________________________________ 2. Delson de Mendonça Falcão (UNG)_____________________________________ E a todos os meus amigos da época de graduação pelos momentos de descontração. Ao professor mentor Ms. pois sem ele não estaria aqui neste momento redigindo este trabalho. A minha família. Nelson dos Santos Gomes. contribuiu muito para o meu desenvolvimento. minha esposa e meus filhos que. que com sua dedicação e paciência em transmitir seus conhecimentos para realização deste trabalho.3 AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus. Ao meu orientador professor Dr. Wander Nassif. Á universidade UnG que proporcionou a chance de alcançar os objetivos. . apoio e carinho durante os momentos mais difíceis. A todos os professores da Engenharia Civil que de alguma forma colaboraram para este acontecimento. que com seu entendimento técnico. com muita paciência e compreensão colaboraram com incentivos. Palavras-chave: sistema estrutural. cabe ao engenheiro projetista buscar a alternativa estrutural que garanta o melhor critério técnico e econômico para a realização do projeto. Com este trabalho serão apresentados dois diferentes tipos de lajes que podem ser utilizadas nas edificações. Mostram-se ainda. a segunda é o método utilizado na construção de edificações em muitos países. adequando o custo com a viabilidade da aplicação. Laje steel deck. . as características estruturais que cada laje possui e os materiais empregados. assim. face às exigências estabelecidas pelas normas vigentes e sua execução adequada são indicadas neste trabalho. a primeira é o tipo mais utilizado. a laje treliçada. e a laje mista aço-concreto “steel deck”. bem como a facilidade para a execução. Laje treliçada. As particularidades do sistema misto requerem um método de dimensionamento e execução mais trabalhoso daquele utilizado em lajes convencionais treliçada. ao se iniciar a concepção do sistema estrutural de uma construção que muitas vezes é influenciado por imposições arquitetônicas. pesos e ações atuantes sobre elas.4 RESUMO Atualmente. Através destas características podem-se perceber as vantagens e desvantagens da aplicação que cada laje pode fornecer aos diferentes tipos de estruturas. known as slab steel deck. Keywords: structural system. The characteristics of mixed system requires a method of design and execution more difficult than slabs trellis used in conventional thus due to requirements set by standards and their proper implementation in show in this work. bringing the cost for the viability of the application. the slab trellis and the mixed steel-concrete. truss slab. weights and actions that act on them. the structural engineer designer seek alternative that ensures better criterion technical and economic criteria for completion of the project. the second is the method used in the construction of buildings in many countries. when you start the design of the structural system of a construction that is often influenced by taxes architectural. It was also show the structural features that each slab has and the materials used. Through these features you can realize the advantages and disadvantages of each slab application that can provide different types of structures. and the ease for implementation. The first is the most used. slab steel deck.5 ABSTRACT Currently. . This work will be presented two different types of slabs that can be used in buildings. .............................10 2 REFERENCIAL TEÓRICO........4 Comportamento da laje ao aumento de carga...........................8 LISTA DE TABELAS.........................2.................................................15 2.6 Propriedades mecânicas de uma seção composta.....................2 Elementos de enchimento (tavelas)...............23 2........................1 Laje treliçada........ ..............12 2............3 Vantagens e desvantagens das lajes treliçadas.........36 2..............37 ...........1................1 Chapa metalica trapezoidal........................23 2.............................................................27 2...1 Breve histórico das lajes mistas “steel deck”.........20 2........................2 Descrição dos materiais utilizados na confecção da laje treliçada.................1............7 Profundidade da linha neutra de uma seção composta.................................8 Módulo de cálculo da capacidade de carga da fôrma.................................................14 2.....3 Concreto moldado no local...............................................5 Nova norma técnica NBR 8800:2008...2..................................37 2.............1........................................2 Descrição do funcionamento da estrutura da laje aço-concreto...................12 2...............17 2.......................................................2 Sistema de lajes “steel deck”.....34 2..1 Vigotas pré-moldadas.............2............2..........2..........32 2.............2................................23 2....4 Normas técnicas para aplicação ..5 O modelo de folhas poliédricas de Wright....................................................................................................................9..............................1........................2........21 2.......1....................2.6 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS..................2.9 1 INTRODUÇÃO.......................................2..............3 Verificação da laje mista aos estados limites últimos..............................12 2........................................................28 2......9 Descriçao do elemento utilizado no sistema de laje “steel deck”.....1...15 2.....2..........1........2.....................................................2.................................................1........................22 2.........1 Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas)...............................................31 2................................................. ..............2 Desvantagens...............3.............................................3 Conectores..............3 Critérios para a escolha da laje – Custo e Benefícios.......................................52 3................49 2...........................49 2............................................3.2 Conectores X-HVB marca “HILTI”.................................................68 ...........43 2............................1 Carga acidental.....................50 3 ESTUDO DE CASO ..................................................56 3.........................3 Sobrecarga permanente....1..........................9............................7 2..........1.....................................44 2.........................................2............41 2...............................39 2.....9........4 Armaduras.............................................................45 2.......................................9...3....................................................................9.....2 Exemplo prático de colocação de laje “steel deck”......................................................................2............44 2..........5 A laje sobre análise térmica......2 Dummy elements.........................................................................................3 Vãos teóricos.......52 3...............2.................................3......59 4 CONCLUSÃO ....................................10 Vantagens e desvantagens da utilização de laje “steel deck”..............2................................3............2...........................................1 Vantagens.........................................................1 Conectores soldados – “stud bolt”..2 Determinação do tipo de laje.......2...........................45 2....................................2.........................39 2...............38 2...............9............................10.............................................2....................63 5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...3....................40 2.........................46 2..........................3.................43 2.........1 Analise de custos comparativos entre as lajes..................10..................4 Fôrmas e escoras......................3........................................2 Carga permanente..........................................................................................................................3...........................................................43 2..............................3.......46 2.............3 Resultados alcançados ...........1....................................................65 ANEXOS.............1 Ações atuantes nas lajes............. ..14 Figura 2 Elementos de Enchimento .......................................................................................................... 16 Figura 3 Tavelas de cerâmicas........................................................31 Figura 11 Seção composta típica (ASCE....................................... 1992).......17 Figura 4 Exemplos de laje treliçada................................................................................................26 Figura 8 Ilustração de possíveis seções críticas (EUROCODE 4.......................................................... 19 Figura 5 Esquema da laje com fôrma de aço incorporada............................42 Figura 16 Distribuição de temperatura na laje mista em escala de cores...................61 Figura 25 Hospital Unimed Regional Maringá.......................59 Figura 22 Caesar Park Hotel.........25 Figura 6 Vista geral de uma laje com o Steel Deck..................58 Figura 20 Concretagem................... 28 Figura 10 Modelagem da laje composta Steel Deck em folhas poliédricas.......60 Figura 24 Edifício New Century......................60 Figura 23 Mondial Airport Business Hotel........NBR 14859-1-(ABNT-2002).................. 1990)..50 Figura 17 Ilustração de instalação de laje Steel Deck............................................................................................40 Figura 14 Colocação dos conectores hilti na obra e a pistola de aplicação.....................8 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Laje treliçada................................................................................................................................................61 Figura 26 Tribunal de Justiça.............................................................................................57 Figura 19 Colocação de armaduras...............................................58 Figura 21 Finalização da concretagem.56 Figura 18 Fixação de conectores de cisalhamento...............41 Figura 15 Disposição construtiva.........35 Figura 12 Seção transversal da laje..............................................................................27 Figura 9 Relações de carga x deflexão do vão central da laje composta (WRIGHT.......................................62 .................................................................................................................................................................................................... 