Estudo do comportamento em serviço e na ruína de lajes mistas protendidas formadas por fôrmas de aço incorporadas, concreto leve e monocordoalhas engraxadas

Autor(es)

Lucas Antônio Morais Oliveira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2025-07-11

Membros da banca

Ana Lucia Homce de Cresce El Debs; Augusto Teixeira de Albuquerque; Gerson Moacyr Sisniegas Alva; Hidelbrando José Farkat Diógenes; Vladimir Guilherme Haach

• Orientador: Ana Lucia Homce de Cresce El Debs

Resumo

As lajes mistas protendidas são um novo tipo de sistema para pisos, destinado principalmente a edificações em estruturas de aço e mistas de aço e concreto que combina os benefícios da construção mista com a protensão. O sistema proposto combina a agilidade da construção mista com a possibilidade de vencer grandes vãos, inerente às estruturas protendidas. Uma investigação experimental foi realizada no entendimento dos mecanismos associados à condição em serviço, capacidade resistente e dos aspectos do projeto do sistema estrutural de lajes mistas protendidas constituídas de fôrma de aço incorporada e concreto leve, nas situações estáticas com e sem continuidade entre vãos adjacentes. A protensão foi do tipo pós-tração, com a utilização de monocordoalhas engraxadas e plastificadas. A proposta traz o uso do concreto leve ao sistema, na redução do peso próprio das lajes, em torno de 35%, potencializando sua capacidade estrutural. A combinação surge como uma proposta à solução estrutural aos pisos de edificações e dado a carência de estudos do comportamento do sistema, desenvolveram-se estudos experimentais e teóricos. Por meio da análise experimental, investigaram-se a resposta dos protótipos nas etapas do ato da protensão (deformações e perdas de protensão), condição em serviço (flechas) e comportamento sob ensaio de flexão até sua ruína (formação de rótulas plásticas). O estudo incluiu a avaliação da resposta dos materiais (fôrma de aço, armadura de protensão e concreto leve) e a contribuição da fôrma de aço e da protensão não-aderente na capacidade resistente do sistema, dos acréscimos das forças de protensão, considerando o concreto leve e os modos de rupturas por flexão associada ao cisalhamento longitudinal. Uma ampla revisão das hipóteses de cálculo foi apresentada, com a proposição de modelos analíticos de engenharia na previsão do comportamento em serviço e, sobretudo na capacidade última do sistema misto com protensão não-aderentes e concreto leve, cujos resultados foram representativos e de adequada acurácia nas previsões do comportamento estrutural. Ao final, por meio de modelos teóricos baseados nos princípio dos trabalhos virtuais e dos mecanismos plásticos, amparados pelos resultados experimentais, foram avaliados os modelos mecânicos na representação da resposta estática estrutural e o comportamento dos sistemas com continuidade e o desenvolvimento de análises paramétricas, com a proposição de orientações do comportamento e cuidados ao projeto estrutural do sistema em estudo. (AU)

• Processo FAPESP: 19/03513-5 - Estudo do comportamento em serviço e na ruína de lajes mistas contínuas protendidas com forma de aço incorporada e concreto leve
• Beneficiário: Lucas Antônio Morais Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado