Esta pesquisa teve como principal objetivo analisar o comportamento de lajes alveolares protendidas de uso corrente no Brasil (pequenas espessuras e alta protensão) quanto ao cisalhamento em região fissurada por ação do momento fletor, para diferentes situações: sem e com capa e com preenchimento parcial de alvéolos. Foi desenvolvido um estudo teórico com o emprego de equacionamentos analíticos disponíveis na literatura técnica, envolvendo as recomendações da norma brasileira NBR 6118:2003 (Projeto de Estruturas de Concreto), do ACI-318:2008 (Building code requirements for structural concrete) e da EN 1992-1-1 (2004) (Eurocode 2- Projeto de estruturas de betão Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios). Foram feitas comparações com resultados experimentais obtidos a partir de inúmeros ensaios de lajes alveolares protendidas. As unidades ensaiadas nesta pesquisa foram disponibilizadas por quatro empresas brasileiras de intensa atividade no mercado, sendo analisadas as capacidades resistentes de diferentes tipos. Assim, foram realizados 96 ensaios, 31 para a determinação da capacidade resistente à flexão e 65, ao cisalhamento, sendo selecionados modelos de lajes com grande emprego no mercado brasileiro. A partir desses ensaios, foi possível entender melhor o comportamento das lajes alveolares protendidas produzidas no Brasil. Com as diversas análises, considerando os ensaios experimentais e um vasto estudo teórico quanto ao dimensionamento dessas lajes, verificou-se a adequabilidade de equações de diferentes normas. Assim, foi possível identificar o equacionamento que melhor representa o comportamento das peças produzidas no Brasil, considerando inclusive peculiaridades de comportamento, que apresentam diferenças constratantes com relação a unidades produzidas em outros países. A partir desses estudos, produziu-se um amplo memorial de cálculo, considerando as diversas tipologias de lajes estudadas, com o objetivo de contribuir de modo didático com os engenheiros de estrururas. Logo, com esta pesquisa, foi possível não somente melhorar o entendimento do comportamento de tais lajes alveolares, como também fornecer subsídios para a avaliação desses elementos, considerando as características específicas das lajes produzidas no Brasil e, assim, contribuir para a padronização do dimensionamento junto à norma brasileira NBR 14861 (Laje pré-fabricada - Painel alveolar de concreto protendido). / This work had as major objective to analyze the behavior of Brazilian prestressed hollow core slabs - small thickness and high level of prestressing - considering shear in a cracked region due to bending moment, for different design situations: without concrete topping, with concrete topping and with filling the voids. A theoretical study was developed with the use of analytical equations available in the technical literature, involving the recommendations of the Brazilian code NBR 6118:2003 (Design of concrete structures), ACI-318: 2008 (Building code requirements for structural concrete) and EN 1992-1-1 (2004) (Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings), comparing experimental results from many prestressed hollow core slabs tests. The slabs tested in this study were provided by four different Brazilian companies with intense activity in the market, and the resistant capacity of different typologies was analyzed. Thus 96 tests were made, 31 to determine the bending capacity and 64 for the determination of shear strength, and were selected slab models from the Brazilian market that are highly employed. From these tests, it was possible a better understanding of the prestressed hollow core slabs behavior produced in Brazil. With several analysis considering the experimental tests and an ample theoretical study about the design of these slabs, the adequacy of different codes equations were verified. Thus, it was possible to identify the equations that best represent the behavior of elements produced in Brazil, also considering the behaviour peculiarities of these slabs that have contrasting differences, if compared with units produced in other countries. From these studies it was produced a large design manual, considering the various types of studied slabs, aiming to contribute in a didactic way to the structural engineers. So, with this research, it was possible not only to improve comprehension of the behavior of such prestressed hollow core slabs, as well as provide information for evaluation of these elements, considering the specific characteristics of the slabs fabricated in Brazil and thus to contribute with the standardization of the design in the Brazilian code NBR 14861 (Prefabricated slab - Prestressed concrete hollow core panel).

