TC 9 Estruturas Pavimentos

09-11-2012

1

PAVIMENTOS EM CONTACTO COM OTERRENO E ESTRUTURAS DE

PAVIMENTO SOBREELEVADOSPREFABRICADOS

Faria, P.; Gonilho-Pereira, C. (2010) – Processos de Construção I, ESTBarreiro/IPS.LNEC (várias datas), Documentos de homologação relativos a pavimentos prefabricados (disponíveis no site do

LNEC - Qualidade)BAIÃO, M. (2007), Pavimentos aligeirados de vigotas prefabricadas de betão pré-esforçado. Condições a satisfazer

no projecto e na execução. Relatório 402/2007. Lisboa, LNEC.Documentação consultada em sítios de fabricantes na internetNormalização referida

Tecn

olog

ias

da C

onst

ruçã

oP

aulin

a F

aria

PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENOOU PAVIMENTO TÉRREO

Pavimento entre fundações directas superficiais; semlaje sobreelevada

2Paulina Faria

Pavimento térreo ou em contacto com o terrenovs

piso térreo

09-11-2012

2

Exigências Funcionais:• Algumas dependem da utilização que vai ter o

compartimento sobre o pavimento térreo• Outras são genéricas para todos

Exigências funcionais• Segurança• Habitabilidade• Economia

‒ Particularizar…3

PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO

Qual a Solução utilizada no pavimento face à água?

Função do tipo de uso do espaço (mais ou menosventilado, susceptível ou não à humidade)

• Solução para situação sem grande probabilidadede afluência de água em quantidade, espaçointerior ventilado e revestimento de piso nãosusceptível à humidade

• Solução com barreira pára-vapor

• Solução com sistema de impermeabilização

8


09-11-2012

3

Qual a Solução utilizada no pavimento face à água?

• Solução para situação sem grande probabilidade deafluência de água em quantidade, espaço interior ventiladoe revestimento de piso não susceptível à humidade– Em situações de muita chuva (solo húmido), pode haver

migração de humidade a partir do solo (vapor de água que édissipado pela ventilação do espaço)

• Camadas, funções, materiais

• Solução com barreira pára-vapor– Solução eficaz se bem executada, mas que encaminha vapor

de água para as paredes• Camadas, funções, materiais

• Solução com sistema de impermeabilização– Solução que encaminha vapor de água para as paredes.– Se existir corte hídrico no pavimento, também deve existir nas

paredes elevadas, localizado a, pelo menos, 15 cm do soloexterior (idealmente também nos pilares, mas é difícil realizar –descontinuidade estrutural)

• Camadas, funções, materiais

9


10

PAVIMENTO DE PISO TÉRREO

Pormenorização emcorte depavimentos

(desvão ventilado)

Exequibilidade ?Tipo de estrutura ?

09-11-2012

4

Pormenorização em corte de parede epavimentos de uma cave

11


Viabilidade ???

Solução racionalizada – Sistema “Cupolex”

16


09-11-2012

5

Sistema Cupolex

17


Vantagens:• Distribuição em planta (layout) das canalizações de serviço fácil de realizar em toda asuperfície (passagem por baixo da laje de fios, tubos, instalações, etc.)• Impermeabilização do piso• Arejamento em todas as direcções• Possibilidade de assentamento sobre massame ou directamente sobre terreno compactado

Análise crítica ao sistema com base emcofragem racionalizada apresentado

- Vantagens

- Inconvenientes

28


09-11-2012

6

Diferenciação entre pavimento em contacto com oterreno e laje sobreelevada?