1990).....................................................................................................36 Figura 13 Disposição dos conectores na obra..........................25 Figura 7 Mossas (reentrâncias) distribuídas pela chapa............................................. apoiada sobre viga de aço.......................................................................... .................54 Tabela 6 Preço final da laje mista aço-concreto "steel deck"..55 1 INTRODUÇÃO .......53 Tabela 5 Preço final da laje treliça com lajota de EPS.......................................................... padronizadas dos elementos de enchimento NBR 14859-1(ABNT-2002)......................................45 Tabela 4 Preço final da laje treliça com lajota de cerâmica.........................9 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Dimensões........16 Tabela 2 Valores práticos para a razão modular........................................................................... em cm...........................................................34 Tabela 3 Valores mínimos das cargas verticais para edificações..................................................... As lajes treliça (ou treliçada) têm se intensificado nos últimos anos. este conjunto responde pela estabilidade e solidez da edificação. edificações de grandes vãos e até mesmo pontes. se tornou viável em grandes obras como prédio de diversos andares. como garantir o contraventamento da estrutura através de chapas horizontais rígidas no seu plano. as lajes e as vigas são apoiadas diretamente sobre as paredes de alvenaria. sendo que pensando na economia. Isso tudo devido a entrada do mercado das lajes com . Os custos vem sendo ainda um dos principais fatores analisados na hora de se fazer a concepção estrutural. estão sendo feitos métodos de construção cada vez mais econômicos e com o máximo de eficiência. é importante conhece-las para que a escolha recaia naquela que poderá atender melhor às exigências do usuário. pois as mesmas constituem os elementos verticais. Tratando-se da Alvenaria Estrutural – situação comum nos casos em que a estrutura é de pequeno porte. Cada tipo de laje tem suas potencialidades e limitações. Estes elementos em uma construção são formados por vigas. que se apóiam em pilares e estes nas fundações. As lajes são constituídas por elementos estruturais laminares geralmente horizontais e planos de comportamento bidimensional. No entanto. que tem como função principal recolher e transmitir as cargas dos diferentes pisos aos elementos de barra horizontais (vigas) e dessas aos elementos verticais (pilares).10 O tema abordado neste trabalho estuda o comportamento de dois tipos de lajes: lajes pré-fabricadas treliçada (ou treliça) e laje mista aço-concreto (conhecido como “steel-deck”). Elas também possuem outras funções importantes. São as lajes e as vigas que ficam responsáveis por transmitir estas forças horizontais de contraventamento. o que era em principio uma solução adotada para edificações de pequeno e médio porte. que distribuem pelos diferentes pilares as forças horizontais atuantes. O sistema de lajes mistas (“steel deck”) é para as estruturas dos pisos considerados por muitos técnicos. utilizando-se de uma mão de obra especializada que agrega racionalidade. formando o sistema misto.26) como “o conjunto de procedimentos intelectuais e técnicos adotados para atingir o conhecimento”. E surge como mais uma opção construtiva. com os seguintes objetivos: Objetivo geral: Descrever a laje treliçada e a laje “steel deck”. Apresentar as NBRs da Associação Brasileira de Normas Técnicas e recomendações na instalação e uso das respectivas lajes. a utilização desse sistema em edifícios e pontes é mais comum. A fôrma de aço substitui então a armadura positiva da laje. 2 REFERENCIAL TEÓRICO . economia e segurança. bem como a ordem a ser seguida para que se possa entendê-lo detalhadamente. Portanto. A metodologia ou método científico é descrito por Gil (1999. Na Europa e nos Estados Unidos. Neste sentido justifica-se a escolha do tema. A utilização das lajes mistas em edifícios no Brasil é recente e tem aumentado consideravelmente. é importante que se esclareça a maneira com a qual esse trabalho será realizado. para posteriormente atingir aos objetivos específicos que são: Comparar custos e benefícios entre os dois tipos de laje. os dois materiais. p. Versa na utilização de uma fôrma de aço nervurada como fôrma permanente de suporte para o concreto antes da cura e das cargas de utilização.11 vigotas treliçadas cerâmica e em EPS (Poliestireno expandido). Após a cura do concreto. uma solução estrutural de execução com velocidade rápida. a fôrma de aço e o concreto. combinam-se estruturalmente. conhecido como isopor. essa pesquisa é denominada exploratória. com vistas e torná-lo mais explícito ou a constituir hipóteses”.1 Laje treliçada 2. pois de acordo com Oliveira (2002. . A configuração do sistema com treliças permite a confecção das lajes nervuradas em uma ou em duas direções. Como o assunto é sobre lajes treliçadas e “steel deck”. Pelo fato de suportar grandes cargas. com redução na quantidade de vigas e pilares e alívio das cargas na fundação. Elas possuem baixo peso próprio.41) ela “tem como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema. pois segundo Gil (2002. p. que também é conhecida como laje treliçada. 2. revistas conceituadas ligadas a essa área e jornais de grande circulação no meio acadêmico. a pesquisa será realizada com base nessas palavras chaves.12 Este trabalho se enquadra no formato de pesquisa bibliográfica. dispostas na direção do menor vão. Pode ser utilizada em obras grandes.1. p. 65). proporcionando uma estrutura mais leve. além de sites direcionados para esse estudo científico. E seguindo o raciocínio. (GIL.1 Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) A laje nervurada treliçada. p. por meio de livros especializados. pois ela oferece uma maior resistência e com ela podem se obter vãos maiores aumentando-se as treliças. 1999.119) “a pesquisa bibliográfica tem por finalidade conhecer as diferentes formas de contribuição científica que se realizaram sobre determinado assunto ou fenômeno”. é constituída por uma armadura com estrutura metálica denominada treliça e por vigotas treliçadas pré-fabricadas. é permitida a execução de paredes diretamente sobre estas lajes. Este tipo de laje também pode ser aplicado na construção de obras residenciais de pequeno porte. de concreto ou EPS (isopor) apoiados entre as vigotas. pois possui nervuras resistentes em duas direções ortogonais. pois é possível reduzir em até 40% o volume de concreto das lajes usando um enchimento de blocos de cerâmica. A laje tipo treliça necessita de escoras no sentido transversal das treliças durante o processo de concretagem. Após a concretagem as treliças metálicas servem como ligação entre o concreto do elemento pré-moldado e o concreto da capa. Segundo Knijnik (2006). O custo da estrutura ainda é diminuído. enquanto que o segundo é denominado por sistema bidirecional.13 O primeiro caso também é chamado de unidirecional. a altura (h) das lajes treliçadas varia entre 10 e 30 cm e vãos usuais de 4 a 6 m. Na figura 1 o esquema de uma laje já montada e as vigotas. A laje é considerada bidirecional. podendo chegar a vãos de até 12 m. que serão muito importantes para a diminuição das flechas e no travamento transversal da laje. porque enquanto o concreto estiver fresco a compressão será resistida pela armadura superior. criando uma laje nervurada sem fôrmas e com escoramento muito simplificado. . É utilizada também. onde veremos com mais detalhes no capitulo seguinte que trata de laje mista. os elementos de enchimento.1.14 Figura 1 – Laje treliçada. 2. são: as vigas ou vigotas de concreto. uma malha de aço para reforço da estrutura e também. Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland (2008). do concreto para preenchimento da espessura desejada de projeto. que são de cerâmica ou isopor (EPS). para diminuir esforços do cisalhamento. .2 Descrição dos materiais utilizados na confecção da laje treliçada Os materiais que compõem uma laje treliças. transporte e montagem.1 Vigotas pré-moldadas As vigotas geralmente em seção “T” invertido ou “I” são compostas por uma base de concreto englobando parcialmente a armadura de treliça que é uma treliça espacial de aço. São executadas em fôrmas metálicas simples. podem-se obter efetivamente lajes armadas nas duas direções. Nesse tipo de laje aplicam-se as indicações de projeto das lajes nervuradas ou mistas das estruturas de concreto moldado no local. também chamadas de lajes bidirecionais. constituída por dois fios de aço paralelos na base e um fio de aço no topo.2 Elementos de enchimento (tavelas) No Brasil os elementos de enchimento mais utilizados são os produzidos a partir de poliestireno expandido (EPS) e os blocos cerâmicos. Esta armação treliçada.2. Cabe salientar.2. quando são atendidas para uso residencial.1. soldados por meio de eletrofusão. com instalações físicas modestas.1. e deve ser seguida a tabela 2 conforme 14859-1:2002 e conforme medidas da figura 14. com as particularidades do concreto pré-moldado apenas no que se refere às situações transitórias.15 2. pois é através dessa estrutura espacial que se obtém a rigidez necessária para a sua fabricação. constitui um importante papel. que com a utilização de nervuras com armadura treliçada. . em pequenas unidades de produção. e com instalações mais modernas quando trata de obras maiores permitindo que sejam feitas lajes com vãos maiores. 2. o que permite uma perfeita aderência ao concreto lançado na obra. 0. Figura 3 – Tavelas de cerâmicas .Elementos de Enchimento. 37.0. 32.0 nominal Abas de encaixe (av) 3. 23.0 (mínima).0 (ah) 1. 25. Na figura 3 é demonstrada os tipos de lajotas de cerâmica.0.16 Figura 2 . padronizadas dos elementos de enchimento Altura (he) nominal Larqura (be) nominal Comprimento (c) 7. Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002). Tabela 1 .0 20. em cm. 40.0.5 Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002) As lajotas. 