Painéis de Parede de Concreto Pré-moldado ― Requisitos e Procedimentos
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Projeto em Consulta Nacional
ABNT/CB-018 PROJETO ABNT NBR 16475 ABR 2016
Painéis de parede de concreto pré-moldado ― Requisitos e procedimentos APRESENTAÇÃO 1) Este Projeto foi elaborado pela Comissão de Estudo de Lajes e Painéis Alveolares de Concreto (CE-018:600.019) do Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (ABNT/CB-018), com número de Texto-Base 018:600.019-001, nas reuniões de: 27.09.2012
21.11.2012
23.01.2013
20.02.2013
17.04.2013
05.06.2013
03.07.2013
18.09.2013
06.11.2013
04.12.2013
15.01.2014
19.02.2014
19.03.2014
16.04.2014
21.05.2014
16.07.2014
03.09.2014
24.09.2014
22.10.2014
19.11.2014
21.01.2015
a) Não tem valor normativo. 2) Aqueles que tiverem conhecimento de qualquer direito de patente devem apresentar esta informação em seus comentários, com documentação comprobatória; 3) Tomaram parte na sua elaboração: Participante Representante ABCIC
Daniela Gutstein
ABCIC
Iria Lícia Oliva Doniak
ABECE
Augusto G. Pedreira de Freitas
ABECE
Fabrício da Cruz Tomo
ABECE
Francisco P. Graziano
© ABNT 2016 Todos os direitos reservados. Salvo disposição em contrário, nenhuma parte desta publicação pode ser modificada ou utilizada de outra forma que altere seu conteúdo. Esta publicação não é um documento normativo e tem apenas a incumbência de permitir uma consulta prévia ao assunto tratado. Não é autorizado postar na internet ou intranet sem prévia permissão por escrito. A permissão pode ser solicitada aos meios de comunicação da ABNT. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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ABECE
Eduardo Barros Millen
ABNT/CB-02
Paulo E. F. de Campos
ABNT/CB-02
Rose de Lima
ABNT/CB-18
Inês L. S. Battagin
ALVEOLARES / IBPRE
José Eduardo de Souza Campos Filho
ARCELOR MITTAL
Mery Alissan da S. Correa
ANCORA
Rafael Montanher Leit
AR TREJOR
Luiz Carlos F. Oliveira
BRENAND CIMENTOS
Rafael Bittencourt
CASSOL
Wilson Braga Junior
CASSOL
José Herbet Faleiros Junior
CBCA
Rosane Bevilaqua
CMA
Carlos E. E. Melo
CONART
José Antônio Magoga
COPLAS
Rodrigo Augusto Roque
CYMACO
Elmir José Cybulski
CPI
Marcia Bari
CPI
Ricardo Margoni
CSM
Luciano Corrêa
EDUARDO PENTEADO ENGENHARIA
William dos Santos Moraes
EVOLUÇÃO ENGENHARIA
Marco Antonio Carnio
EMPÓRIO DO PRE-MOLDADO
Francisco Oggi
ENGEMOLD
João do Couto Filho
ENG. LAJES PAULISTA
Emerson Augusto N. Dias
ENGETRIX
Rodolfo Marino
ENGETRIX
Andreas G. Matthes
EPUSP
Francisco Graziano
FACENS - FAC. ENG. SOROCABA
Vitor Antonio Ducatti
FACENS - FAC. ENG. SOROCABA
Francisco Augusto de Alencar
GERDAU
Bruno B. Vaz de Mello
GERDAU
Juliano Limp
GTP
José Laginha
HARD
Rafael Montanher Leite NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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HARD
Germano Dias
HILTI
Bartolomeu Della Penha Novaes
HILTI
Iara Santos
IFBQ - FALCÃO BAUER
Antonio Carlos da Costa
IGA ENGENHARIA E CONSULT
Flávio Isaía
JET CASA
Marcelo Bergamaschi
JLVB A E V
José Luiz de V. Bonini
LAJEAL
Marília Dória do Amaral
LEONARDI
Marcelo Cuadrado Marin
LEONARDI
Rodrigo Pagmussat
LEONARDI
Camilo Mizumoto
LEONARDI
Bruno P. dos Santos
LEONARDI
Mauro Cesar Silva
MC – BAUCHEMIE
José Manoel Martins Jr.