29

PAVIMENTO

• Algumas semelhantes a pavimentos em contacto com oterreno

• Outras completamente distintas

Exigências funcionais• Segurança• Habitabilidade• Economia

Particularizar… 30

Exigências Funcionais:

PAVIMENTO SOBREELEVADO

09-11-2012

7

Laje de escada

32Paulina Faria

• Realizadas em obra• Prefabricadas

– Aço ou outros metais– Madeira– Betão armado

• NP EN 14843: 2009 – Produtos prefabricados de betão. Escadas

PAVIMENTOS SOBREELEVADOS / LAJES

• Soluções tradicionais realizadas em obra

– Laje maciça ou aligeirada de b.a.• Armadas em 1 ou nas 2 direcções• Apoiadas nas vigas• Espessura constante

– Laje fungiforme maciça ou aligeirada de b.a.• Vigada• Espessura aparente constante ou variável

33Paulina Faria

09-11-2012

8

39

Exemplo depormenorização dearmadura superior delaje

Normalização

46Paulina Faria

• EN 15435: 2008 - Precast concrete products. Normalweight and lightweight concrete shuttering blocks.Product properties and performance.

• EN 15498: 2008 - Precast concrete products. Wood-chip concrete shuttering blocks. Product propertiesand performance.

• NP EN 13224: 2004 + A1: 2010 - Produtosprefabricados de betão. Elementos nervurados parapavimentos.

09-11-2012

9

• Soluções não tradicionais de pavimentos– Soluções total ou parcialmente prefabricadas

NP EN 13369: 2010 – Regras gerais para produtosprefabricados de betão

54

PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas

Soluções de pavimentos prefabricados

55


09-11-2012

10

56


DH

Decreto-Lei n.º 50/2008: são abrangidos pela homologação do LNEC os produtose sistemas de construção utilizados em edificações urbanas desde que:• não sejam cobertos por Normas Portuguesas ou por Normas Europeias adoptadasem Portugal;• não sejam objecto de uma Aprovação Técnica Europeia;• não sejam objecto de certificação obrigatória, como é o caso, presentemente, doaço para armaduras para betão armado (Decreto-Lei n.º n.º 390/2007) e para armadurasde betão pré-esforçado (Decreto-Lei n.º n.º 28/2007)

Um Documento de Homologação de um produto ou sistema de construção incluinormalmente, para além da Decisão de Homologação, uma descrição geral, aenumeração das suas características, o campo de aplicação, a apreciação –efectuada tendo em conta os resultados dos ensaios realizados e as observaçõesdecorrentes de visitas às instalações de fabrico, a obras em curso e a construçõesem uso –, regras para os seu armazenamento, transporte e aplicação em obra,e as características e respectivas tolerâncias a avaliar no âmbito da realizaçãode eventuais ensaios de recepção

57


09-11-2012

11

Soluções de pavimentos prefabricados à base devigotas pré-esforçadas, blocos de

preenchimento e aligeiramento e betãocomplementar

• Para edifícios de habitação ou similares

58


59Paulina Faria

09-11-2012

12

Exemplo de ficha técnica de bloco dealigeiramento de betão

62


Exemplo de ficha técnica de vigota pré-esforçada

63


09-11-2012

13

Soluções de pavimentos prefabricados à base devigotas pré-esforçadas, blocos de aligeiramento

e betão complementarElementos do pavimento:• Vigotas pré-esforçadas com secção em ┴ e comprimento igual

ao vão entre apoios• Blocos:

– vazados – de betão normal ou leve, ou de cerâmica de barro vermelho;– maciços de betão leve ou de poliestireno expandido moldado;

• Blocos de betão – podem ser produzidos pela mesma fábrica• Outros blocos – fornecidos por outras fábricas

• Armaduras complementares (das nervuras transversais, dosapoios, de distribuição – inseridas na camada de betão complementar)

• Betão complementar para lâmina superior e nervurastransversais 64


Fabrico das vigotas pré-esforçadas

• Execução em fábrica, em pistas com muitos metros decomprimento e largura de 8 a 12 vigotas lado a lado

• Limpeza das pistas e aplicação de descofrante

• Colocação e estiramento das armaduras (pré-esforço)

• Colocação do betão (um “carro” vai passando, de um extremo aooutro da pista, depositando o betão e enformando-o de imediato)

• Cura das vigotas nas pistas

• Corte das vigotas nos comprimentos correspondentes àsencomendas

• Continuação da cura do betão das vigotas (no local dearmazenamento em fábrica – cuidados no transporte e posicionamentoem depósito) 65


09-11-2012

14

Cuidados na execução da laje com elementosprefabricados

• Correcto nivelamento dos apoios• Posicionamento das vigotas, garantindo espaçamento entre elas e a

entrega nas vigas de apoio (mínimo 10cm)– Não utilizar vigotas com curvaturas excessivas

• Escoramento provisório para apoio das vigotas na fase de execução dalaje

• Posicionamento de fiadas de blocos de aligeiramento entre vigotas;deixar intervalos para execução de zonas maciças (por ex.,tarugos/nervuras transversais de contraventamento)

• Montagem de cofragem inferior na zona dos tarugos e de outras faixasmaciças

71


Cuidados na execução da laje com elementosprefabricados

• Posicionamento das armaduras: de distribuição em zona corrente da laje,das nervuras transversais e dos apoios (eventual utilização deespaçadores)

• Rega da superfície (vigotas e blocos de cofragem)• Colocação de pranchas de madeira sobre os blocos para permitir

circulação segura do pessoal• Colocação do betão complementar sem originar acumulações excessivas

sobre poucas vigotas• Manutenção de boas condições de cura (rega ou cobertura humedecida)

72


09-11-2012

15

Disposições construtivas

• Armadura de distribuição: varões nas 2 direcções, na lâminade betão complementar; secção mínima na ┴ às vigotasindicada para cada pavimento (DH); espaçamento máximo de25cm

• Tarugo ou nervura transversal: varões ┴ às vigotas (eminterrupção entre blocos); espaçamento máximo entrenervuras de 2,0m; largura mínima de 10cm; mínimo de 2varões (secção ≥ A distr /2 x distância entre nervuras e apoio)

• Zona de paredes divisórias sobre a laje: reforço da armadurade distribuição + criação de tarugo (parede ┴ às vigotas) +duplicação de vigota (parede // às vigotas)

75


Disposições construtivas• Armadura nos apoios: na direcção das vigotas com comprimento mínimo

de 1/10 do vão livre (a partir da face do apoio) – geralmente entre 1/10 e1/4; secção por m de largura ≥ armadura distribuição mínima

• Aberturas

– Sem eliminação de vigotas: simples, apenas eliminando blocos

– Com eliminação de partes de vigotas: reforçada por duplicação devigota numa direcção e criação de nervura transversal (lintel) na outra

• Suspensão de cargas: zona prevista - lajeta de betão armado substituindobloco de cofragem

Condições Técnicas Especiais de Caderno de Encargos:

• Requisitos quanto aos materiais e produtos utilizados

• Disposições e sequências construtivas

• Verificação da qualidade76


09-11-2012

16

Pavimentos com base em vigotaspré-esforçadas

Principais vantagens ?

Principais inconvenientes ?

79


Pavimentos com base em vigotaspré-esforçadas

Principais vantagens:• rápida execução (montagem)• dispensa a quase totalidade da cofragem• peso máximo a manusear permite operações manuais• menor peso total possibilita aligeiramento da estrutura

Principais inconvenientes:• revestimentos aderentes de tecto realizados sobre superfícies

heterogéneas e com muitas juntas (vantagem para tectos falsos)

• isolamento acústico a sons aéreos inferior ao equivalentemaciço

• pior contraventamento da estrutura quando sob acção desismos (mais grave em edifícios mais altos, pelo que não aplicável)

• necessidade de previsão para possibilidade de suspensão decargas pesadas

80


09-11-2012

17

Pormenorização em corte do pavimento combase em vigotas pré-esforçadas

- Definir lajes em planta esquemática (apoios, vãos, direcção das vigotas –menor vão mas preferencialmente ortogonais entre lajes adjacentes);indicação dos cortes a efectuar

• Zona corrente, corte em ambas as direcções• Zona de apoio (viga de bordo)• Zona de apoio em viga intermédia (entre duas lajes)• Zona de tarugo (nervura transversal) em ambas as direcções• Zona junto a abertura (nas duas direcções)• Zona sob parede sobre a laje

