Análise teórico-experimental de uma laje nervurada em escala natural

Abstract

ResumoNowadays, waffle slabs are a demand for structural designers, as a consequence of architectural design evolution and new building management concepts, in spite of its laborious numerical modeling. Therefore, it becomes necessary to know more about the structural behavior and improve the theoretical models used for simulating these slabs. The objective of this work was to analyze the adequacy of a design method widely used in the modeling of waffle slabs, verifying if it represents the slab behavior satisfactorily. A real scale waffle slab submitted to a load in a localized area was instrumented with strain gages and deflection gages for measuring specific strain and deflection in different points. The numerical analysis was made using a grid model developed by a local software company specialized in structural analysis. Tests showed a linear behavior, even though residual results could indicate cracking in some isolated sections. Numerically computed deflections presented a good estimate to test results and the experimental strains defined the presence of bending moments coincident with the forecasts of the theoretical model. Soluções estruturais sofisticadas e racionais são exigências crescentes no cotidiano de projetistas de estruturas, como conseqüência da evolução dos projetos arquitetônicos e dos novos conceitos de gerenciamento das construções. As lajes nervuradas se enquadram nesta realidade os modelos teóricos empregados para seu projeto e simulação. O objetivo deste trabalho é analisar a adequação de métodos de cálculo empregados na modelagem destas estruturas, verificando se os mesmos representam satisfatoriamente seu comportamento. Para tanto, foi instrumentada uma laje nervurada de concreto armado em escala natural. O estudo mediu deformações no concreto e deslocamentos verticais em seções características da estrutura submetida a um carregamento localizado em uma área pré-estabelecida. A análise numérica foi feita empregando-se o modelo de análise matricial de grelhas do Sistema Computacional TQS v11.0. A análise dos resultados demonstrou que a laje nervurada em estudo apresentou uma tendência ao comportamento linear em todas as etapas de carregamento, sem fissuração da estrutura como um todo, embora os resíduos no processo de descarga tenham sugerido indícios de um início de fissuração em algumas seções isoladas. O comportamento da laje esteve dentro do previsto, com deslocamentos verticais na mesma ordem de grandeza das previsões teóricas e deformações específicas indicando a presença de momentos fletores nas seções instrumentadas coincidentes com os previstos pela análise numérica.Palavras-chave: laje nervurada, concreto armado, análise matricial de grelhas, instrumentação.