MOLD PRÉ-MOLDADOS
Cristina Mattos
NETPRÉ – UFSCAR
Marcelo Ferreira
NETPRE – UFSCAR
Nery Knoner
NETPRE – UFSCAR
Fernando Menezes de Almeira Filho
NETPRE – UFSCAR
Luís Augusto Bachega
NETPRE – UFSCAR
Altibano Chao Neto
NETPRE – UFSCAR
Bruno Pereira dos Santos
NETPRE – UFSCAR
Giovana Innocenti
NETPRE – UFSCAR
Bruna Catoia Periotto
PDG
Thiago Tavares Abrantes
PDG
Camila Pereira Alexandre
PDG
Gil Martini Paula
PERNAMBUCO INDUSTRIAL
José Orlando Vieira Filho
PERNAMBUCO INDUSTRIAL
Luis Carlos P.Silva
PRECON
André Luiz Massote
PRECON
Isnar Maia de Freitas
PRECON
Mairon G. Leite
PREMO
Francisco Celso Silva Rocha
PRETEC
Andrey M. Maciel NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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PROTENSALTO
Alexandre J.M. Cordeiro
RESULT
Luiz Livi
ROTESMA PRÉ - FABRICADO
Leandro Merisio
ROTESMA PRÉ - FABRICADO
Carlos Alberto Nave
SIKA
Fernando Martins Ribeiro
SIKA
Ari Petterson Ahne
SINAPROCIM
Daniel de Luccas
SIS ENGENHARIA
Luis Philippe Santoro
STAMP
Silvio Alves de Oliveira
STAMP
Fernando Palagi Gaion
TEA
Ronaldo Franco
TLMIX
George Chao Neto
TQS INFORMÁTICA
Rodrigo Nurnberg
UFMG
Roberto Marcio da Silva
UFRGS
Dóris Zechmeister Bragança Weinmann
USP - SÃO CARLOS
Libânio Miranda Pinheiro
ZAMARION E MILLEN
Mateus Fran Zoboli
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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Painéis de parede de concreto pré-moldado ― Requisitos e procedimentos Precast concrete wall panels — Requirements and procedures
Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma. A ABNT NBR 16475 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (ABNT/CB-018), pela Comissão de Estudo de Lajes e Painéis Alveolares de Concreto (CE-018:600.019). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº XX, de XX.XX.XXXX a XX.XX.XXXX. O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte:
Scope This Standard establishes the requirements and procedures to be complied with by the design, in production and erection of precast wall panels that meet the classification criteria defined in Section 5. For situations not covered by this Standard or covered in a simplified manner, the technical responsible for the project can use foreign procedures and standards or international standards, accepted by the scientific and technical community, since it proved to be complied with the level of security provided by this Standard. This Standard does not apply to: a) structural precast wall panels which the horizontal dimension is greater than 6 m or the thickness is larger than 25 cm; b) wall panels without reinforcement; c) curved wall panel; d) wall panels subjected to predominantly horizontal load as retaining walls or reservoirs; e) wall panels design as foundation members. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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Painéis de parede de concreto pré-moldado ― Requisitos e procedimentos
1 Escopo Esta Norma estabelece os requisitos e procedimentos a serem atendidos no projeto, na produção e na montagem de painéis de parede pré-moldados que se enquadram nos critérios de classificação estabelecidos na Seção 5. Para situações não cobertas por esta Norma ou cobertas de maneira simplificada, o responsável técnico pelo projeto pode usar procedimentos ou normas estrangeiras ou internacionais aplicáveis, aceitos pela comunidade técnico-científica, desde que demonstrado o atendimento ao nível de segurança prevista por esta Norma. Esta Norma não se aplica a: a) painéis de parede pré-moldados estruturais cuja dimensão horizontal seja maior que 6 m ou que a espessura seja maior que 25 cm; b) painéis de parede sem armaduras; c) painéis de parede curvos; d) painéis de parede submetidos ao carregamento predominantemente horizontal, como muros de arrimo ou reservatórios; e) painéis de parede como elementos de fundação.
2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 5738, Concreto ‒ Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova ABNT NBR 5739, Concreto ‒ Ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 6118, Projeto de estruturas de concreto ‒ Procedimento ABNT NBR 6120, Cargas para o cálculo de estrutura de edificações ABNT NBR 6123, Forças devidas ao vento em edificações ABNT NBR 7480, Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado ‒ Especificação ABNT NBR 7481, Tela de aço soldada ‒ Armadura para concreto ABNT NBR 7482, Fios de aço para estruturas de concreto protendido ‒ Especificação ANBT NBR 7483, Cordoalhas de aço para estrutura de concreto protendido ‒ Especificação ABNT NBR 8522, Concreto ‒ Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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ABNT NBR 8681, Ações e seguranças nas estruturas ‒ Procedimento ABNT NBR 8800, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios
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ABNT NBR 8953, Concreto para fins estruturais ‒ Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência ABNT NBR 9062, Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado ABNT NBR 12655, Concreto de cimento Portland ‒ Preparo, controle e recebimento ‒ Procedimento ABNT NBR 13279, Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos ‒ Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão ABNT NBR 13281, Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos ‒ Requisitos
ABNT NBR 14323, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e de concretos de edifícios em situação de incêndio ABNT NBR 14861, Lajes alveolares pré-moldadas de concreto protendido ‒ Requisitos e procedimentos ABNT NBR 14862, Armaduras treliçadas eletrossoldadas ‒ Requisitos ABNT NBR 14931, Execução de estruturas de concreto ‒ Procedimento ABNT NBR 15200, Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio ABNT NBR 15305, Produtos pré-fabricados de materiais cimentícios reforçados com fibra de vidro ‒ Procedimento para o controle da fabricação ABNT NBR 15575-1, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 1: Requisitos gerais ABNT NBR 15575-2, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais ABNT NBR 15575-3, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos ABNT NBR 15575-4, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas – SVVIE ABNT NBR 15823-1, Concreto autoadensável ‒ Parte 1: Classificação, controle e aceitação no estado fresco ABNT NBR 16055, Parede de concreto moldada no local para a construção de edificações ‒ Requisitos e procedimentos
3 Termos e definições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 insertos qualquer peça incorporada ao elemento pré-moldado, para atender a uma finalidade de ligação estrutural ou para permitir fixações de outra natureza 2/61
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3.2 junta junta é a interface entre dois ou mais elementos estruturais, onde surgem as ações de forças (por exemplo: tração, cisalhamento, compressão) ou de momento 3.3 ligações dispositivos utilizados para compor um conjunto estrutural a partir de seus elementos, com a finalidade de transmitir os esforços solicitantes, em todas as fases de utilização, dentro das condições de projeto, mantendo as condições de durabilidade ao longo da vida útil da estrutura 3.4 ligação de contraventamento as ligações de contraventamento têm tripla função: resistir aos esforços de tração e compressão perpendiculares ao plano do painel, permitir movimentos no plano do painel e proporcionar ajustes para o alinhamento do painel 3.5 ligação de gravidade as ligações de gravidade, também conhecidas como ligações de apoio, transferem essencialmente as cargas do painel devido à ação da gravidade juntamente com as cargas permanentes de outros elementos a eles fixados (por exemplo, caixilhos) 3.6 ligação de alinhamento as ligações de alinhamento têm por objetivo garantir que as faces externas dos painéis fiquem alinhadas, e são submetidas principalmente a esforços de cisalhamento 3.7 painel de parede estrutural os painéis estruturais são projetados para exercer a função estrutural da edificação e resistir às ações externas e internas aos painéis. Assim, não há a necessidade de se apoiar ou fixar sobre um sistema estrutural, exceto sobre a fundação 3.8 painel de parede não estrutural ou painel de parede de vedação os painéis não estruturais ou painéis de parede de vedação necessitam de uma superestrutura na qual são fixados e por onde são transmitidas as ações externas e internas sobre os painéis. Têm potencialidade de aplicação em qualquer tipo de edificação, podem ser aplicados em fechamento de estruturas pré-fabricadas de concreto, em estruturas de concreto moldado no local ou em estruturas mistas, proporcionando flexibilidade arquitetônica e velocidade à obra
4 Simbologia As expressões desta Norma são dadas para o Sistema Internacional de Unidades. Admite-se g = 10 kgf/cm2 = 1 MPa. As unidades de força são 10 kN = 1 tf = 1 000 kgf e para tensão é 1 MPa = 10 kgf/cm2 = 100 tf/m2. As notações contidas nesta Norma correspondem àquelas fixadas na ABNT NBR 7808, na ABNT NBR 6118, na ABNT NBR 9062 e as relacionadas a seguir: γ n
é o coeficiente de ajustamento total da ligação; NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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γn1 é o coeficiente de ajustamento para cada mecanismo resistente interno na ligação em função da ductilidade do modo de falha; γn2
é o coeficiente de ajustamento da ligação em função da gravidade das consequências de uma eventual ruína da mesma;
γn3
é o coeficiente de ajustamento em função da incerteza dos esforços atuantes na ligação;
γn4
é o coeficiente de ajustamento em função da durabilidade e possibilidade de manutenção das ligações;
γn5
é o coeficiente de ajustamento em função do tipo de carga predominante e do tipo de controle de qualidade do processo construtivo da ligação.
5 Classificação de painéis de parede e requisitos gerais Os painéis de parede pré-moldados do escopo desta Norma podem ser classificados levando em consideração a forma da sua seção transversal, sua utilização (quanto ao uso), sua função de acabamento e sua função estrutural, conforme 5.1 a 5.4.
5.1 Classificação de painéis de parede quanto à seção transversal Os painéis de parede são classificados quanto à forma da sua seção transversal em maciços, alveolares, reticulados misto, sanduíche, nervurados e de parede dupla, conforme definido em 5.1.1 a 5.1.6. Para os painéis de parede sanduíche com conectores rígidos intercamadas pode ser consultada a literatura técnica tradicional ou normalização internacional ou estrangeira de referência. No caso de serem aplicados revestimentos não estruturais, a camada de revestimento não deve ser considerada como fazendo parte da seção estrutural do painel. Caso o revestimento seja de concreto arquitetônico com propriedades mecânicas do concreto compatíveis com as da seção estrutural, apenas os frisos e ressaltos deverão ser desconsiderados. A seção estrutural do painel será considerada conforme exemplo mostrado na Figura 1. As armaduras dos painéis de parede devem atender aos requisitos de durabilidade do concreto estabelecidos na Seção 6. Face exposta do agregado
Profundidade da exposição
Concreto estrutural arquitetônico Interface de ligação
tef
Concreto estrutural
Espessura do painel
Figura 1 – Espessura efetiva tef de painel com revestimento de elemento arquitetônico 4/61
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5.1.1 Painel de parede maciço
tef
Painéis de parede cuja seção é preponderantemente retangular. Para estes painéis de parede, as propriedades e geometria da seção transversal (área, inércia e cobrimento) devem ser calculadas a partir da seção retangular líquida descontando os ressaltos (Figura 2).
Figura 2 – Espessura efetiva tef de painel com rebaixos 5.1.2 Painel de parede alveolar não estrutural São painéis em que a seção transversal é alveolar, com a presença de nervuras de concreto e de alvéolos. A geometria dos alvéolos deve ser definida em projeto em função do processo de fabricação adotado. A Figura 3 mostra as variáveis que definem a geometria das nervuras e dos alvéolos. Para os painéis de parede alveolares, as considerações quanto à área e à inércia devem ser feitas para a seção retangular líquida (descontando a largura máxima dos vazios). b1
S
b2
t
b2
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Figura 3 – Variáveis que definem a geometria das nervuras e dos alvéolos 5.1.3 Painel de parede nervurado São painéis de parede cuja seção transversal apresenta nervuras como as indicadas na Figura 4, que aumentam a resistência e a rigidez do elemento. Para esses painéis de parede, o cálculo das propriedades da seção transversal (área e inércia) deve ser feito considerando o trecho de seção maciça do painel (com espessura b3). Em painéis de parede estruturais, a contribuição resistente de seus travamentos laterais (nervuras de espessura b4 na Figura 4) deve ser considerada no cálculo do coeficiente de flambagem, levando em conta o espaçamento entre travamentos e altura do painel.
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Em painéis de parede não estruturais, a contribuição das nervuras deve ser considerada na determinação da espessura efetiva em função da inércia da seção.
b3 hnerv
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As dimensões mínimas para os painéis de parede nervurados estão apresentadas em 10.1.
b4
S
Figura 4 – Seção transversal de um painel nervurado
5.1.4 Painel de parede sanduíche sem ligação rígida
tef
São painéis de parede cuja seção transversal é formada pela composição de dois elementos de concreto de seção maciça, com preenchimento de material inerte posicionado entre eles. Para o cálculo de área, inércia e cobrimento do painel de parede sanduíche sem ligação rígida, deve-se considerar apenas a seção formada pelo elemento estrutural de concreto maciço de espessura tef indicada na Figura 5 desprezando os demais materiais, que são elementos sem finalidade estrutural (de concreto para fins de vedação e de material inerte).
Figura 5 – Definição da espessura em painel de parede sanduíche sem ligação rígida
5.1.5 Painéis de parede dupla
Os painéis de parede dupla são elementos formados pela composição de painéis maciços pré-moldados conectados por nervuras e/ou por treliças (Figura 6). Nos casos em que a parede dupla tiver o núcleo preenchido completamente com concreto estrutural, o painel apresenta um comportamento similar ao de painel maciço, devendo atender às especificações de 5.1.1. Se o preenchimento entre as paredes for apenas parcial, restando vazios entre elas, devem ser atendidas as especificações de 5.1.2, relativas a painéis de parede alveolares não estruturais. Alternativamente, é permitido tratar os trechos maciços como painéis de parede independentes separados pelos vazios. 6/61
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Para os casos onde as treliças apresentem alguma contribuição para o desempenho estrutural do painel, essas devem atender aos critérios de durabilidade devendo ser galvanizadas ou embebidas no concreto estrutural. b6
b5
S
b6
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Figura 6 – Seção transversal de painel de parede dupla 5.1.6 Painel de parede reticulado misto, sem função estrutural São painéis de parede cuja seção transversal é formada pela composição de nervuras de concreto armado e preenchimento entre as nervuras executado com material inerte como, por exemplo, blocos cerâmicos (Figura 7). O painel reticulado misto sem função estrutural é dimensionado para suportar esforços de desforma, manuseio, transporte, montagem e vento. Para esses painéis de parede, consideram-se apenas as nervuras horizontais e verticais como elementos estruturais (de seção maciça de concreto). Para edificações habitacionais de até cinco pavimentos, é permitido o uso de painéis de parede reticulados mistos com finalidade estrutural desde que comprovado o desempenho por meio de ensaios segundo as prescrições da ABNT NBR 9062 para projeto acompanhado de verificação experimental. A determinação da capacidade resistente deve ainda satisfazer os requisitos apresentados na ABNT NBR 15575-2. Nervuras de concreto
Reboco/concreto
Material inerte
Figura 7 – Seção transversal de painel reticulado misto
5.2 Classificação de painéis de parede quanto ao uso Os painéis de parede podem ser classificados em função do uso da edificação na qual está inserido: a) residencial; b) comercial; c) industrial. Painéis de parede utilizados em edifícios com fins de hotelaria são classificados como residenciais. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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Para efeitos desta Norma, são considerados edifícios residenciais simplificados aqueles compostos de painéis de parede estruturais pré-moldados com até cinco pavimentos, que atendem às seguintes condições: a) lajes de menor vão livre não superior a 4 m e sobrecarga máxima de 3 kN/m2;
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b) pé-direito (diferença de nível entre piso e laje) máximo de 3 m.
5.3 Classificação de painéis de parede quanto ao acabamento 5.3.1 Painel de parede bruto
São painéis de parede que, após a montagem, necessitam de algum acabamento, seja pintura, gesso ou argamassa. 5.3.2 Painel de parede arquitetônico
São painéis de parede que, após a montagem, já se encontram acabados em pelo menos uma das faces, sem a necessidade de outro tipo de revestimento para fins de acabamento. Os painéis de parede arquitetônicos devem respeitar os requisitos e os procedimentos de produção, manuseio e de montagem estabelecidos nas Seções 17, 18 e 19.
5.4 Classificação de painéis de parede quanto ao comportamento estrutural 5.4.1 Painel de parede estrutural
São painéis de parede que fazem parte da estrutura da edificação, funcionando como elementos resistentes a esforços locais e globais, podendo também apresentar a função de vedação. As instalações em painéis de parede estruturais devem respeitar os limites apresentados na Seção 11. 5.4.2 Painel de parede não estrutural
São painéis de parede que fazem parte da edificação, mas comportando-se apenas como elementos de vedação. Esses painéis de parede podem garantir a proteção da edificação quanto às intempéries e também podem ser utilizados para posicionamento de tubulações de instalações hidrossanitárias e outras, conforme o respectivo projeto. Também podem ter a função corta-fogo e/ou de proteção quanto a incêndio, quando projetados para esta finalidade.