81


Pormenorização em corte do pavimento combase em vigotas pré-esforçadas

- Definir em planta (com abertura - vão, reforço de lajeta maciça ameio vão, parede divisória):– disposição de vigotas/fiadas de blocos em função do pavimento

escolhido directamente do DH• comprimento de blocos + largura tarugos VS vão livre• comprimento real das vigotas (vão livre + entregas)• repetição da sequência vigota+bloco, a terminar em bloco, na largura da

laje; eventual recurso a duplicação de vigota para acerto do pavimentoescolhido (largura vigota+bloco entre vigotas)

– reforços de vigotas– localização de tarugos

82


09-11-2012

18

DimensionamentoVerificação da escolha com base no DH do LNEC, RSA, REBAP,

Eurocódigo

• Vãos (REBAP)– Vão teórico L = distância entre eixos das vigas de apoio

• Simplificação de vão livre + 2/3 largura do apoio (viga)– Vão das vigotas = vão livre + 2 x entrega nas vigas (≥ 10cm)

• Predimensionamento (espessura da laje)– Para lajes maciças: h ≈ L/25 => escolher pavimento com espessura superior

83


• Selecção preliminardo pavimento

do LNEC– Pplaje (kN/m2)– Mrd (kNm/m)– Vrd (kN/m)– Mfctk (kNm/m)– EI (kNm2/m)

84


09-11-2012

19

Dimensionamento

• Determinação das acções– Permanentes G: pp laje + pp camadas regularização e revestimentos– Variáveis Q - sobrecargas: 2,0 kN/m2 – cobertura em terraço acessível

ou pavimento de habitação (área ≥ 20 m2)

• Verificação da segurança aos Estados Limites Últimos deResistência– Combinação de acções – carga uniformemente distribuída

P = 1,5.G + 1,5.Q– Esforços de cálculo

• Msd• Vsd

– Verificação (comparação esforços: de cálculo e resistentes dopavimento selecionado preliminarmente)

85


Dimensionamento• Verificação da segurança aos Estados Limites de Utilização

– Combinação de acções – carga uniformemente distribuída P1– Esforços de cálculo

• Msd1– Verificação E.L.Fendilhação

Msd1 ≤ Mfctk– Verificação E.L.Deformação (de cálculo com os do pavimento

preliminarmente seleccionado)• Flecha instantânea fo = 5.P1.L4/(384.E.I)• Flecha longo prazo f = fo.(1+Msg/(Msg+∑ Ф1.Msq).φ

φ = 2 – coef. Fluência– Para acções uniformemente distribuídas – simplificação:

f = fo.(1+G/(G+∑ Ф1.Q).φVerificação: f < L/400

86


09-11-2012

20

Dimensionamento

• Cumpridas as verificações (de cálculo inferiores às dopavimento seleccionado), confirma-se a escolha dopavimento seleccionado

• Caso contrário, há que proceder a escolha de pavimento maisadequado e refazer os cálculos e as verificações

‒ Definir armaduras complementares a colocar em obra,inseridas na camada de betão complementar e restantesdisposições construtivas particulares– Tarugos (correntes ou em reforços – aberturas, sob paredes divisórias)– Zona corrente– Zona dos apoios

87


Documentação principal e Normalizaçãoaplicável

• DHs de vários fabricantes emitidos pelo LNEC• Documento do LNEC sobre dimensionamento e execução• Normas

– NP EN 15037-1: 2008 – Produtos prefabricados de betão. Pavimentoscom vigotas e blocos de cofragem. Parte 1: Vigotas.

– EN 15037-2: 2009 – Precast concrete products. Beam-and-block floorsystems. Part 2: Concrete blocks.

– EN 15037-3: 2009 – Precast concrete products. Beam-and-block floorsystems. Part 3: Clay blocks.

– EN 15037-4: 2010 – Precast concrete products. Beam-and-block floorsystems. Part 4: Expanded polystyrene blocks.

