A construção com utilização de estruturas de betão armado é caracterizada por uma abundância de soluções de engenharia, cujo princípio de funcionamento e características são apenas compreensíveis para especialistas de arquitetura e projeto de construção. Nosso programa educacional corrigirá esse descuido, contando aos leitores sobre a tecnologia de tetos monolíticos pré-moldados sem vigas (BSMP).
Dispositivo e recursos
Como outros tipos de estruturas monolíticas pré-moldadas, os pisos sem vigas têm uma separação clara das funções das partes monolíticas e pré-moldadas do maciço de concreto armado geral. Uma característica comum é o uso de elementos de concreto pré-moldado de fábrica como uma espécie de fôrma, cujos elementos, após o monolito, são combinados para uma percepção mais eficiente de cargas e impactos.
Para entender a diferença entre tetos de vigas e vigas, não será supérfluo familiarizar-se com o modelo físico deste último. O principal elemento de suporte de carga neles é um sistema de vigas unidirecionais ou dirigidas transversalmente apoiadas em colunas verticais. Lajes ou placas de concreto armado são colocadas sobre as próprias vigas, assim, a área de carga aumenta devido ao apoio ao longo de todo o comprimento do lado curto do concreto armado.
Os tectos sem vigas distinguem-se pelo facto de, em vez de vigas, utilizarem painéis acima da coluna, nos quais são colocados painéis entre vãos. Cada uma das colunas nestes casos possui uma extensão na parte superior, denominada capitel, cuja finalidade funcional é aumentar a área de contato entre os elementos estruturais pré-fabricados. A parte monolítica da laje pode incluir uma cobertura geral de concreto armado e buchas especiais projetadas para imobilizar os painéis e sua fixação rígida às tampas das colunas.
Uma diferença característica do BSMP é a recusa em apoiar-se nas paredes internas de suporte, os painéis transferem a carga apenas para as estruturas de fechamento. A parte central do piso é suportada por uma grade de coluna com vãos iguais. Trata-se de um sistema bastante complexo, cujas funções se expressam com maior clareza quando se utilizam produtos de concreto compatíveis de um fabricante, cujo projeto prevê um número suficiente e a localização correta de saliências tecnológicas e estacas-pranchas. Os sistemas sem costura também se destacam pelo fato de ser um dos poucos tipos de estruturas de concreto armado em que a ligação das gaiolas de reforço dos produtos é realizada por soldagem..
Nomeação de pisos sem vigas
A complexidade do dispositivo BSMP é compensada por um uso mais racional do volume das instalações dos andares inferiores com resistência estrutural comparável. O teto é liberado de um sistema de nervuras que impede a livre condução das comunicações de engenharia e dificultam o acabamento.
Soluções construtivas para pisos sem vigas com uma distância entre vãos de até 6 metros em ambas as direções foram estudadas e descritas em detalhes suficientes. No entanto, o uso de tais estruturas na engenharia civil é fortemente limitado pela desnecessária construção de instalações de comprimento considerável com um layout livre. No entanto, os fabricantes de sistemas de fôrma permanente muitas vezes oferecem soluções que se posicionam como BBPS, mas na verdade não o são. Na modalidade geral, as vigas em tais tetos ainda estão disponíveis, embora estejam ocultas na espessura da laje monolítica pré-moldada e sejam representadas por uma viga em I de aço.
No entanto, a tecnologia original pode ser aplicada a propriedades comerciais e residenciais privadas. Em primeiro lugar, são os pisos do primeiro andar acima do pedestal monolítico, bem como os pisos entre pisos de edifícios feitos de painéis de concreto composto. Via de regra, nesses casos, a grade de colunas inclui no máximo 4 a 9 apoios, ou seja, a área total de sobreposição com este método do dispositivo pode chegar a 300 m2. As vantagens adicionais de um sistema sem vigas incluem consumo reduzido de concreto e, como resultado, menor peso da estrutura do pórtico..
Cálculo e design
A nomenclatura de produtos de concreto armado para lajes pré-moldadas monolíticas e os requisitos técnicos para produtos são apresentados no GOST 27108–86. Uma descrição geral do sistema BSMP e as instruções para projeto e cálculo são descritas em detalhes no manual para SNiP 2.03.01-84 “Projeto de estruturas monolíticas pré-moldadas de concreto armado”.
Na prática, sistemas de software CAD especiais são usados para calcular estruturas monolíticas pré-fabricadas sem moldura
O arranjo das colunas para o BSMP pode ser considerado equidirecional ou ao longo das interseções de uma grade retangular, mas, neste último caso, a proporção dos comprimentos dos vãos não deve exceder 1,5: 1. A frequência de instalação dos apoios deve ser determinada pela capacidade de carga admissível das lajes de acordo com seu cálculo de deflexão sob cargas operacionais. A tendência geral é que com o aumento do passo dos pilares, a espessura da sobreposição diminua e, como resultado, o peso específico da estrutura se torne menor. Esta circunstância deve ser levada em consideração ao projetar edifícios sobre fundações de faixa, apoiados em solo enfraquecido. A espessura média da laje varia de 1/30 a 1/35 de comprimento do vão.
A metodologia de cálculo geralmente aceita é baseada na determinação da seção transversal suficiente dos elementos do rolamento de acordo com a resistência necessária para os estados limites do primeiro grupo. Durante o cálculo, uma espessura suficiente da seção transversal dos elementos, normal ao eixo longitudinal, é estabelecida, dependendo de várias condições. Em seguida, é realizado o cálculo das seções inclinadas ao eixo longitudinal para resistir às cargas de deslocamento e momentos fletores oblíquos..