5.5 Requisitos Gerais 5.5.1 Requisitos de qualidade da estrutura
Uma estrutura composta de painéis de parede pré-moldados deve ser projetada e construída de modo que: a) resista a todas as ações às quais estarão sujeitos durante as fases de construção e durante a sua vida útil; b) sob as condições ambientais previstas na época de projeto e quando utilizada conforme preconizado em projeto, conserve sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil; c) atenda às exigências de manutenção das instalações hidrossanitárias e elétricas, ao longo da vida útil da edificação. 8/61
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5.5.2 Requisitos da qualidade de projeto O projeto de uma estrutura formada por painéis de parede pré-moldados deve ser elaborado adotando-se: a) sistema estrutural adequado à função desejada para a edificação; b) análise da estabilidade global, levando-se em conta a rigidez das ligações entre os painéis de parede pré-moldados estruturais (conforme 5.4.1); c) combinações de ações compatíveis e representativas; d) dimensionamento e verificação de todos os elementos estruturais presentes; e) especificação de materiais de acordo com os dimensionamentos efetuados; f)
os critérios conforme a ABNT NBR 9062 referente a projetos em situação de incêndio;
g) as exigências da ABNT NBR 15575-1, 2 e 4, quando aplicável, com o que se considera o desempenho do edifício concluído.
6 Durabilidade 6.1 Diretrizes para durabilidade das estruturas de painéis de parede pré-moldados 6.1.1 Valem as diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto definidas na ABNT NBR 9062, complementadas pela ABNT NBR 6118 quanto às exigências de durabilidade, vida útil de projeto, mecanismos de envelhecimento e deterioração e agressividade do ambiente, considerando o sistema estrutural formado pelos painéis de parede pré-moldados e pelos conectores metálicos. 6.1.2 Para atendimento das exigências de durabilidade, devem ser respeitados os requisitos de estanqueidade, de proteção quanto à corrosão e de resistência ao fogo, bem como observado o estabelecido em 6.2 a 6.4.
6.2 Critérios de projeto que visam a durabilidade 6.2.1 O detalhamento das armaduras deve respeitar as disposições construtivas, como o espaçamento das barras, dobramento, emendas e demais especificações estabelecidas na ABNT NBR 6118. 6.2.2 O detalhamento das armaduras conforme 6.2.1 também deve atender aos requisitos de proteção das armaduras quanto à corrosão, e os cobrimentos mínimos das armaduras dos painéis de parede estruturais pré-moldados e pré-fabricados devem atender aos requisitos correspondentes aos estabelecidos na ABNT NBR 9062 para os pilares pré-moldados e pré-fabricados, respectivamente. Para painéis de parede não estruturais, permite-se reduzir o cobrimento em 5 mm em relação ao painel de parede estrutural, não podendo ser inferior a 15 mm. O cobrimento mínimo a ser atendido corresponde à distância da face da armadura até a superfície mais próxima do elemento ou contato com elemento inerte. 6.2.3 No caso de painéis de parede com o emprego de armadura centrada, com cobrimentos maiores do que os mínimos especificados em 6.2.2, pode-se utilizar as prescrições de uma classe de agressividade ambiental imediatamente acima (mais branda), desde que se verifique que o estado limite de abertura de fissuras em uma eventual face tracionada atende ao estabelecido na ABNT NBR 6118. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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6.2.4 O cobrimento definido em 6.2.2 deve ser respeitado por toda a seção do painel de parede, incluindo as regiões com menor espessura como, por exemplo, em regiões com frisos, reentrâncias, pingadeiras e outros detalhes arquitetônicos.
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6.2.5 Para o atendimento aos requisitos de segurança ao fogo, deve ser respeitado o estabelecido em 9.7 e na ABNT NBR 9062. 6.2.6 Para painéis de parede que receberão tratamento arquitetônico expondo os agregados na superfície, o cobrimento deve considerar a profundidade da nata removida durante o tratamento.
6.2.7 Não é recomendável o emprego de soluções ácidas para limpeza da superfície do painel. Caso seja utilizado, deve-se realizar uma limpeza imediatamente posterior a utilização do ácido de forma a neutralizar seus efeitos. 6.2.8 As considerações referentes à estanqueidade dos painéis de parede e das juntas entre painéis apresentadas na ABNT NBR 15575-3 devem ser respeitadas.
6.3 Elementos complementares para aumentar a durabilidade, integrados à estrutura Podem ser consideradas alternativas com o objetivo de aumentar a durabilidade quanto à corrosão e segurança quanto ao fogo, como a utilização de armadura galvanizada, protegida com epóxi ou outros tipos de pintura com este objetivo, bem como a substituição parcial da armadura por outros tipos de materiais complementares com melhor desempenho quanto à corrosão e/ou ao fogo. Neste caso, devem ser feitos estudos conforme normalização internacional de referência e literatura técnica recomendada, podendo ser necessária a comprovação por metodologia experimental, quando se tratar de solução inovadora.
6.4 Diretrizes para durabilidade dos conectores e dos insertos metálicos Para os conectores metálicos dos sistemas formados por painéis de parede pré-moldados, devem ser utilizados sistemas de proteção ao fogo previstos em projeto, para sua adequada execução e manutenção durante a vida útil da estrutura, de forma a garantir pelo menos a mesma resistência da estrutura quanto ao fogo. A proteção contra corrosão nos insertos metálicos deve respeitar os critérios estabelecidos pela ABNT NBR 8800 e ABNT NBR 9062 considerando a agressividade do ambiente e a vida útil prevista para a edificação.
7 Propriedades dos materiais 7.1 Generalidades Para os concretos de elementos pré-fabricados, conforme a ABNT NBR 9062, podem ser adotados os coeficientes de minoração dos materiais: c = 1,3 e s = 1,10.