11. É importante que o peso da lajota seja o menor possível e que a capa de concreto seja bem resistente.Dimensões.5.5.0. 9.5 25. 30. A capacidade resistente do piso é dada pelo trilho e pela capa de concreto feita no local.5.0 (mínima).0 (mínima). normalmente cerâmicas. 39. 50.0. apenas servem de forma para o concreto da capa.5.5. 8. 19.0. não trabalham estruturalmente. 28. 47. 15. devem-se fazer alguns procedimentos para que a concretagem seja executada sem desperdícios ou falta de materiais. deve ser feito o umedecimento da interface entre os elementos da laje e o concreto a ser lançado. evitando-se a presença de qualquer substância (areia. Antes de proceder a concretagem da capa.1.2. etc. evitando-se a presença de vazios (“bicheiras”) e solidarizando assim a . é preciso instalar guias como talíscas para “sarrafiar” o concreto lançado. forma das vigas.com. que haja água livre.br – acesso em 20/08/2008 2. porém. A concretagem deve ser feita de uma só vez procurando evitar deixar juntas da concretagem (juntas frias). vigotas.3 Concreto moldado no local Como sabemos o concreto é constituído por cimento. Devendo colocar passadiços sobre a laje para o transito sobre a laje. é importante que se faça uma limpeza cuidadosa da interface dos elementos da laje (elementos de enchimento. para o caso de lajes pré-moldadas. areia e brita.concrefato. evitando-se. Outro fator que se deve levar em conta é a vibração do concreto. A concretagem da laje deve ser acompanhada por alguns cuidados. pó) que possa prejudicar a transferência de esforços entre as superfícies de contato.) e o concreto a ser lançado. adensando o concreto suficientemente para que ele penetre no espaço entre os elementos de enchimento e as vigotas.17 Fonte: www. antes do lançamento. os elementos de enchimento como as lajotas cerâmicas. a laje se torna monolítica. o mesmo envolve a treliça favorecendo sua aderência e evitando o aparecimento de trincas”.18 capa com as nervuras e é importante garantir o posicionamento das armaduras da laje durante a concretagem. Através da treliça e da capa de concreto que se obtém a capacidade resistente do piso. servem apenas como fôrma para o concreto de capa. já que a treliça funciona como ponte. . pois elas não trabalham estruturalmente. pois quando o concreto da capa é lançado sobre a laje. ligando o concreto da vigota vindo da fábrica com o lançado na obra. Segundo Knijnik (2006) “Ao endurecer o concreto da capa superior da laje. É sempre vantajoso que a treliça seja executada em aço nervurado. impedindo que elas se desloquem. que podem ser feitas de madeira ou especiais industrializadas. elas já vem industrializadas e se torna mais econômica. A treliça simples é utilizada em armadura de lajes concretadas inteiramente no local. Fonte: Koncrelar (2008). A laje com vigotas treliçadas não exige a utilização de fôrmas. uma com sapata conhecida como vigota treliçada e a outra sem a sapata conhecida como treliça simples. Existem dois tipos diferentes de armaduras em treliça.19 Figura 4 – Exemplos de laje treliçada. e podem ser executadas com esse tipo . Este tipo de treliça exige o emprego de fôrmas completas. 20 de armadura lajes maciças e nervuradas. Para as lajes nervuradas. b) Desvantagens da laje treliça com bloco cerâmico .Facilidade de recortes nas tubulações e cantos irregulares.É o sistema mais barato para lajes finas que cubram pequenos vãos. . . .1.Economia de mão de obra na montagem.Grande redução no peso próprio da laje treliça.Isolamento térmico e acústico. . na colocação e na concretagem.Lajes mais leves proporcionando menor carga nas estruturas e fundações. através da armadura em treliça. consegue-se vencer grandes vãos e sustentar cargas bem elevadas. . graças a sua leveza e fácil manuseio. c) Vantagens da laje treliça com blocos de EPS Segundo Concrefato (2008). . pois 75% do calor de uma residência entra pelo teto e logo se percebe o conforto proporcionado pela Laje EPS (Isopor). por não ser vazado evita um grande desperdício nos topos e nas nervuras de travamento. 2.Frágeis.Economia de concreto.Rapidez e economia de mão-de-obra na montagem.3 Vantagens e desvantagens das lajes treliçadas Segundo a Revista Arquitetura & Construção (1998): a) Vantagens da laje treliça com bloco cerâmico . as lajotas podem quebras no transporte. são: . . NBR – 6120:1980 – Cargas para cálculo de estruturas de edificações. 1998).Não há absorção da água do concreto mantendo o fator água/cimento constante o que proporciona a cura adequada do concreto nas lajes. . NBR – 14931:2003 – Execução de estruturas de concreto.21 . NBR – 7480:1996-2007 – Barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto armado. NBR . NBR – 8681:2003 – Ações e segurança nas estruturas.Sem perdas (as peças de EPS não quebram durante o transporte).14859-1:2002 . Parte 1: Lajes unidirecionais. . .Laje pré-fabricada – Requisitos.Não é possível fazer furos na parte inferior.4 Normas técnicas para aplicação às lajes Para se fazer o dimensionamento das lajes é necessário fazer à utilização das seguintes normas técnicas: NBR – 6118:2003 – Projetos de estruturas de concreto.Menor consumo de escoramentos.As instalações elétricas são facilitadas permitindo a abertura de “sulcos” no EPS para a passagem das tubulações que ficam embutidas e não sobre as lajotas cerâmicas que podem ocorrer o enfraquecimento da capa de concreto sobre a laje montada.1. . é preciso passar uma cola especial na face aparente do isopor para que o acabamento (chapisco ou gesso) possa aderir ao material.Flexibilidade de medidas. . 2. (REVISTA ARQUITETURA & CONSTRUÇÃO. d) Desvantagens da laje treliça com blocos de EPS . 22 2.1.5 Nova norma técnica NBR 8800:2008. Durante a realização desta pesquisa surgiu a notícia de que, em 11 de setembro de 2008 está sendo lançada, a nova norma técnica de estruturas, renomeada como Projeto de Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço e Concreto de Edificações. A NBR 8800:2008 substitui a norma Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios, publicada em 1986. A revisão incorpora os resultados de novas pesquisas, realizadas na Europa, na América do Norte e também no Brasil nos últimos 20 anos. Segundo Fakury (2008): O texto da NBR 8800:2008 possibilita procedimentos mais realísticos para análise e estabilidade estrutural, prescrições para assegurar a integridade estrutural, estabelecimento de critérios mais corretos para determinação de esforços resistentes para diversos estados-limites últimos (ruptura da área líquida de barras tracionadas e flambagem lateral com torção de vigas, por exemplo) e o uso de novos parâmetros para os estados-limites de serviço. Também foi introduzido um anexo com diretrizes sobre durabilidade de elementos de aço frente à corrosão e que as questões relacionadas à execução de estruturas foram eliminadas - estas serão tratadas por uma norma exclusiva. Fakury (2008) explica ainda, que o texto possui compatibilidade com outras NBRs que tiveram revisões publicadas nos últimos anos, como a ABNT NBR 6118 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento e a ABNT NBR 8681 - Ações e Segurança nas Estruturas - Procedimento. Os cálculos também são compatíveis com as principais normas internacionais, como o ANSI/AISC 360-05 - Specification for Structural Steel Buildings, o Eurocode 3:2007 - Design of Steel Structures e o Eurocode 4 - Design of Composite Steel and Concrete Structures. 23 E complementa: A ABNT NBR 8800 possui em seu escopo, além das estruturas de aço, as estruturas mistas de aço e concreto. Assim, há também regras completas para o projeto de elementos estruturais mistos de aço e concreto, como vigas, pilares, lajes e ligações. Para Fakury (2008), uma das modificações mais importantes da nova NBR, é a possibilidade do uso de métodos de cálculo modernos e que permitem estruturas mais leves, competitivas e com confiabilidade relativamente uniforme. Outra questão levantada pelo engenheiro é inclusão de elementos estruturais mistos de aço e concreto (pilares, lajes e ligações mistas que podem constituir a solução estrutural mais racional sob os aspectos funcional, arquitetônico e econômico). 2.2 Sistema de lajes “steel deck” 2.2.1 Breve histórico das lajes mistas “steel deck” Segundo Crisinel e O’leary (1996), nos EUA, os primeiros sistemas de lajes mistas surgiram no final da década de 30, apresentando-se como substitutos ao sistema tradicional de lajes de concreto armado e sendo utilizados inicialmente em edifícios altos em construções metálicas. Na Europa, o sistema de lajes mistas surgiu no final dos anos 50, com o emprego de fôrmas de aço corrugadas, amparadas em vigas de aço. A interação entre a fôrma de aço e o concreto, naquela ocasião, era feita unicamente por atrito. 2.2.2 Descrição do funcionamento da estrutura da laje aço-concreto O sistema de laje mista de concreto armado com fôrma de aço incorporada (ou, ainda ‘forma colaborante’ – “steel deck”) começou a fazer parte da construção civil brasileira apenas na década de 90. Nos Estados Unidos, na Europa e na Austrália, este tipo de elemento estrutural é muito mais conhecido devido principalmente às suas vantagens funcionais, estruturais e econômicas. 