Esta pesquisa teve como principal objetivo analisar o comportamento de lajes alveolares protendidas de uso corrente no Brasil (pequenas espessuras e alta protensão) quanto ao cisalhamento em região fissurada por ação do momento fletor, para diferentes situações: sem e com capa e com preenchimento parcial de alvéolos. Foi desenvolvido um estudo teórico com o emprego de equacionamentos analíticos disponíveis na literatura técnica, envolvendo as recomendações da norma brasileira NBR 6118:2003 (Projeto de Estruturas de Concreto), do ACI-318:2008 (Building code requirements for structural concrete) e da EN 1992-1-1 (2004) (Eurocode 2- Projeto de estruturas de betão Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios). Foram feitas comparações com resultados experimentais obtidos a partir de inúmeros ensaios de lajes alveolares protendidas. As unidades ensaiadas nesta pesquisa foram disponibilizadas por quatro empresas brasileiras de intensa atividade no mercado, sendo analisadas as capacidades resistentes de diferentes tipos. Assim, foram realizados 96 ensaios, 31 para a determinação da capacidade resistente à flexão e 65, ao cisalhamento, sendo selecionados modelos de lajes com grande emprego no mercado brasileiro. A partir desses ensaios, foi possível entender melhor o comportamento das lajes alveolares protendidas produzidas no Brasil. Com as diversas análises, considerando os ensaios experimentais e um vasto estudo teórico quanto ao dimensionamento dessas lajes, verificou-se a adequabilidade de equações de diferentes normas. Assim, foi possível identificar o equacionamento que melhor representa o comportamento das peças produzidas no Brasil, considerando inclusive peculiaridades de comportamento, que apresentam diferenças constratantes com relação a unidades produzidas em outros países. A partir desses estudos, produziu-se um amplo memorial de cálculo, considerando as diversas tipologias de lajes estudadas, com o objetivo de contribuir de modo didático com os engenheiros de estrururas. Logo, com esta pesquisa, foi possível não somente melhorar o entendimento do comportamento de tais lajes alveolares, como também fornecer subsídios para a avaliação desses elementos, considerando as características específicas das lajes produzidas no Brasil e, assim, contribuir para a padronização do dimensionamento junto à norma brasileira NBR 14861 (Laje pré-fabricada - Painel alveolar de concreto protendido). / This work had as major objective to analyze the behavior of Brazilian prestressed hollow core slabs - small thickness and high level of prestressing - considering shear in a cracked region due to bending moment, for different design situations: without concrete topping, with concrete topping and with filling the voids. A theoretical study was developed with the use of analytical equations available in the technical literature, involving the recommendations of the Brazilian code NBR 6118:2003 (Design of concrete structures), ACI-318: 2008 (Building code requirements for structural concrete) and EN 1992-1-1 (2004) (Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings), comparing experimental results from many prestressed hollow core slabs tests. The slabs tested in this study were provided by four different Brazilian companies with intense activity in the market, and the resistant capacity of different typologies was analyzed. Thus 96 tests were made, 31 to determine the bending capacity and 64 for the determination of shear strength, and were selected slab models from the Brazilian market that are highly employed. From these tests, it was possible a better understanding of the prestressed hollow core slabs behavior produced in Brazil. With several analysis considering the experimental tests and an ample theoretical study about the design of these slabs, the adequacy of different codes equations were verified. Thus, it was possible to identify the equations that best represent the behavior of elements produced in Brazil, also considering the behaviour peculiarities of these slabs that have contrasting differences, if compared with units produced in other countries. From these studies it was produced a large design manual, considering the various types of studied slabs, aiming to contribute in a didactic way to the structural engineers. So, with this research, it was possible not only to improve comprehension of the behavior of such prestressed hollow core slabs, as well as provide information for evaluation of these elements, considering the specific characteristics of the slabs fabricated in Brazil and thus to contribute with the standardization of the design in the Brazilian code NBR 14861 (Prefabricated slab - Prestressed concrete hollow core panel).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6087.pdf: 6209007 bytes, checksum: c523b57cc22447f5b1855a8ede7512b2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / In this work flexure shear and tension shear are studied. It is presented a literature review with emphasis on the major normative recommendations about the shear strength in elements without shear reinforcement. Concerning flexure shear capacity considerations are made about the tensile strength of high strength concrete by analysis of 39 experiments. This samples were collected in the literature and are presented herein. Furthermore, it is proposed to consider the variable influence of prestressing on the shear strength. With respect to tension shear, it is proposed the coefficient b, which seeks to improve the traditional models considering indirectly the influence of shear stresses in transmission length. 49 international experiments are analyzed to validate this coefficient and it is concluded that the modified models show significant improvements. Yet developed an experimental program were tested 15 hollow core slabs varying the distance between the edge of the slab and its nearest support. All failures were by tension shear. The transmission length established by NBR14861 was considered adequate for the tested slabs by correlation with tension shear test results. / Os mecanismos condicionantes à ruptura por força cortante em lajes alveolares são estudados: flexo-cortante e tração diagonal. Apresenta-se a revisão bibliográfica com ênfase nas recomendações dos principais códigos normativos acerca da resistência à força cortante em elementos sem armadura transversal. Quanto à flexo-cortante, considerações são feitas sobre a resistência à tração de concretos de alta resistência pela análise de 39 experimentos coletados na literatura e apresentados neste trabalho. Além disso, propõe-se a consideração da influência variável da protensão na resistência a força cortante. No tocante a tração diagonal, propõe-se o coeficiente b, que busca melhorar os modelos de cálculo tradicionais considerando de forma indireta a influência dos esforços cisalhantes devido à introdução da protensão na laje alveolar. São analisados 49 experimentos internacionais para a validação deste coeficiente e conclui-se que os modelos de cálculo modificados por este coeficiente apresentam melhoras significativas. Desenvolveu-se ainda um programa experimental em que foram ensaiadas 15 lajes alveolares variando a distância entre a extremidade da laje e seu apoio mais próximo. Todas as rupturas foram pelo mecanismo de tração diagonal. O comprimento de transferência de protensão estabelecido pela NBR14861 foi considerado adequado para as lajes ensaiadas pela correlação com os resultados dos ensaios de ruptura por força cortante.