Valem as especificações da ABNT NBR 9062 para os materiais que compõem os painéis de parede de concreto pré-fabricado e os de concreto pré-moldado, conforme a classificação apresentada nesta Norma, complementados pelos requisitos de 7.2 a 7.7.
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7.2 Concreto 7.2.1 Resistência mecânica Esta Norma se aplica a concretos compreendidos nas classes de resistência do grupo I da ABNT NBR 8953. Sempre que aplicáveis, devem ser respeitadas as prescrições da ABNT NBR 6118, ABNT NBR 9062, ABNT NBR 14861, ABNT NBR 14931 e ABNT NBR 12655. 7.2.2 Dosagem 7.2.2.1 Admite-se somente dosagem experimental, conforme a ABNT NBR 12655 e prescrições da ABNT NBR 9062. Deve ser mantido registro da dosagem experimental indicando: fator a/c adotado, trabalhabilidade e resistência à compressão. Deve ser registrada a resistência à compressão no momento da desforma e da liberação da protensão (para o caso de concreto protendido), correspondente à idade adotada na produção e módulo de elasticidade nas idades de liberação da protensão, aos 7 dias, 14 dias ou 28 dias, conforme a ABNT NBR 8522. 7.2.2.2 Deve ser ainda registrada a resistência à tração do concreto, podendo ser determinada por ensaios de compressão diametral ou por resistência à tração na flexão. 7.2.2.3 Uma nova verificação deve ser conduzida sempre que houver alguma alteração nos materiais, projeto ou critérios estabelecidos. 7.2.3 Controle tecnológico 7.2.3.1 Para a verificação da dosagem utilizada e das características dos constituintes do concreto, aplica-se o disposto nas ABNT NBR 12655, ABNT NBR 9062, ABNT NBR 15305 (para o caso de concreto com fibras), ABNT NBR 15823-1 (para o caso de concreto autoadensável) e ABNT NBR 14861 (para o caso de painéis alveolares). 7.2.3.2 Para o controle tecnológico e a verificação da resistência mecânica, aplicam-se as ABNT NBR 5738 e ABNT NBR 5739.
7.3 Aço para armaduras 7.3.1 Os painéis de parede pré-moldados podem ser projetados utilizando-se de reforço estrutural proveniente de armaduras e fibras. Para fibras, valem as prescrições de 7.4. Podem ser adotadas como armaduras de concreto armado ou protendido: telas soldadas, vergalhões, treliças, cordoalhas, fios de protensão e conectores metálicos. 7.3.2 Todas as armaduras dos painéis de parede pré-moldados devem ter diâmetros (e suas seções transversais nominais), resistência ao escoamento e demais propriedades especificadas em projeto. Devem ser atendidas as normas específicas aplicáveis para cada tipo de material, segundo 7.3.3 a 7.3.7, para aceitação, recebimento e controle tecnológico. 7.3.3 As barras e fios de aço empregados nos elementos de concreto armado devem obedecer à ABNT NBR 7480. 7.3.4 As telas soldadas devem obedecer à ABNT NBR 7481. 7.3.5 As barras, fios e as cordoalhas de aço empregados nos elementos de concreto protendido devem obedecer, respectivamente, às ABNT NBR 7482 e ABNT NBR 7483. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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7.3.6 O aço para conectores metálicos deve atender às especificações da ABNT NBR 8800. 7.3.7 As armaduras ABNT NBR 14862.
treliçadas
eletrossoldadas
devem
atender
às
especificações
da
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7.4 Fibras
7.4.1 As fibras para reforço estrutural (macrofibras) devem atender às especificações constantes nas ABNT NBR 15530 (fibras de aço), ABNT NBR 15305 (fibras de vidro) e EN 14889-2 (fibras sintéticas).
7.4.2 O projeto estrutural de painéis de parede em concreto reforçado com fibras (CRF) deve especificar o material, o tipo, a quantidade e as propriedades físicas das fibras introduzidas no concreto. 7.4.3 As fibras para reforço secundário (microfibras) devem ser previstas visando combater o lascamento do concreto em situações de incêndio.
7.5 Graute
7.5.1 No caso da utilização de graute em ligações de painéis de parede, estes devem ser executados conforme especificado em projeto e aceitos pelo controle tecnológico. Devem ser atendidas as especificações da ABNT NBR 9062. 7.5.2 Quando especificado o graute, sua influência na resistência da ligação deve ser devidamente verificada em laboratório, nas condições de sua utilização. 7.5.3 A avaliação da influência do graute na compressão deve ser feita mediante o ensaio de compressão de corpos de prova prismáticos.
7.6 Argamassas de assentamento
7.6.1 As argamassas destinadas ao assentamento (sem função estrutural) e revestimento devem atender aos requisitos estabelecidos na ABNT NBR 13281. Com relação à resistência à compressão, deve ser atendido o valor mínimo de 5 MPa. 7.6.2 As argamassas utilizadas nas ligações estruturais entre painéis de parede devem ter a resistência à compressão no mínimo igual à metade da resistência a compressão do concreto do painel. 7.6.3 A resistência da argamassa deve ser determinada de acordo com a ABNT NBR 13279.
7.7 Outros materiais Quando forem utilizados outros materiais, como blocos cerâmicos, blocos de concreto e outros, utilizados para compor os painéis de parede pré-moldados, devem ser realizados ensaios de caracterização segundo normas técnicas ou procedimentos específicos aplicáveis. Para as alças de içamento, não é permitido o uso de aço CA-25 ou CA-50 ou CA-60, devendo ser respeitadas as prescrições da ABNT NBR 9062.
