Usualmente, em situações práticas de projeto de lajes mistas, procura-se uniformizar ao máximo a espessura das fôrmas de aço, normalmente por razões econômicas (produção em larga escala). Entretanto, em alguns casos, há a necessidade de se especificarem algumas fôrmas com maior espessura, solução essa pouco competitiva no mercado brasileiro. Uma alternativa economicamente interessante em relação ao aumento de espessura é a inserção de armadura adicional, mantendo-se assim a espessura padrão (em geral 0,80 mm) e obtendo-se aumento da área de aço por meio de vergalhões. No entanto, por se tratar de uma solução inusual, o comportamento estrutural das lajes mistas com armadura adicional e seus critérios e diretrizes de dimensionamento não são previstos em normas e manuais técnicos: a ABNT NBR 8800 (2008, p. 226) e o Eurocode 4 (2004, p. 104) mencionam que, caso haja armadura para resistir ao momento fletor positivo, a formulação apresentada deverá ser adequadamente ajustada, mas não apresentam os respectivos critérios e equacionamentos. O ANSI/ASCE 3-91 (1992), o CSSBI S2-2008 (2008) e o ANSI/SDI C-2011 (2011) não mencionam a possibilidade de armadura adicional. Diante desse cenário, investigou-se o comportamento estrutural de lajes mistas com vergalhões e, por meio de uma extensão matemática das formulações já existentes para o caso sem armadura, foram propostos critérios de dimensionamento para os estados-limites últimos (momento fletor e cisalhamento longitudinal) e de serviço (deslocamento vertical). Foram realizados ensaios de flexão em doze protótipos de lajes mistas de dimensões usuais, sendo oito sem barras adicionais e quatro com, variando-se as dimensões (altura e vão, conforme Eurocode 4 (2004)) e com quatro taxas de armadura. A partir desses resultados, pôde-se analisar o comportamento estrutural dos protótipos com armadura adicional, os quais apresentaram ductilidade e capacidade consideravelmente maiores que as correspondentes lajes sem as barras. Por fim, também foram validadas as formulações referentes ao cisalhamento longitudinal (extensões do Método m-k e do Método da Interação Parcial) e ao deslocamento vertical, para os casos mais usuais. / Usually, on the design of composite slabs with profiled steel decking, it is tended to standardize as much as possible the thickness of the steel decking, generally because of economic reasons (large-scale production). Nevertheless, in a few cases it must be necessary to specify thicker steel decking, which is not a competitive solution in the Brazilian market. An economic alternative regarding the increase of thickness is the insertion of additional bottom reinforcement, thus, keeping the standard thickness (in general 0.80 mm) and obtaining the steel area increment through rebars. Notwithstanding, since that is an unusual solution, the structural behavior of composite slabs with additional reinforcement, their criteria and design guidelines are not provided in standards and technical manuals: ABNT NBR 8800 (2008) and Eurocode 4 (2004) state that, if there are additional bars to resist positive bending moment, the formulation should be adapted, however they do not present the respective criteria and equating. CSSBI S2-2008 (2008), ANSI/ASCE 3-91 (1992) and ANSI/SDI C-2011 (2011) do not mention the possibility of using additional reinforcement. In this scenario, the structural behavior of composite slabs with rebars was investigated and, through a mathematic extension of the formulation already used to the unreinforced situation, design criteria were proposed for the ultimate (flexure and longitudinal shear) and serviceability (deflection) limit states. In addition, flexure tests were carried out in twelve composite slabs with usual dimensions, eight of those without additional bars and four with, following the recommendations by Eurocode 4 (2004) about the variation of the dimensions (height and span), with the latter having four reinforcement rates. With the results of those tests, the structural behavior of the reinforced prototypes was analysed, which have showed considerably higher ductility and resistance when compared to those with the unreinforced ones. Finally, the formulations for the usual cases related to longitudinal shear (extensions of the m-k Method and the Partial Interaction Method) and deflection were validated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-13122016-084042 |
| Date | 25 October 2016 |
| Creators | Luiz Gustavo Fernandes Grossi |
| Contributors | Maximiliano Malite, Silvana De Nardin, Julio Fruchtengarten |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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