24 Utilizando uma chapa metálica trapezoidal como estrutura permanente na qual o concreto é lançado. Durante a fase de construção, o concreto é líquido e a fôrma de aço atua como escoramento e superfície de trabalho, suportando as ações permanentes e as sobrecargas acidentais. Com o concreto endurecido, a fôrma passa a atuar como uma armadura de tração da laje, trabalhando estruturalmente em conjunto com o concreto. Embora difundido mundialmente, este elemento estrutural depende muito de testes laboratoriais para a sua total representação, motivo pela qual a análise numérica é pouco utilizada. Com a intenção de analisar o sistema de lajes “steel deck” por meio de tratamento numérico, este capítulo apresenta algumas hipóteses e particularizações para que este objetivo seja alcançado. Em outras palavras, considera-se inicialmente o modelo de folhas poliédricas descrito por Wright (1990). O sistema resiste aos carregamentos permanentes e acidentais de uma maneira composta, com a ação de flexão no vão central sendo suportada pelo concreto em compressão e a fôrma de aço em tração. O comportamento associado dos dois materiais ocorre se houver a garantia de transmissão de esforços de cisalhamento na interface aço/concreto, seja por meio de ligação química, ou ligação mecânica entre o concreto e a fôrma de aço. Em uma laje típica, a espessura do concreto gira em tomo de aproximadamente 120 a 200 mm e o comprimento (vão) da mesma fica entre 2 a 4 m. A ação deste concreto durante a fase de construção depende de muitos fatores tais como resistência, densidade, tipo de agregado, trabalhabilidade durante o lançamento, etc. Isto mostra, portanto, a grande dificuldade de se prever com clareza o comportamento exato da laje composta, quando a mesma for submetida a acréscimos de carregamento ao longo do tempo. Fonte: Vieira (2003). Figura 6 – Vista geral de uma laje com o “steel deck”.25 Figura 5 – Esquema da laje com fôrma de aço incorporada. apoiada sobre viga de aço. Fonte: Metform (2008). . A armadura negativa é normalmente colocada em locais onde haja continuidade da laje. portanto regiões de momento negativo. Este concreto deve resistir aos esforços de compressão e cisalhamento vertical. Fonte: Eurocode 4 As características das mossas influem bastante na resistência ao cisalhamento horizontal do sistema. O comportamento estrutural do sistema composto é influenciado grandemente pelo concreto que forma a maior parte da laje. figura 7 ou dispositivos similares de conexão ao esforço cisalhante. é colocada para controlar as fissuras decorrentes do processo de retração do concreto e da variação de temperatura. Usualmente a sua resistência característica à compressão (fCk) e igual ou superior a 20 MPa. Figura 7 – Mossas (reentrâncias) distribuídas pela chapa. permitem que o concreto endurecido e a forma de aço atuem conjuntamente para formar a laje composta. posicionada nas duas direções da laje. A ausência de aderência gera um deslizamento entre os dois materiais fazendo com que ambos trabalhem de forma isolada. . existindo. As mossas (“embossments”).26 É de grande importância para a construção mista que exista uma boa aderência entre o concreto e a chapa de aço. A tela soldada. alem de impossibilitar a transferência de esforços. sendo comum cada fabricante desenvolver um padrão próprio. perfilados nas reentrâncias e saliências do perfil metálico. por exemplo. 1990). não sendo possível atingir-se a resistência ultima ao momento fletor. .seção critica I – flexão: resistência ao momento fletor. em lajes espessas de vão curto. caracterizado pelo deslizamento relativo entre os dois materiais. Fonte: EUROCODE 4 (1990). seção crítica II (Eurocode 4. Os estados limites que devem ser verificados são baseados nos seguintes modos de colapso: Figura 8 – Ilustração de possíveis seções críticas. .2. . conforme mostra a Figura 8.seção critica III – cisalhamento vertical: este limite pode ser critico somente em casos especiais.seção critica II – cisalhamento longitudinal: a carga máxima na laje é determinada pela resistência ao cisalhamento longitudinal.27 2. sujeita a cargas elevadas.3 Verificação da laje mista aos estados limites últimos A normalização atual da laje composta prevê que o modo de ruptura mais verificado experimentalmente é o cisalhamento longitudinal entre a fôrma de aço e o concreto. . Este estado limite pressupõe interação completa entre a fôrma e o concreto e pode ser critico se o vão de cisalhamento for suficientemente grande. mas depois que isso ocorre. O segundo estágio de comportamento ocorre com o início da ruptura (Figura 9: fase b). Este comportamento apresenta certo grau de não linearidade.Relações de carga x deflexão do vão central da laje composta. sendo normalmente ignorado na maioria dos métodos de análise. Fonte: WRIGHT (1990). As fissuras podem ser inicialmente micros fissuras. a linha neutra move-se para cima.2.28 2. sendo este padrão descrito sucintamente a seguir: Para pequenos carregamentos (Figura 9: fase a) a laje composta age teoricamente como uma viga. com a linha neutra posicionada geralmente na porção de concreto perto do topo da seção. conforme mostra a Figura 9. contudo.4 Comportamento da laje ao aumento de carga Figura 9 . Segundo Wright (1990). . o concreto diminui sua capacidade de tração e esta zona fissurada não faz mais parte do momento resistente da laje. Este comportamento continua até que a tensão no concreto encontre sua tensão de ruptura. Como resultado. é possível estabelecer através de testes laboratoriais um padrão de comportamento de uma laje típica sujeita a um aumento progressivo de carga até sua ruptura. isto é muito pequeno. na prática. Como resultado. segundo Wright (1990). mesmo com o uso de testes laboratoriais.29 Um outro aspecto deste estágio é a transferência de cisalhamento no concreto fissurado e entre o concreto e a fôrma de aço. Crisinel et al. com o concreto tendendo a romper os dispositivos de conexão. Isto pode causar algum escorregamento entre os materiais (Figura 9: fase e). O primeiro. . o comportamento deste tipo de laje na fase de colapso é relativamente imprevisível. (1992) identificaram dois tipos de colapso. um colapso dúctil. um colapso frágil. Como o concreto na zona de tração fissura. O segundo. ocorre quando as mossas continuam a transferir cisalhamento mesmo depois que as ligações químicas entre o aço e o concreto tenham se rompido. Embora este cisalhamento seja transferido pelo entrelaçamento dos agregados do concreto. Entretanto. o esforço cisalhante longitudinal complementar pode ser transferido pela interface entre a fôrma de aço e o concreto. sua capacidade de transferir cisalhamento diminui e o cisalhamento total sobre a seção é redistribuído para o concreto não fissurado acima da linha neutra e também para o perfil de aço. pode-se observar que os próximos estágios de comportamento da laje são dominados pela diminuição da resistência ao cisalhamento. Além do mais. as ligações químicas formadas pela pasta de cimento com a fôrma de aço são surpreendentemente fortes e adequadas para transferir este cisalhamento (Figura 9: fase c). ocorre quando as mossas ainda podem transferir pequenas cargas. De fato. a capacidade da seção ao cisalhamento é reduzida e ocorrem deformações de cisalhamento. que levam ao rompimento da laje logo depois que as ligações químicas entre o aço e o concreto se rompem. Quando os carregamentos sobre a laje aumentam. as mossas são acionadas no sentido de transferir mais e mais cisalhamento. Pode-se deduzir então que a zona de tração no concreto e o perfil de aço ganham urna parte substancial do carregamento cisalhante. a exata extensão das mesmas é de difícil detecção. Embora estas fissuras possam ocorrer em níveis de carregamento relativamente baixos. Eurocode 4 (1992). Isto dependerá essencialmente da análise da extensão das fissuras na zona de tração do concreto. Adicionalmente. As mesmas prevêem dois métodos de verificação. Além do mais. mesmo que a largura da seção fissurada possa variar ao longo do comprimento da laje. Portanto. da largura das mesmas e da rigidez da transferência longitudinal de cisalhamento entre o concreto e a fôrma de aço. As normas de cálculo atuais ASCE (1992). as fissuras no concreto e o escorregamento entre o concreto e o aço podem apresentar deformações cisalhantes relativamente grandes. deve permanecer aproximadamente entre as fases (c) e (d) da Figura 9. Em conseqüência disto. A descrição deste modelo é feita a seguir. uma hipótese razoável e conservadora é a de que a laje composta possa se comportar como uma viga prismática e que a tração no concreto não é considerada no cálculo da flexão. depois que as mossas são requisitadas a trabalhar em sua capacidade máxima. uma conservadora descrição da análise linear elástica do comportamento da laje composta.30 Segundo ele. o seu efeito é pequeno em comparação com o comportamento geral da peça. ambos dependentes de ensaios experimentais: o método m-k e o método da interação parcial. Uma alternativa aos ensaios experimentais foi apresentada por Wright (1990). a análise do seu comportamento envolve deformações plásticas consideráveis. . Estes métodos empíricos dependem de testes individuais para cada tipo de perfil de aço a ser utilizado. onde descreveu o sistema de lajes “steel deck” através de um modelo de folhas poliédricas. BS 5950 Parte 4 (1994) e a norma brasileira NBR 14323 (1999) mostram que os procedimentos para análise do comportamento da laje composta são baseados em equações derivadas empiricamente. A quantificação da deformação por cisalhamento é dependente da extensão das fissuras. a qual pode influenciar grandemente o comportamento geral da laje. 31 2. o sistema de lâminas mostrado na Figura 10. Fonte: Adaptado de Wright (1990). A resistência ao cisalhamento. Figura 10 . . foi concebido para separar a ação principal de flexão da ação do cisalhamento. A ação principal de flexão na laje composta é registrada por um par formado pela compressão do concreto e tensão no aço. Através desta hipótese o modelo de Wright (1990) assume que o componente estrutural pode ser descrito por folhas poliédricas. a porção de concreto não fissurada é assumida como uma placa fina e a porção em chapa dobrada como uma associação de lâminas contendo o estado piano de tensão e de flexão de placas finas. Em outras palavras.5 O modelo de folhas poliédricas de Wright Uma seção transversal típica representativa do modelo em folhas poliédricas apresentado por Wright (1990) pode ser vista na Figura 10.Modelagem da laje composta Steel Deck em folhas poliédricas. Conseqüentemente. embora sendo uma parte essencial do esforço na laje apresenta menor efeito na rigidez global do que o par de momentos.2. Duas lâminas verticais (“dummy elements”) contendo apenas o estado plano de tensão são utilizadas para a ligação entre o concreto e o aço. 6 Propriedades mecânicas de uma seção composta As propriedades mecânicas dos materiais utilizados na laje composta “steel deck”. Ao contrário das especificações de concreto armado. através da adoção de folhas poliédricas por sub-regiões do Método Direto dos Elementos de Contorno. Certas propriedades de uma seção composta aço-concreto podem ser determinadas pelo método da seção transformada (“transformed section method”). onde uma barra de aço da armadura é transformada em uma área equivalente de concreto. Dentro deste contexto. Contudo. é tratar a modelagem numérica da laje composta. Neste sentido é preciso lembrar que pelo modelo descrito por Wright (1990).2. a parte do concreto que está submetido à tração encontra-se fissurada. uma aplicação potencial da formulação desenvolvida no presente trabalho. Uma das propriedades a serem determinadas para a utilização dos conceitos de seção composta é a chamada razão modular.32 Adicionalmente. têm importância fundamentai na análise deste elemento estrutural. estas lâminas verticais são usadas para o estudo do efeito das tensões de cisalhamento no contato aço-concreto e na influência do escorregamento na capacidade. a área de concreto é reduzida através do uso de uma largura de . é preciso tecer antecipadamente algumas hipóteses e considerações a respeito das propriedades individuais das folhas poliédricas (macro-elementos) a serem consideradas. 