8 Comportamento conjunto dos materiais Conforme a ABNT NBR 6118. 12/61
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9 Segurança e estados limites Conforme a ABNT NBR 6118.
9.1 Generalidades Vale o estabelecido na ABNT NBR 9062 para os estados limites últimos, de serviço e de deformação. Devem ser consideradas as ações previstas nas ABNT NBR 6118 e ABNT NBR 9062, onde as cargas correspondentes podem ser determinadas conforme estabelecido em 9.2 a 9.5. Devem ser consideradas as ações na condição em serviço e em todas as fases que precedem a instalação.
9.2 Ações transitórias As ações transitórias são definidas pelas fases que precedem a situação em serviço (instalada em sua posição definitiva) e devem ser consideradas no dimensionamento dos painéis de parede. Os efeitos dinâmicos preponderantes durante as fases transitórias podem ser considerados, na ausência de uma análise mais rigorosa, por meio de análise estática equivalente, adotando-se um coeficiente de amplificação dinâmica (βa), conforme as especificações da ABNT NBR 9062. 9.2.1 Ações durante o saque da forma Para a situação de saque dos painéis de parede da forma, deve ser considerado o coeficiente de amplificação dinâmica (βa) definido na ABNT NBR 9062, bem como o ângulo para o saque do painel em relação à forma e a aderência do painel com a forma. Para casos onde haja detalhes arquitetônicos e/ou saliências na superfície que dificultem a desforma do painel, o coeficiente de amplificação dinâmica (βa) deve ser tomado com valor não inferior a 1,5. 9.2.2 Ações durante o estoque Eventuais empenamentos durante a fase de estoque devido a diferença de temperatura entre as faces do painel, diferença de retração entre os concretos que compõem a seção transversal e posicionamento do painel durante estocagem, devem ser considerados no dimensionamento do painel conforme literatura técnica recomendada e limitados conforme Seção 12.5.
A
Suporte lateral
θ
δ
wd Sen θ
θ a
wd Cos θ A
90°
wd
b Seção A
Figura 8 – Deformação durante fase de estoque
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δmax =
5w d senθ a 4 b 4 + 384Ec I x Iz
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onde a
é a altura do apoio do painel;
b
é a distância horizontal entre os apoios;
wd
é o peso do painel por unidade de área;
Ix e Iz são os momentos de inércia em relação ao eixo X e Z, respectivamente.
9.2.3 Ações durante a montagem
Os painéis de parede devem ser verificados durante a montagem aplicando-se o coeficiente de amplificação dinâmica segundo 9.2.1. A condição da estabilidade transitória do painel após a montagem deve ser verificada considerando as condições de escoramento.
9.3 Esforços solicitantes Permite-se o cálculo das reações das lajes pelo método das charneiras plásticas, porém os esforços devidos à flexão devem ser criteriosamente determinados de forma a garantir a monoliticidade do diafragma e a conexão deste com as paredes. Os edifícios de painéis de parede estruturais pré-moldados devem respeitar os limites de deslocamentos relativos entre o topo e a base do edifício estabelecidos na ABNT NBR 9062. A análise estrutural deve considerar, além dos critérios estabelecidos na Seção 12, os seguintes requisitos: a) a estabilidade lateral dos componentes e do conjunto estrutural deve ser verificada pela disposição dos painéis de parede estruturais nas duas direções. A rigidez da ligação entre painéis de parede deve ser representada no modelo estrutural; b) a laje pode ser calculada como solidária com os painéis de parede resistentes e funcionamento como diafragma rígido, de forma a transferir aos painéis de parede os esforços horizontais. Para tanto, devem ser verificadas as resistências das ligações entre painéis de parede e laje para assegurar a transferência desses esforços; c) para o caso de lajes alveolares, devem ser consideradas as prescrições da ABNT NBR 14861.
9.4 Cargas verticais O carregamento vertical nos painéis de parede deve considerar todas as cargas atuantes sobre eles, de acordo com a ABNT NBR 6120, atuando paralelamente ao plano médio dos painéis de parede estruturais. 9.4.1 Cargas linearmente distribuídas
As cargas gravitacionais são admitidas linearmente distribuídas e aplicadas nos painéis de parede. Considera-se o espraiamento de cargas conforme indicado na Figura 9 (b). Nesta condição, devem ser verificadas as tensões de cisalhamento nos painéis de parede envolvidos no carregamento e suas ligações entre esses. O ângulo que define o caminhamento das cargas é definido em função da rigidez da ligação entre painéis de parede e limitado em no máximo 45° e a largura máxima horizontal desse espraiamento é limitado pela largura efetiva definida em 10.1.2. 14/61
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9.4.2 Cargas concentradas ou parcialmente distribuídas Nos painéis de parede estruturais, uma carga concentrada ou parcialmente distribuída pode ser suposta repartida uniformemente em seções horizontais limitadas por um dos planos inclinados a 45° sobre a vertical e passando pelo ponto de aplicação de carga ou pelas extremidades da faixa de aplicação. A largura máxima horizontal desse espraiamento é limitado pela largura efetiva definida em 10.1.2. No caso de transferência de esforços entre painéis de parede adjacentes, esse ângulo de espraiamento das cargas é definido pela rigidez da ligação e considerado no máximo 45° para o caso de ligações rígidas, conforme definido na Seção 14. Deve-se ainda verificar a sobreposição das cargas. A tensão de contato deve ser verificada conforme 15.8. ≥h ≥h
45°
45°
h
45°
h
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a) Cargas concentradas
b) Cargas parcialmente distribuídas
Figura 9 – Ângulo de espraiamento de cargas 9.4.3 Distribuição de cargas devido às aberturas Nas seções horizontais acima e abaixo de eventuais aberturas, a distribuição da carga deve ser feita excluindo as zonas limitadas por planos inclinados a 45°, tangentes às bordas da abertura. O dimensionamento ao redor das aberturas deve considerar o desvio de tensões conforme disposto em 15.9.