Um exemplo de cálculo para a distribuição de colunas e o tamanho da capital
Uma vez que estamos falando sobre o cálculo de estruturas pré-moldadas monolíticas, uma seção separada do Apêndice descreve a metodologia para calcular a resistência das juntas de contato do concreto de grauteamento separadamente para os suportes intermediários e finais. O objetivo deste cálculo é determinar a área suficiente do ponto de contato e os métodos de comunicação aplicados da estrutura pré-fabricada monolítica: remoção de elementos de reforço, disposição de buchas, garantia de rugosidade superficial na zona de contato. Esses cálculos, incluindo a determinação da resistência, também são realizados de acordo com o método dos estados limites do primeiro grupo..
Ao final dos estudos de projeto, é determinada a estabilidade operacional, ou seja, o cálculo é realizado utilizando-se o método dos estados limites do segundo grupo. Isso inclui a determinação da largura de abertura de fissura admissível e o cálculo das forças de compressão e tração de compensação, em ambos os casos os índices no plano normal e inclinado em relação ao eixo longitudinal do elemento de concreto armado são determinados separadamente. O cálculo termina com a determinação da curvatura admissível e das deformações de acordo com os requisitos para o equilíbrio complexo do sistema de pórticos.
Tipos de lajes e pilares usados
Durante a construção do BSMP, tanto produtos padrão de acordo com GOST 27108–86 quanto produtos especialmente projetados podem ser usados. Este último, é claro, é muito raro na construção privada. Via de regra, estamos falando de três tipos de produtos padronizados: colunas, tampos para eles, bem como placas com uma configuração especial.
1 – coluna; 2 – capital; 3 – laje de piso
Para começar, as colunas e capitéis adequados para uso em tetos sem vigas devem ter conexões macho e fêmea. Esta exigência é ditada pelo referido Manual, onde se constata que o cálculo é realizado de acordo com o estado da estrutura pré-moldada monolítica antes do conjunto da resistência de cálculo pelo concreto de rejuntamento. Na verdade, é permitida a fixação temporária de pilares e capitéis com grampos de aço, que são removidos após o endurecimento final dos tarugos de concreto, mas essa tecnologia é mais complexa e raramente é utilizada na prática..
As placas para BSMP são usadas em dois tipos. Os pilares possuem depressões especiais que impedem seu deslocamento lateral e são destinados ao encaixe tecnológico com os topos dos pilares. Como regra, as lajes dos pilares apresentam reforço descascado ao longo de pelo menos duas arestas opostas. Menos comumente, são utilizadas placas flangeadas, projetadas para união com ranhuras em capitéis. As lajes dos vãos podem ser feitas com a expectativa de incorporar apenas costuras tecnológicas e ter reforço nu em todos os lados, ou podem ser coladas com uma camada de cobertura comum, caso em que todas as suas extremidades serão lisas.
Os produtos de concreto armado para BSMP são geralmente feitos de concreto pesado de grau não inferior a B25 com reforço protendido. Durante os testes reais, também foi estabelecida a possibilidade de usar concreto sobre um agregado leve (poroso) com comprimento de vão limitado, bem como produtos ocos com cavidades esféricas..
Procedimento de instalação para SMP sem moldura
A construção de edifícios com o BSMP é feita estritamente por piso. Diretamente o dispositivo de sobreposição é realizado após a finalização da instalação dos pilares, que é precedida pela instalação de peças embutidas na sobreposição do piso inferior. As colunas também podem ser montadas de acordo com o princípio de divisão, no entanto, esta tecnologia é frequentemente abandonada devido ao comprimento considerável da conexão macho e fêmea.
Após a instalação e alinhamento da grade de suportes, são instaladas cabeças em seus alargamentos. Em seguida, é realizada a instalação da fôrma de correia, projetada para reter a massa de concreto no vazamento das buchas. No topo dos capitéis, pilares são assentados e unidos da forma prevista na configuração dos produtos de concreto. No topo das sub-lajes são colocadas lajes entre vãos, geralmente apresentando um estreitamento na área de apoio para facilitar a execução de obras monolíticas.
Após a instalação dos elementos pré-fabricados, gaiolas de reforço adicionais são conectadas nas costuras de rejuntamento e embutidas sob as colunas do próximo andar, se necessário. Em seguida, as ranhuras tecnológicas são concretadas com concreto tipo B15, que retrai pelo método de vibração. Nesta fase, torna-se evidente toda a complexidade da construção de sobreposições utilizando a tecnologia BSMP: para além da necessidade de seleccionar criteriosamente os produtos da nomenclatura, no canteiro de obras é necessário disponibilizar todas as condições para a realização de obras em dois processos tecnológicos distintos utilizando uma vasta gama de equipamentos de construção, muitas vezes pesados.
Pisos monolíticos pré-moldados sem costura
Os Pisos Monolíticos Pré-Moldados Sem Costura oferecem uma construção com maior resistência, rapidez na instalação e baixo custo. São robustos e esteticamente bonitos, com menor impermeabilização e resistência a vícios táteis e de odor, além de apresentarem certa flexibilidade. Oferecem resistência compacta contra os impactos e vibração dos veículos pesados, cargas e outras operações prediais. São a opção ideal para revestimento de áreas externas e internas.
Materiais de construção Conteúdo material
Qual é a durabilidade dos pisos monolíticos pré-moldados sem costura? É possível instalar esse tipo de piso em áreas externas? Como garantir a manutenção adequada desse tipo de revestimento?
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