2. assume-se que na laje composta submetida à flexão. portanto. Para quantificar a hipótese de que parte do concreto na laje está fissurada. Como resultado. o modelo apresentado utiliza a superposição dos estados de flexão de placas finas e estados planos para a formação de um sistema de equações final. esta metodologia convenciona que a laje de concreto da seção composta é equivalentemente transformada em aço. utilizam-se os conceitos de seção composta transformada apresentado pela ASCE (1992). Este modelo foi utilizado por Wright para analisar os resultados de 32 testes laboratoriais. é possível determinar a chamada razão modular. de acordo com especificações do fabricante. A Tabela 2 abaixo indica alguns valores práticos usualmente utilizados do cálculo de uma seção composta. A equação acima pode ser convertida aproximadamente para: Ec = w1.041)√fck (MPa) A última equação mostra que Ec é aproximadamente 4% menor. normalmente. O módulo de elasticidade do concreto E c pode ser efetivamente calculado através da seguinte equação da ASCE: Ec = w1.5 (0. a última equação também pode ser escrita da seguinte forma: Ec = 4600√fck (MPa) Definidas as propriedades mecânicas dos materiais utilizados na laje composta. respectivamente. Para um concreto com peso normal. onde n = Es/Ec é a razão entre os módulos de elasticidade da fôrma de aço e do concreto.33 laje igual a b/n. quando comparado com a equação anterior.043)√fck (MPa) Onde w é a densidade do concreto em kg/m 3 e fck é a resistência à compressão no concreto em MPa.5 (0. O módulo de elasticidade da fôrma de aço E s é adotado. . posicionada no meio da seção de concreto não fissurada. A espessura do concreto submetido a compressão é dependente da profundidade da linha neutra (N. onde um sistema de lâminas foi idealizado para separar a ação de flexão e a ação de cisalhamento.Valores práticos para a razão modular Razão modular n = Es/Ec 9 8 1/2 8 7 1/2 7 6 1/2 fck (Mpa) 21 24 28 31 35 42 Fonte: ASCE (1992) 2. É assumido que a maioria do concreto da parte (racionada está fissurado e o concreto remanescente está submetido à compressão somente. pode ser determinada usando-se a notação dada pela Figura 11. o concreto em compressão pode ser modelado como uma placa fina de mesma espessura.34 Tabela 2 .7 Profundidade da linha neutra de uma seção composta No modelo descrito por Wright (1990).2. As lâminas horizontais representam a ação de flexão e as lâminas verticais a ação de cisalhamento.).A. A linha neutra da laje composta está posicionada normalmente na área de concreto acima do topo da fôrma de aço. . Este princípio foi aplicado ao modelo mostrado na Figura 10. a ação principal de flexão é condicionada por um par formado entre a compressão no concreto e a tensão no aço. A distância y cc. Conseqüentemente. da fibra extrema de compressão do concreto à linha neutra da seção composta transformada. Cs é o espaçamento de cada célula. N. então (ASCE. C. Fonte: Adaptado de ASCE (1992). Es é o módulo de elasticidade da fôrma de aço e E c é o módulo de elasticidade do concreto. h é a altura total da laje composta.G. ycc ≤ hc. é o centróide da seção transversal da fôrma de aço. Em (equação acima).A. Bb é a largura da nervura inferior da fôrma. hc é a altura de concreto sobre o topo das nervuras da fôrma de aço. é a linha neutra da seção composta transformada. dd é a altura total do perfil de aço.Seção composta típica.S. ycs é a distância entre a linha neutra da seção composta ao centróide da fôrma de aço e ysb. 1992) Ycc = d {[2ρn + (ρn)2] ½ . ou menor que a altura do concreto. Pela figura. é a distância entre o centróide e a parte inferior da fôrma de aço. Wr é a largura média da nervura inferior. segundo a ASCE (1992).ρn} Se ycc > hc. n = E s/Ec é a razão modular. distância entre a fibra extrema de compressão do concreto e o centróide da seção transversal da fôrma de aço. p = As/bd é a razão de reforço entre a área As da fôrma de aço e a área efetiva de concreto (bd). b é a largura da laje. utiliza-se ycc = hc. d é a altura efetiva da laje.35 Figura 11 . . há sobre a parte superior das nervuras da forma de aço. isto é. A distância da fibra extrema de compressão é calculada da seguinte forma: quando ycc é igual. Verificação do momento fletor: Mn = Npa (dp – 0.36 A referida equação é baseada nos conceitos de seção de concreto armado transformada. Acredita-se que em um futuro próximo. (2006) . Considerando fck = 25Mpa o vão isostático é de 3. aço ZAR-280 com fy 280 Mpa. fyp/1.2.15 Considerando Ap = 11. fyp = 28. utilizando as hipóteses apresentadas pela ASCE (1992). Figura 12 .8 mm.15 = 270.12 cm² (vide anexo-B) considerando 1.0 m de largura. estes elementos estruturais sejam menos dependentes do estudo experimental e que se possa fazer uso dos resultados obtidos neste trabalho.Seção transversal da laje 75 mm 75 mm Fonte: Deliberato.00/1. sendo 75 mm da forma mais 75 mm do concreto acima da forma. temos: Npa = 11.00 kN/cm². O seu desenvolvimento é baseado no conceito de que a parte de concreto submetida à tração está fissurada.50 m.12x28.5a) onde Npa = Ap.75 kN . 2.8 Módulo de cálculo da capacidade de carga da fôrma Exemplo de calculo de capacidade de carga em forma de laje MF-75 de espessura 0. C. com altura total de 150 mm. Como: Mn – Npa (dp – 0. ˙ .28.50)2/8 --------- q = 42. . para garantir a sua fixação.1 Chapa metálica trapezoidal “Steel deck” é uma laje mista constituída por uma capa de concreto e um conjunto de chapas de aço conformadas a frio.05 = q (3. Mn = 28.2.00 = 1.50x1.87 kN/cm .confirma que a linha está acima da forma metálica. As chapas utilizadas nas fôrmas são de pequena espessura.50 cm .05 kNm como Md = ql2/8 ------.78 cm < 7. e neste caso é = 112.9.9 Descrição dos elementos utilizados no sistema de laje “steel deck” 2. que variam de 0.95 kN/m² 2. possibilitando sua utilização como fôrma autoportante para a concretagem da capa de compressão.79x100.75 x (11.00/1.2.78) = 2804.85x1.5a) = 270.85fcdxb) onde: b = largura considerada da laje = 100 cm fcd = fck/1.4 = 1.75/0.50 mm (fabricante) a = espessura do bloco de concreto = Npa/(0.79 kN/cm² a = 270. passando por uma estufa de polimerização (promovendo a cura da tinta).25 mm.25 – 0. A geometria da seção e as características do aço conferem elevada rigidez ao conjunto de trapézios.40 = 25. normalmente revestidas com zinco em ambos os lados.80 mm a 1. em geral com perfil no formato trapezoidal. ou poderá ser utilizado uma pintura por processo eletrostático na face inferior.37 dp = Distancia de face superior da laje ao centro de gravidade da área efetiva da forma. 2 Dummy elements Segundo Wright (1990). os elementos verticais (“dummy elements”) que fazem a conexão das placas de concreto com as placas do perfil de aço transferem o cisalhamento entre o concreto e o aço. os elementos verticais de cisalhamento precisam possuir grande rigidez ao cisalhamento combinado com uma baixa resistência à flexão. neste caso.2. pode-se escrever que (Wright. os mesmos necessitam possuir grande rigidez ao cisalhamento. o coeficiente de Poisson pode ser feito negativo. as mudanças no coeficiente de Poisson afetariam a rigidez ao cisalhamento do elemento vertical. Por exemplo.9. No caso extremo. Em outras palavras. eles podem ser determinados através do equacionamento desta rigidez. mudanças do módulo de Young causam mudanças na rigidez à flexão do elemento vertical. e para que esses elementos sejam equivalentes ao concreto que representam. 1990): 10000 b = G = E x 2h/2(1+ν) . assumindo que o concreto seja um material elástico. Como os dois elementos verticais mostrados na Figura 10 possuem a mesma rigidez ao cisalhamento. Sabe-se que em um material elástico e isotrópico. ou seja: G = E/2(1+ν) Qualquer mudança no módulo de Young E do elemento vertical causará uma mudança diretamente proporcional ao módulo de cisalhamento G. Além disto. conforme mostra a Figura 11. Para que esta transferência aconteça. Todavia. Uma placa de concreto de largura b mm teria uma rigidez ao cisalhamento de 10000 b N/mm.38 2. a relação entre rigidez ao cisalhamento e rigidez à flexão é dada pela lei de Hooke. Infelizmente. Usando a equação anterior. conforme mostra a Figura 11. esta mudança afetará um pouco a rigidez à flexão. a adoção exata das dimensões e propriedades dos elementos verticais não é correta. o seu módulo de cisalhamento é de aproximadamente 10000 N/mm2. Como no modelo o concreto é considerado fissurado. Para impedir danos na chapa os conectores devem ser colocados sobre linhas predeterminadas e marcadas sobre a chapa.3 Conectores Para que exista um comportamento eficiente. flexíveis e rígidos.3. não deve ser inferior a 20 mm (devido . sendo o limite da tensão de ruptura do material de 450 N/mm². 2. em particular os do tipo “pino com cabeça” (“stud bolt”) e os conectores X-HVB da marca “HILTI”.Os conectores devem sobressair 35 mm. a qual é garantida por elementos metálicos denominados de conectores. forma-se um arco elétrico provocando consequentemente a fusão entre o material da base e o conector. pois de um modo geral são os mais empregados na construção. quando então se aperta o gatilho da pistola. de acordo com o Eurocódigo 4 (1992): I . Este limite aumenta para diâmetros superiores.6mm (para conectores soldados de 19 mm). Deverão ser respeitadas as seguintes disposições construtivas.9. os conectores soldados através das chapas são de 19 mm de diâmetro e de 75 mm a 150 mm de altura. De um modo geral.9.2. acima do topo do conector.39 2. uma correta interação entre ambos torna-se preponderante os materiais aço-concreto.1 Conectores soldados – “stud bold” Este tipo de conector é soldado à mesa superior do perfil metálico. ou seja. aplicados nas vigas de suporte. Os conectores podem ser classificados em dois tipos.2. com cerca de 15 mm. O processo é iniciado quando se encosta a base do pino ao material base (mesa superior do perfil). Neste artigo apenas são abordados os casos dos conectores flexíveis. onde é diminuído em cerca de 5 mm ao ser soldado. aqueles que apresentam com comportamento dúctil. acima da face superior da chapa e devem ter um recobrimento mínimo de concreto. A distância entre o limite do conector e o limite da chapa. através de uma pistola automática ligada a um equipamento de soldagem (figura 12). II .As espessuras da mesa da viga de suporte