88


09-11-2012

21

Soluções semelhantes à de vigotas,que antigamente foram utilizadasmas não na actualidade…

Podem surgir em edifícios maisantigos

89



Soluções à base de pranchas cerâmicas preenchidas com betãopré-esforçado

• Elemento principal do pavimento → pranchas cerâmicas preenchidaslongitudinalmente por betão pré-esforçado

• Intercaladas por blocos de cofragem (em geral também cerâmicos), idênticos aosreferidos no caso das lajes à base de vigotas de betão pré-esforçado

• Lâmina superior constituída por betão complementar

• Vantagens relativamente ao sistema mais comum com base em vigotaspré-esforçadas:– semelhança em termos de leveza, aligeiramento e quase dispensa de

cofragem– revestimento de tecto aderente sobre o mesmo tipo de material

(cerâmico)– tarugamento facilitado pela menor altura das pranchas em relação às

vigotas• Desvantagens e cuidados – semelhantes aos pavimentos de vigotas pré-

esforçadas 90

09-11-2012

22

Soluções à base de vigotas de betão armado(não usuais actualmente – existentes só em edifícios mais antigos)

Elementos do pavimento:– Vigotas de betão armado com

“treillis” metálicos exteriores(que facilitam apoio da armadura dedistribuição e construtiva da lâminasuperior de betão)

– Blocos idênticos aos utilizadosno sistema de vigotas pré-esforçadas

– Armadura de distribuição econstrutiva

– Lâmina superior de betão

91


Soluções à base de vigotas de betão armado

• Vigotas de b.a.:geralmente maisresistentes aomanuseamento que aspré-esforçadas

• Fabrico das vigotas:– Em mesas ou pistas mas já

nos comprimentos finais

92


09-11-2012

23

Solução corrente:

Lajes com base em prelajes de betão armadoPara execução de lajes armadas resistentes e/ou como elemento decofragem perdida ou colaborantes servindo de suporte do betãocolocado em obra

93


Soluções à base de prelajes maciças oualigeiradas

• Elementos do pavimento– Prelaje de betão – lâmina inferior prefabricada em betão armado,

com comprimento total entre vãos e largura variável; armadura em“treillis” exterior à lâmina de betão armado

– Eventuais elementos de aligeiramento – blocos de betão leve, blocosde EPS

– Armadura construtiva do betão complementar e dos apoios– Betão complementar

Armadura em “treillis” – saliente relativamente à prelaje, para suporte daarmadura de distribuição e solidarização da prelaje ao betão complementar

95


09-11-2012

24

Soluções à base de prelajes, maciças

96


97


09-11-2012

25

98


99


09-11-2012

26

Prelajes sem armadura saliente(excepto para manuseamento)

100


Solução à base de prelajes, com elementos dealigeiramento

101


09-11-2012

27

102


Soluções à base de prelajes maciças ou com aligeiramento

Fabrico das prelajes:• Em mesas fixas, betona-se uma espessura de ~6 a 12 cm onde se integram

as armaduras inferiores e a base dos “trellis” (quando existem); asuperfície superior da prelaje deve ser deixada relativamente rugosa; alargura é definida por limites para transporte rodoviário

Cuidados de execução da laje:• correcto nivelamento dos apoios• limpeza e rega da prelaje antes da colocação das peças de aligeiramento

e/ou do betão complementar• fixação adequada das armaduras de costura (para ligação lateral entre

prelajes)

Principais vantagens / desvantagens:• dispensam cofragens• quando aligeiradas têm menor peso e maior isolamento térmico• boas condições de contraventamento• necessidade de manuseamento mecânico 103


09-11-2012

28

• Faces laterais em biselou verticais:– Juntas com armadura

de distribuição saliente

104


• Zonas com maiorrisco sísmico:– Reforço com

armaduras em formade estribo,embebidas no betãocomplementar eespaçadas

105


09-11-2012

29

106


107


09-11-2012

30

108


109


09-11-2012

31

110



• DHs de fabricantes emitidos pelo LNEC• EN 13747: 2005 + A2: 2010 – Precast concrete products.

Floor plates for floor systems.• EN 1508: 1998 - Precast concrete products. Floor plates for

floor systems.

