Punção em lajes cogumelo de concreto protendido com cabos não-aderentes na ligação laje-pilar de borda

Abstract

São investigados o comportamento estrutural e a resistência última à punção de ligações lajepilar de borda, em edifícios em lajes cogumelo de concreto protendido com cabos não aderentes, tendo como principal variável a excentricidade da força cortante, dada pela variação da relação M(momento transferido ao pilar) / V(força cortante). Foram ensaiadas 15 ligações laje-pilar de borda, divididas em 4 grupos, em função da armadura utilizada (ativa e passiva) e do carregamento aplicado, e tendo como principal variável a relação M/V na ligação, obtida variando-se a relação P1/P2, entre as cargas P1 (produz momento predominante paralelo à borda) e P2 (produz momento predominante perpendicular à borda), que variou de “infinito” (P2 = 0) a 0 (P1 = 0), e com cinco relações intermediárias (4, 2, 1, 0,5 e 0,25). Outras variáveis foram os níveis de protensão da armadura ativa e a distribuição da armadura passiva. Foram analisados os resultados de cargas últimas, fissuração, flechas, deformações da armadura passiva e do concreto. A variação da relação Mu/Vu, em função da variação da relação do carregamento P1/P2, e, por conseguinte, da excentricidade, influenciou o comportamento das lajes e a carga e modo de ruptura das lajes, como esperado. O aumento da excentricidade da força cortante na direção perpendicular à borda livre acarretou mudança do modo de ruptura por punção para flexo-punção, flexo-torção-punção ou flexo-torção. Os resultados foram comparados com os estimados pelas normas ACI 318M-02, fib–CEB– FIP (1998), EC2 (2001) e NBR-6118 (2003). O ACI e a NBR apresentaram as estimativas mais conservadoras, enquanto o EC2 apresentou as estimativas mais próximas dos resultados experimentais. Por outro lado, a simplificação proposta pelo EC2 apresentou estimativas contra a segurança. A NBR, apesar de baseada em parte no EC2, acabou ficando praticamente tão conservadora como o ACI. Recomenda-se que todas as normas passem a levar em conta o momento desequilibrante e, por conseguinte, a excentricidade, pois o grau de conservadorismo deveria obviamente ser o mesmo, o que não está ocorrendo, e neste sentido foram apresentadas propostas de modificações para todas as normas estudadas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The structural behavior and the ultimate punching resistance of prestressed flat plates with edge columns are investigated. The main variable is the eccentricity of the shear load, given by the variation of the relation M (moment transferred to the column) / V (shear). Fifteen slab/column connections were tested, divided in four groups, as function of the prestressed and ordinary reinforcement present and of the applied load. M/V variation was obtained varying the relation P1/P2, between loads P1 (giving predominant parallel moment to the edge) and P2 (giving predominant perpendicular moment to the edge), with M/V varying from “infinite” (P2 = 0) to 0 (P1 = 0), and with five intermediary relations: 4, 2, 1, 0.5 and 0.25. Prestress level and distribution of the ordinary reinforcement were others variables. Ultimate loads and failure types, cracking, deflections, concrete and reinforcement strains, and variation of the cables forces were presented and analyzed. The test results were also compared with the estimations from ACI 318M-02, fib–CEB–FIP (1998), EC2 (2001) and NBR-6118 (2003). ACI and the Brazilian NBR presented the most conservative estimates, while EC2 presented estimates close to the test results. The simplification proposed by EC2, otherwise, presents non conservative estimates, against safety. Brazilian NBR presents conservative estimates like ACI even though being based in part in EC-2. It is proposed a modification on all codes to take in account the non equilibrated bending moment, and the associated eccentricity, as the same level of conservatism should be desired irrespective of the combination of those parameters.