não devem ser inferiores a 7. com uma cabeça de aproximadamente 28 mm de diâmetro. Este sistema é rápido e econômico. etc.Os conectores são colocados normalmente nas nervuras.40 a esta limitação não é aconselhável usar vigas de suporte com mesas inferiores a 120 mm). III .2. Figura 13 – Disposição dos conectores na obra. . e 76 mm na direção perpendicular aos esforços de cisalhamento.3.9. Podendo ser empregados em condições adversas (chuva.2 Conectores X-HVB marca “HILTI” Os conectores da “Hilti” X-HVB são fixos por pregos zincados aos elementos da estrutura. pois em nenhuma circunstância diminui a qualidade da fixação. alternadamente. A distância entre conectores não deve ser inferior a 95 mm na direção dos esforços de cisalhamento. IV. em alguns casos aos pares em cada nervura. condensação. Fonte: Eurocode 4 2.).A distância entre conectores não deve ser superior a 450 mm. Este processo é realizado através de uma pistola que faz disparar tiros de cartuchos de pólvora. por não haver a necessidade da utilização de energia elétrica para o seu funcionamento. Permite ainda que qualquer trabalhador com prática seja capaz de instalar os conectores com máxima segurança e confiabilidade. neve. Fonte: Eurocode 4 2.9.2. . As propriedades geométricas do conector e dos pregos estão indicadas em Saúde e Raimundo (2006).41 Para execução da aplicação dos conectores são necessários a pistola. A malha é a mesma utilizada nas lajes treliçadas.. A escolha do tipo de cartucho é igual ao tipo de prego e depende da espessura da chapa e da qualidade do aço da viga metálica onde se fixam os conectores. Os pregos tipo Hilti são em aço zincado 8 -16 mm e apresentam uma resistência mínima à tração de 2. é necessário comprovar que o prego está saliente entre os 8. Figura 14 – Colocação dos conectores hilti na obra e a pistola de aplicação.000 N/mm². exceto nos grandes vãos. os pregos. normalmente são do tipo em malha em forma quadrada e de pequeno diâmetro. os conectores e os cartuchos de pólvora como se pode observar na figura 14. Uma vez disparado.4 Armaduras As armaduras utilizadas na construção de lajes mistas aço-concreto. apresentando uma resistência mínima à tração de 295 N/mm².5 e 11 mm sobre o conector. onde é necessário proceder ao cálculo de uma armadura superior (ver figura 15). Os conectores do tipo Hilti X-HVB são em aço zincado de 3 µm. Este reforço é apenas utilizado quando os conectores são soldados. tendo em conta as sobreposições. suportadas sobre a superfície superior da chapa. • Reforço (barras adicionais) em aberturas de grande dimensão. • Devem ser colocadas armaduras superiores em lajes de espessura reduzida a uma distância de 20 mm. • O controle a fissuração nos estados limites de serviço em lajes mistas é efetuado pela chapa perfilada. a malha deve situa-se entre os 20 e os 45 mm da face superior da chapa. É necessária a colocação de armadura suplementar nos seguintes casos: • Por resistência ao fogo. • Armadura transversal na zona de conectores. • Ajuda a reduzir a fissuração nos apoios. Fonte: Eurocode 4 A armadura atua principalmente na direção normal das vigas e cumpre as seguintes funções: • Atua como uma armadura transversal que impede a fissuração ao longo do alinhamento de conectores. No caso de ambientes agressivos as armaduras adicionais são imprescindíveis. normalmente barras no fundo das nervuras.42 Figura 15 – Disposição construtiva. no entanto essas fraturas não afetam a durabilidade e o desempenho da laje. . Na prática. A sobreposição deve ser no mínimo de 300 mm no caso de malha leve e de 400 mm para malha pesada. • Faz com que se obtenha uma resistência à flexão nos apoios da laje no caso da ocorrência de fogo. Algumas fissuras sobre as vigas e apoios da laje podem ocorrer. destacam-se: • a fôrma de aço substitui as armaduras de tração da laje.43 2. dobramento e montagem das armaduras são eliminados do processo. material e mão de obra. • as fôrmas de aço são leves facilitando o manuseio e instalação simplificando as tarefas no canteiro de obra.1 Vantagens Dentre as muitas vantagens do uso de laje com fôrma de aço incorporada.10 Vantagens e desvantagens da utilização de laje “steel deck” 2.da resistência do aço sob ação do fogo.2. III . desperdício de materiais e mão de obra e incrementando a qualidade do produto final.2.2 Desvantagens Como desvantagens: I .10.detalhamento de aspectos construtivos. • elimina a utilização de fôrmas de madeira que constitui uma parcela significativa do custo total de uma estrutura de concreto. • o somatório das vantagens citadas anteriormente resulta em uma razoável economia na construção reduzindo prazos. 2. • reduz sensivelmente a necessidade de escoramento tornando o canteiro de obra mais organizado reduzindo o tempo gasto com a montagem e a desmontagem dos escoramentos e da retirada da fôrma. • o uso de fôrmas de aço facilita a execução das diversas instalações e a fixação de forros falsos.2. gerando economia de tempo.10.é necessário maior nível de especialização do pessoal e devem existir planos de montagem. uma vez que os serviços de corte. II . • a fôrma de aço pode servir de plataforma de trabalho nos andares superiores e proteção aos operários em serviço nos andares inferiores. . A vibração pode caracterizar um estado limite de serviço. .1 Ações atuantes nas lajes Antes de se fazer a escolha da altura e da armadura de uma laje é necessário que se conheçam as ações que nela atuarão.carga permanente estrutural. mas. isto é. que é fornecida pela norma NBR 6120:1980. Existe um limite indicado pela verificação dos estados limites últimos e de serviço. que por falta de espaço não são abordados neste trabalho. embora este não seja um caso explicitamente indicado pela Norma. 2.3. Existem diferentes tipos de lajes para projeto a ser executado. que permitem mitigar este fenômeno através se sistemas de isolamento ou proteção. não basta apenas pensar na economia e praticidade na execução. As ações verticais que podem atuar sobre uma laje são: q – carga acidental.44 Existem hoje medidas preventivas ao fogo. Os valores destas cargas são obtidos pela tabela 3 a seguir. para que se evitem problemas patológicos futuros. Embora seja possível se construir lajes com pequena espessura que atendam estas condições. Além disso. g2 – sobrecarga permanente (revestimento do forro e pisos). mais econômica será. deve-se levar em consideração qual a laje que melhor se adapta ao projeto. 2. quanto menor for sua espessura. o desconforto para o usuário é sensível ao se caminhar sobre elas.3 Critérios para a escolha da laje – Custo e Benefícios As lajes quanto mais esbeltas. há que se atender às espessuras mínimas indicadas pela NBR 6118:2003. g1 . dormitório.1 Carga Acidental As cargas acidentais são aquelas que podem variar sobre a estrutura em função do seu uso. móveis.5 kN/m² 2. copa.45 Tabela 3 . e do peso específico do material.1.0 kN/m² 5. copa. γs = 78. cozinha e banheiro Forros não destinados a depósitos Dispensa.). área de serviço. corredores e terraços sem acesso ao público Lojas Carga (kN/m²) 1. ginástica ou esportes Escadas.1. Local Residências . No caso de habitações residenciais a NBR6120 determina que a sobrecarga adotada seja igual a 1. Para o concreto armado seu valor é dado como γc = 25 kN/m³. (pessoas.3. No caso dos perfis metálicos o peso próprio é função da área da seção transversal.1. lavanderia e dependências de escritório Compartimentos destinados a reuniões ou ao acesso público Compartimentos destinados a bailes.5 kN/m² 0.0 kN/m² 3.0 kN/m² Fonte: NBR 6120:1980 2.50 kN/m² para ambientes tais como: dormitórios.3.Valores mínimos das cargas verticais para edificações .0 kN/m² 2. etc. 2.3.50 kN/m² para os ambientes como: dispensa. cozinha e banheiro e 2.50 kN/m³. sala.0 kN/m² 2. área de serviço e lavanderia.0 kN/m² 3. 2. do comprimento linear da peça e do peso específico do material cujo valor é. corredores e terraços com acesso ao público Escadas.2 Carga Permanente A carga permanente no caso das lajes é constituída pelo peso próprio da estrutura e por todas as cargas fixas. o qual depende da área por metro quadrado.3 Sobrecarga permanente . conduzem a uma maior quantidade de vigas.78%. são fatores que desestimulam a sua execução. alvenarias. As alvenarias que atuam sobre as lajes são consideradas como sobrecarga permanente.2 Determinação do tipo de laje Para se determinar o tipo de laje a ser utilizada em cada edificação são necessários que sejam analisados alguns critérios para que se possa fazer a escolha correta: Altura da laje. Entre 1999 e 2007. arame recozido e pregos. gerando um custo elevado. Paredes: No caso das lajes pré-moldadas. Fôrmas e escoras: O grande consumo de fôrmas e o tempo excessivo para a sua construção. quanto tiver parede a sustentar deve-se utilizar material com um menor peso específico possível e a parede dever ser apoiada na posição transversal às nervuras e nunca ao longo das nervuras. através das barras. Outra alternativa é a parede de meio tijolo para que a largura da parede seja a largura da parede mais o revestimento. etc.). 2. o consumo aparente de aços planos e longos destinados ao setor subiu de 7. E esta quantidade de vigas faz com que a produtividade construtiva da obra fique prejudicada. 2008). sendo o seu peso específico. Já as lajes treliçadas e “steel-deck”. Vãos teóricos.56% para 11.46 Os carregamentos variam conforme o projeto e tornam-se permanentes em conformidade estrutural (pisos. .3. telas soldadas e de estuque. γalv = 12kN/m³. Aço: O aço é o metal mais utilizado nas lajes. Vigas: No caso das lajes maciças as limitações dos vãos. O uso do aço na construção civil tem aumentado a cada ano no Brasil. forros. admitem o emprego de paredes de alvenaria sobre elas. sem qualquer vigamento extra. (MEICOL. fios trefilados. Maior área útil: As seções dos pilares e vigas de aço são substancialmente mais esbeltas do que as equivalentes em concreto. levando em níveis mais atraentes de qualidade. segundo o CBCA .Flexibilidade: O material oferece a possibilidade de reabilitação e utilização para construção de áreas anteriormente consideradas ruins ou inadequadas para suportar edificações convencionais. Isto é garantido através de pré-fabricação e montagem na fábrica. . bem como redução no custo dos materiais de revestimento.Compatibilidade com outros materiais: O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento. destacamos a seguir. esgoto.47 Concreto: Nas lajes pré-moldadas há um baixo consumo de concreto devido aos elementos de enchimento que ocupam grande parte destes tipos de lajes. tanto vertical como horizontal. numa estrutura em aço a unidade empregada é o milímetro. Dentre todos os itens pautados acima. as vantagens de utilização do aço na construção civil. eletricidade. etc. ar condicionado. fator muito importante principalmente em garagens. . . custo. A estrutura em aço mostra-se especialmente indicada nos casos onde há necessidade de adaptações. rapidez e economia. Uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada facilita atividades como o assentamento de esquadrias. a passagem de utilidades como água. lajes . ampliações. reformas e mudança de ocupação de edifícios.Precisão construtiva: Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em centímetros. permitindo a elaboração de projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante. Além disso. . telefonia.Liberdade no projeto de arquitetura: A tecnologia do aço confere aos arquitetos total liberdade criadora. informática. instalação de elevadores. resultando em melhor aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil. torna mais fácil. admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos.Centro Brasileiro da Construção em Aço (2008): . tornando-a quase 50% mais leve em relação a materiais convencionais. quando comparado com os processos convencionais. .48 moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto.Alívio de carga nas fundações: O aço oferece excelente relação entre peso e resistência e desempenho mecânico. guindastes.Garantia de qualidade: A fabricação de uma estrutura em aço ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada. . se reduz os custos de financiamento e despesas relacionadas a reparos e reclamações a ser considerados quando do cálculo do custo total da operação. reduzindo a massa total da construção. o que dá ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial. etc). Com isso. . contribuindo para reduzir em até 40% o tempo de execução. o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido. . há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à . as estruturas em aço podem reduzir em até 30% o custo das fundações. garante a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente. Com a diminuição de formas e escoramentos. em paralelo com a execução das fundações. A redução de massa tem impacto técnico e econômico sobre fundações. A estrutura em aço possibilita a adoção de sistemas industrializados.Racionalização de materiais: Numa obra por meio de processos convencionais. .Organização do canteiro de obras: Como a estrutura em aço é totalmente pré-fabricada. a montagem da estrutura não é afetada pela ocorrência de chuvas. . Por serem mais leves.Economia de tempo e custos: A fabricação da estrutura.Antecipação do ganho: Em função da maior velocidade de execução da obra haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido. manuseio e portabilidade e significa menor transporte de materiais. painéis "dry-wall". dispensando o uso das fôrmas de madeira. 2.3 Vãos teóricos O vão teórico ou efetivo das lajes e placas é o valor da distância entre os apoios que deve ser empregado no processo de análise em cada direção. a mesma. brita. 2. facilitando os deslocamentos por seu interior. O ambiente limpo com menor geração de entulho. dos operários e durante a concretagem também tem que resistir ao peso dos equipamentos e o peso do concreto.Mais segurança no trabalho: O aço contribui para reduzir o risco de acidentes no canteiro de obras. madeiras e ferragens.0 m. maior a contribuição para o meio ambiente. Os blocos de enchimento se apóiam sobre as nervuras. É importante lembrar que durante a concretagem das lajes pré-fabricadas.5 m e 5. aliado ao baixo consumo de fôrmas e escoramento. dos elementos de enchimento. está sujeita a diversos esforços oriundos do peso próprio das vigotas pré-moldadas. Ao contrário das lajes nervuradas que podem vencer maiores vãos. também oferece melhores condições de segurança ao trabalhador. Ainda. uma vez que a maior parte do trabalho é previamente feita na fábrica ou oficina. pois o aço é material totalmente reciclável. quanto maior a utilização do aço. reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais.4 Fôrmas e escoras A utilização de fôrmas e escoras em lajes com vigotas pré-moldadas além de mais econômica é a mais prática para as construções unifamiliares. torna a obra um pouco mais limpa. E para . O pouco tempo necessário para a sua execução.49 ausência de grandes depósitos de areia.3. . É usual adotar-se vãos entre 3. que ainda não foi espalhado formando concentrações de carregamento em algumas regiões.3. As lajes maciças não podem vencer grandes vãos devido ao seu peso próprio. cimento. formando um plano que serve de fôrma para a concretagem da capa. (2004). . (2004). com relação a um incêndio. (2004) com os resultados da análise térmica em escala de cores. observou-se que para temperaturas de até 700º C. 17). ocorre uma transferência percentual da capacidade de resistência das vigas para a laje. 2. as vigas mistas recebem a carga da laje e.5 A laje sobre análise térmica Segundo estudo de Fakury et al. seja da ordem de 35%.3. E o autor declara: “É interessante notar que aumentando a área da tela de aço préfabricada e/ou a altura da laje mista e/ou a inércia dos perfis de aço das vigas. 1100° C trabalhando isoladas. (2004) estimou que a economia obtida com proteção contra incêndio (custo do material aplicado). pelo fato das vigas internas ficarem sem proteção.50 que a laje suporte todos estes esforços é necessário que se façam escoramentos apoiados sobre base firme.25 m por 9.Distribuição de temperatura na laje mista em escala de cores.25 m por 9. seria possível estabelecer painéis com as vigas internas sem proteção de até 26. reduzindo-se mais ainda o gasto com material de proteção térmica (estima-se uma redução de cerca de 50% no painel de 26. têm condições de resistir à totalidade da mesma. Fonte: Fakury et al.30 m em relação ao que seria gasto caso fosse aplicado material de proteção térmica em todas as vigas)”. menor é a carga suportada pelas vigas e maior a suportada pela laje. Mas à medida que a temperatura aumenta. quanto maior a temperatura do aço. Desta forma Fakury et al. ou seja.30 m. Figura 16 . A Figura 16 mostra a saída do programa “Thersys” para a laje mista. aplicado por Fakury et al. (p. podemos concluir que a laje “steel-deck” tende a ser mais vantajosa sob todos os aspectos: financeiro. prático. maior segurança quanto à construção por seu completo enchimento e por ter como base placas compactas de aço.51 Assim. apresenta mais rapidez na colocação. oferece maior segurança quanto à manipulação (trabalhadores). . De acordo com os dados obtidos. tempo de execução. o serviço de concretagem (preparo. tendo assim experiência em todas as alternativas apresentadas neste trabalho. é o mesmo. por isso seu preço unitário também não varia entre os elementos estruturais e nem entre os sistemas estruturais. variando seu preço unitário em função da facilidade de execução. contou-se com a ajuda de renomadas empresas no setor de execução de estruturas de concreto armado. revestimentos. O serviço de armação (dobramento de barras e colocação nas formas) geralmente é empreitado em função da quantidade de aço (kg). O carregamento atuante sobre as lajes é constituído pelo seu peso próprio. pronta para o recebimento das mesmas nos dois casos. Já o item formas (preparo e montagem) caracteriza bem a diferença existente entre os sistemas estruturais. A metodologia adotada é à pesquisa orçamentária na colocação das lajes já com as estruturas de vigamento executadas. por isso o preço unitário por m³.52 3 ESTUDO DE CASO 3. adensamento e cura) não apresenta diferenças significativas de preço entre os elementos estruturais (laje. lançamento. Para determinação sobre o preço de cada situação de projeto. Essas empresas constroem diversos edifícios. equipamentos necessários e materiais consumidos. paredes de vedação e pelas ações variáveis decorrentes da ocupação da edificação.1 Análise de custos comparativos entre as lajes Para a composição dos custos. Consideram-se implicitamente características como: mão-de-obra com encargos sociais. considera-se a analise sobre uma determinada situação. com obras em várias regiões de São Paulo. Pode-se ainda salientar a qualidade comprovada pelo recebimento do certificado da ISO 9002 (serviços). viga e pilar) e nem entre os diversos sistemas estruturais. onde uma edificação com 150 m² . 00 Fonte: o Autor – cotação com fabricantes 2) – Laje treliça TRH-12 com EPS com sobrecarga 250 kgf/m² com espessura de 16 cm. 21. das lajes e concretagem 0.3 mm Consumo de aço para nervura de travamento e negativo φ 8.00 m Consumo de concreto fck 25 Mpa (bombeado) Mão de obra para montagem das escoras.Laje treliça TRH-12 com cerâmica com sobrecarga 250 kgf/m² com espessura de 16 cm.86 Consumo de aço para armadura de distribuição Φ 6.00 unid. com uma sobrecarga de 250 kgf/m² (que são cargas permanentes e acidentais).52 1.00 Total geral 78.50 m temos para cada caso a seguir: 1) .95 0.25 kg 0. com laje no 2º.00 0.0 mm Escoramento para pé direito de até 4. Piso a ser executada.67 1.067 m³ 16. Tabela 4 – Preço final da laje treliça com lajota de cerâmica Quantidade por m² Preço por m² (R$) Preço da laje 31.00 pç 6. de vão livre de 3. .53 localizada na cidade de São Paulo.40 kg 1. 3 mm Consumo de aço para nervura de travamento e negativo φ 8.00 m Consumo de concreto fck 25 Mpa (bombeado) Mão de obra para montagem das escoras.95 1.25 kg 0.54 Tabela 5 – Preço final da laje treliça com lajota em EPS Quantidade por m² Preço por m² (R$) Preço da laje 32.25 kg 0. 19.39 Fonte: o Autor – cotação com fabricantes 3) – Laje mista “steel deck” ASTM A653 grau 40 (ZAR 280). das lajes e concretagem 0.44 Consumo de aço para armadura de distribuição Φ 6.00 pç 6.073 m³ 18.25 1.(ANEXO-B) com revestimento de zinco tensão de escoamento de 280 Mpa com 0.00 0.00 unid.0 mm Escoramento para pé direito de até 4.80 Total geral 78.95 0.8 mm com sobrecarga de 400 kgf/m² espessura de 13 cm sem escoramentos . 50 1. 