111


09-11-2012

32

Outra solução corrente para edifíciosprincipalmente de grande vão e modulares,

com equipamento pesado de movimentação

Lajes constituídas por pranchas alveolares

• Constituem troços quase finais das lajes

112


Soluções à base de pranchas vazadas (ou alveolares) debetão armado ou pré-esforçado

• Pranchas com elementosvazados (furos) ao longode todo o comprimentoentre apoios e espessurafinal (ou quase) da lajeestrutural

– Pranchas de betão armado– mais estreitas

– Pranchas de betão pré-esforçado – mais largas

113


09-11-2012

33

Soluções à base de pranchas alveolares de betãoarmado

• Fabrico das pranchas debetão armado:Utilizam-se moldesmetálicos individuais

– Limpeza do molde– Colocação de armaduras e de

fusos (para execução dosespaços vazados)

– Colocação do betão e suavibração

– Desmoldagem (imediata) eextracção dos fusos

116


Soluções à base de pranchas alveolares de betãopré-esforçado

• Fabrico das pranchas debetão pré-esforçado:sequência de operaçõesidêntica à de execução dasvigotas pré-esforçadas, comequipamento específicoque permite a realizaçãodos alvéolos contínuos eregulariza a face superior dalaje (quando não se vai aplicarbetão complementar em obra)ou torna-a rugosa (no casocontrário)

117


09-11-2012

34

125

PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas alveolares

Soluções à base de pranchas alveolares debetão armado ou pré-esforçado

• Cuidados de execução:– correcto nivelamento dos apoios e entregas

apropriadas;– limpeza e rega das pranchas, nas zonas de solidarização;– aplicação, espalhamento e regularização do betão de

solidarização, garantindo o perfeito enchimento dasjuntas;

– possibilidade de lâmina de betão complementar(enchimento para atravessamentos, etc.); necessidade de regaprévia

126


09-11-2012

35

Soluções à base de pranchas alveolares debetão armado ou pré-esforçado

• Principais vantagens– dispensam cofragem e escoramento– só poucas juntas longitudinais (por vezes são

dispensados revestimentos)– menor peso que solução maciça equivalente– melhor contraventamento da estrutura que soluções à

base de vigotas

• Principais desvantagens– necessidade de equipamento mecânico para

manuseamento (pranchas pesadas, com comprimentodo vão a vencer) 127



• DHs de fabricantes emitidos pelo LNEC

• NP EN 1168: 2005 + A2: 2011 – Produtos prefabricados debetão. Lajes alveoladas (hollow core slabs).

128


09-11-2012

36

Outra solução corrente para edifícios

Laje mista de chapa de aço e betãocomplementar

129


Laje mista de chapa de aço e betãocomplementar

• Betãocomplementar

• Armadurasuperior

• Conectores• Chapa metálica• Viga de apoio

130


09-11-2012

37

Outros tiposde estruturas de pavimento

prefabricadas ?

134


• Estruturas de pavimento de madeira• Lajes constituídas por elementos de pedra

(em construções antigas)

135


09-11-2012

38

Estruturas de pavimento de madeira

• Frequentes em edifícios antigos• Constituídas por:

– Vigas /barrotes de madeira de maior secção– Vigas ortogonais de madeira de menor secção

(podem não existir, função de menor espaçamento entre as vigasprincipais)

– Forro de tecto (antigo tecto falso, em madeira; pode nãoexistir, deixando a estrutura à vista)

– Soalho tradicional de madeira

136


Estruturas de pavimento de madeira

• Elevada deformabilidade• Baixas cargas permanentes• Reduzido isolamento sonoro e isolamento

térmico (pode ser objecto de reabilitação acústica e térmicaatravés da colocação de material de isolamento no tecto falso)

• Susceptibilidade a degradação por acção dahumidade

137


09-11-2012

39

Laje mista madeira-betão

• Para reforço estrutural• Aumento da carga permanente• Atenção à susceptibilidade à humidade

139


Laje exterior prefabricada de pedra(em edifício antigo)

140


09-11-2012

40

Sempre que se trabalha em altura:Disposições de segurança

141Paulina Faria

142Paulina Faria

09-11-2012

41

143Paulina Faria

Documents

TC 9 Estruturas Pavimentos