16. onde mais se insiste em comparações. para cada tipo de construção. . foi levado em linha de conta.09 m³ 22. podendo ainda as soluções mistas. onde cada material é adequadamente utilizado num trabalho conjunto. mas sim a de se tirar proveito do melhor de cada um dos sistemas.95 0. vantagens no uso de laje mistas e treliçada. más também a rapidez e facilidade de execução.25 kg 0. é quase impossível afirmar "a priori". das lajes e concretagem 0.00 unid. No caso de edifícios. que a laje “steel deck” seja melhor ou pior que a de treliça.20 Consumo de aço para armadura de distribuição Φ 6. principalmente o custo de cada solução.0 mm Escoramento para pé direito de até 4.30 Fonte: o Autor – cotação com fabricantes Para a escolha do resultado final. pois existem. o peso próprio.95 0. visando o satisfatório resultado de custobenefício. Não é válida a simples comparação dos dois sistemas construtivos. serem as mais proveitosas. Cada caso deverá ser examinado tecnicamente.70 Total geral 114.55 Tabela 6 –Preço final da laje mista aço-concreto “steel deck”l Quantidade por m² Preço da laje Preço por m² (R$) 73.25 kg 0.00 m Consumo de concreto fck 25 Mpa (bombeado) Mão de obra para montagem das escoras. a deformidade e a facilidade de montagem de instalações da laje.3 mm Consumo de aço para nervura de travamento e negativo φ 8. Não deveria existir uma mentalidade competitiva. Uma vez realizados todos os ajustes. torna-se necessário escoramento durante a concretagem e período de endurecimento do concreto. Fonte: CBA. a fim de adaptar a laje à geometria da edificação. a mentalidade está mudando. os painéis devem ser fixados à estrutura por meio de pontos de solda bujão ou solda tampão.5 m. Figura 17 – Ilustração de instalação de laje “steel deck”. 2008. Para um espaçamento entre vigas de suporte superior a 2. A montagem das chapas deve ser realizada de acordo com os planos de execução. . 3. é necessário que a estrutura metálica esteja totalmente executada.56 A tendência na área de construção é de aumentar a utilização das estruturas metálicas. que foram numeradas os passos para colocação da laje: 1) Antes de elevar as chapas. que são sempre os grandes aliados dos sistemas construtivos. É usual a necessidade de recortes e ajustes nos cantos e no contorno de pilares. ainda carente no Brasil por um fato cultural e histórico. A figura 17 visualiza o momento da instalação da laje. Hoje em dia.2 Exemplo prático de colocação de laje “steel deck” Segundo publicação da Revista Téchne (2007). especialmente por parte dos arquitetos. fora observada algumas etapas da execução da laje de um grande shopping de São Paulo. Na figura 19 temos uma idéia da colocação dessas armaduras. pode-se dar início à instalação das armaduras adicionais das lajes.57 2) Após o término da montagem da fôrma de aço. devem ser fixados os conectores de cisalhamento. alternadamente. (como detalhado no capítulo 2. . onde é necessário proceder ao cálculo de uma armadura superior.4). Fonte: CBA. exceto em grandes vãos. através da fôrma de aço. utiliza-se armaduras em malha quadrada e de pequeno diâmetro. com um equipamento de solda por eletrofusão. O conector mais utilizado no sistema de lajes e vigas mistas é o tipo pino com cabeça (“stud bolt”).9. Como regra. em alguns casos aos pares. 2008. Esses conectores deverão ser soldados à viga. como mostrado na figura 18. a fixação da fôrma e a instalação dos conectores de cisalhamento.2. Os conectores são colocados normalmente nas nervuras. 3) Concluídas a montagem. Figura 18 – Fixação de conectores de cisalhamento. A saída do concreto deve ser movimentada freqüentemente e cuidadosamente para minimizar os problemas de acumulação em zonas críticas da laje como.58 Figura 19 – Colocação de armaduras. para o lançamento do concreto por meio de bomba. por exemplo. O cobrimento mínimo definido em normas estrangeiras. Fonte: CBA. Fonte: CBA. o tempo de cura deve ser respeitado rigorosamente. 5) Como em toda concretagem. 2008. no meio do vão. bem como na "NBR 14323 – Dimensionamento de Estruturas de Aço de Edifícios em Situação . 2008. então. 4) Parte-se. figura 20. Figura 20 – Concretagem. maior segurança quanto à construção por seu completo enchimento e por ter como base placas compactas de aço. A seguir alguns exemplos de aplicação que utilizou o sistema de laje “steel-deck” MF 50 (ANEXO A): . podemos concluir que a laje “steel-deck” tende a ser mais vantajosa. Figura 21 – Finalização da concretagem. 3.59 de Incêndio" é de 50 mm de concreto acima do topo do “steel deck”. finalizada com acabamento. apresenta mais rapidez na colocação. Fonte: CBA. recomenda-se um cobrimento maior ou igual a 65 mm. Para lajes de piso. 2008.3 Resultados alcançados Assim. quando se quer obter um resultado rápido e prático onde oferece maior segurança quanto à manipulação (trabalhadores). A figura 21 ilustra parte da laje. um de Flats e Salas de Convenção e outro um Hotel e Salas Comerciais / Serviços.SP Área total: 32.A. Composto por dois Edifícios. Local: Guarulhos .500 m2 Nº de Pavimentos: 14 (o prédio é dividido em 3 asas com 14 pavimentos cada) Projeto Arquitetônico: Roberto Candusso Cálculo Estrutural: Codeme Engenharia S. Gerenciamento e Construção: Setin Empreendimentos Imobiliários Ltda Fabricante das estruturas metálicas: Codeme Engenharia S.A.A. Aço empregado: ASTM-A36 Steel Deck: Metform S.SP Cliente: Inpar Construções e Empreendimentos Imobiliários Ltda Área total: 22. KMD Kaplan McLaughlin Diaz e KOM Arquitetura e Planejamento Cálculo Estrutural: Codeme Engenharia S.A. Local: Guarulhos .Caesar Park Hotel Fonte ABCEM (2008).Mondial Airport Business Hotel Fonte ABCEM (2008).579 m2 Nº de pavimentos: Flat: 22 pavimentos e Hotel: 27 Projeto Arquitetônico: Beatriz Ometto Moreno. Figura 23 . Perfis soldados com chapas: Usiminas Steel Deck: Metform S.A.60 Figura 22 .A. . Gerenciamento e Construção: Inpar Construções e Empreendimentos Imobiliários Ltda Fabricante das estruturas metálicas: Codeme Engenharia S. Gerenciamento: Unimed Regional de Maringá Construção: Velmon Construções e Empreendimentos Ltda Fabricante das estruturas metálicas: Codeme Engenharia S.61 Figura 24 . Perfis soldados com chapas: Usiminas Steel Deck: Metform S.PR Cliente: Unimed Regional de Maringá Área total: 8.377 m2 Nº de Pavimentos: 24 (115 metros de altura) Projeto Arquitetônico: Aflalo & Gasperini Arquitetos Cálculo Estrutural: Codeme Engenharia S.SP Cliente: New Century Ltda Área total: 35.A. Perfis laminados: Gerdau Açominas.Edifício New Century Fonte ABCEM (2008). . Perfis soldados com chapas: Usiminas Steel Deck: Metform S. Local: Maringá .A. Figura 25 .100 m2 Peso: 305 toneladas Cálculo Estrutural: Codeme Engenharia S.Hospital Unimed Regional Maringá Fonte ABCEM (2008).A. Local: São Paulo .A.A.A. Gerenciamento e fiscalização: Engineering S/A Construção: Método Engenharia S/A Fabricante das estruturas metálicas: Codeme Engenharia S. Perfis soldados com chapas: Usiminas Perfis Laminados: Gerdau Açominas Steel Deck: Metform S. Execução da Obra: AP Engenharia e Arquitetura Ltda Fabricante das estruturas metálicas: Codeme Engenharia S.A. .Tribunal de Justiça Fonte ABCEM (2008).62 Figura 26 .MG Cliente: AP Engenharia e Arquitetura Ltda Peso: 180 toneladas Cálculo Estrutural: Codeme Engenharia S. Steel Deck: Metform S. Local: Betim .A.A.A. Já as lajes treliçadas têm vantagens diretas sobre custo. empregabilidade na obra. permitiram a redução do peso da estrutura.63 4 CONCLUSÃO Ao se avaliar o sistema estrutural de uma laje. o custo de uma laje “steel deck” pode estar em torno de R$ 114. também. e sim todos os aspectos pertinentes ao processo construtivo. pois as mesmas são constituídas por diversos materiais. A principal desvantagem está nas chances de risco de corrosão.00. não se deve levar em consideração somente o consumo de materiais. o projetista deve verificar os materiais disponíveis na região de implantação da obra. uma análise das implicações que cada alternativa acarreta nas instalações. da eliminação do uso de escoramentos. nas alvenarias e nos tipos de forro. como foi visto na revisão bibliográfica. por causa. tais como: mão-de-obra. Outra característica importante é que ela torna desnecessária a utilização de armadura positiva. Para uma avaliação mais completa. e a grande quantidade de vigas dificulta a execução e prejudica a arquitetura. A estrutura convencional com lajes mista aço-concreto apresentou o maior custo. etc. recursos e materiais necessários. principalmente. Quanto ao material.30. enquanto a laje treliça em torno de R$ 78. facilidade de montagem. tempo de execução. . No caso de se projetar a laje mista aço-concreto (“steel deck”) e laje treliçada. conforme tabela de comparação. Verificou-se que através de pesquisa bibliográfica que construções com lajes “steel deck” têm menor prazo na entrega.. O uso desse sistema estrutural deve ser restringido a casos específicos. para assim poder definir a laje adequada para determinada edificação. deve-se fazer. logo menor custo indireto e por sua leveza. A estrutura convencional com lajes nervuradas utilizando lajotas cerâmicas apresentou praticamente o mesmo resultado que as lajotas em isopor (EPS). este trabalho não tem a intenção de generalizar os resultados aqui apresentados. mas se bem extrapolados podem auxiliar na estruturação de edifícios semelhantes. fazendo parte. foi ligeiramente a mais econômica. Há ainda o aspecto em que o projeto de arquitetura pode inviabilizar um determinado sistema estrutural. A real vantagem entre uma e outra. algumas fogem da competência do engenheiro de estruturas. dependendo das características do empreendimento. .76% em relação à alternativa com laje mista. A estrutura convencional com lajes treliçadas nervuradas utilizando lajotas cerâmicas. isso devido a sua leveza que facilita a instalação e consequentemente a redução do custo com mão de obra. do processo de cotação de uma obra. volta-se a repetir que a escolha do sistema estrutural depende de muitas variáveis. pelo menos. a utilização do “steel deck” deve ser considerada. devido a suas particularidades e imposições. Por isso. Por fim.64 Mesmo assim. sempre será encontrada de acordo com o tipo do imóvel a ser construído. apesar do preço da laje ser superior a anterior. apresentando uma redução de 31. inclusive. Rio de Janeiro. 2003. ASCE 7-88. Disponível em: <http://www. Rio de Janeiro. 1980. NBR 7480.. _______. Barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto armado.abcem. 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Oct. como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciências da Engenharia Civil da PUC-Rio.br/images/images/laje_trelicada. A plate model for composite slab analysis. D. H. Associação de Engenheiros e Arquitetos de Santos. Acesso em: 20 de ago.Graduação do Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio. 1990. REVISTA TÉCHNE. H. Evans. São Paulo: Pioneira. Dissertação apresentada ao Programa de Pós.. H.br/texto. Lajes treliçadas em edificações. Review of composíte slabs design. Figura 4. Engº Anibal. Journal of'Constructional Steel Research 7. KONCRELAR. 68 . 69 ANEXO B – ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DA CHAPA MF-75 . 70 . 71 .