9.5 Ações transversais ao plano do painel As ações horizontais que devem obrigatoriamente ser consideradas são as originadas pelo vento e pelo desaprumo, não se prescindindo das demais ações que, na avaliação do projetista, possam produzir esforços relevantes, como por exemplo, excentricidades devido a tolerâncias de produção e montagem. 9.5.1 Ação do vento Para a consideração da ação do vento, deve ser atendida a ABNT NBR 6123.
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9.5.2 Desaprumo
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Para edifícios de múltiplos andares, deve ser considerado um desaprumo global através de um ângulo de desaprumo θ, conforme a equação: θ=
1 170 H
onde θ é o ângulo de desaprumo, expresso em radianos (rad); H é a altura da edificação, expressa em metros (m).
Alternativamente, pode-se considerar o desaprumo através de forças horizontais equivalentes. 9.5.3 Colisão de veículos
Os painéis de parede (estruturais e não estruturais) não devem considerar a ação de colisão de veículos. Essa ação deve ser evitada pela utilização de dispositivos de segurança independentes dos painéis contra a colisão de veículos.
9.6 Coeficientes de ponderação dos esforços Devem ser determinados conforme a ABNT NBR 6118 e a ABNT NBR 8681 quanto as combinações para os estados limites último (ELU) e de serviço (ELS).
9.7 Considerações em situação de incêndio A estrutura como um todo, incluindo o projeto dos seus elementos, das ligações e as especificações de cobrimentos, deve ser verificada em situação de incêndio de forma a atender os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 9062 e ABNT NBR 15200 considerando as combinações de ações conforme a ABNT NBR 8681. É admissível alterar os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 9062 desde que comprovado o desempenho por meio de ensaios segundo o descrito na ABNT NBR 9062 para projeto acompanhado de verificação experimental. A determinação da capacidade resistente deve ainda satisfazer os requisitos apresentados na ABNT NBR 15575-2.
10 Limites para dimensões, deslocamentos e abertura de fissuras 10.1 Dimensões mínimas Os painéis de parede de concreto pré-moldado devem atender as seguintes exigências: a) a largura efetiva do painel de parede deve ser determinada conforme 10.1.1; b) a espessura efetiva do painel de parede estrutural deve ser igual ou maior que 10 cm. Permitese espessuras efetivas menores de até 8 cm para edifícios residenciais simplificados, conforme 5.2; c) em painéis de parede nervurados estruturais, a espessura b3 não pode ser inferior a 10 cm; 16/61
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b3
d) em painéis de parede nervurados não estruturais, a espessura b3 não pode ser inferior a 5 cm, devendo atender às especificações de cobrimentos conforme Seção 6;
hnerv
b4
S
Figura 10 – Variáveis geométricas para painéis nervurados e) em painéis de parede dupla, a geometria deve atender às seguintes exigências: —— a espessura b6 das paredes superior e inferior deve ser maior ou igual a 1/15 do espaçamento entre nervuras (s) não podendo ser inferior a 3 cm, conforme apresentado na Figura 11; —— a espessura b5 das nervuras deve ser maior ou igual a 5 cm desde que o espaçamentos entre nervuras não seja superior a 65 cm e não se considere a armadura comprimida na resistência da seção. Para se considerar a armadura de compressão em seções com o espaçamento entre nervuras (s) não superior a 65 cm, a espessura da nervura (b5) deve ser maior ou igual a 8 cm. Em casos em que o espaçamento entre nervuras (s) esteja entre 65 cm e 90 cm, a espessura das nervuras (b5) deverá ser maior ou igual a 12 cm.
b6
b5
S
b6
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Figura 11 – Variáveis geométricas para painéis de paredes duplas f)
para painéis de parede estruturais com esforço de compressão axial predominante ( > 0,5), o índice de esbeltez deve ser menor ou igual a 100.
10.1.1 Espessura efetiva A espessura efetiva dos painéis de parede tef, com exceção dos painéis classificados como nervurados e reticulados mistos, é definida em função da inércia da seção transversal, conforme equação a seguir: NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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t ef = 3
12 ⋅ l g L
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onde L é o comprimento do painel; Ig é o momento de inércia da seção do painel.
Para os painéis de parede nervurados, a espessura efetiva considerada é a b3 (ver Figura 10), sendo a contribuição das nervuras consideradas no índice de esbeltez do painel. Em painéis de parede reticulados mistos não é aplicável a definição de espessura efetiva, devendo esses serem projetados conforme pórticos de pilares e vigas. 10.1.2 Largura efetiva
A largura efetiva do painel de parede deve ser limitada pelo menor entre os valores listados: a) para forças concentradas atuantes no plano do painel de parede (ver Figura 12): —— a área de aplicação da força concentrada somada, para cada lado, o menor valor entre seis vezes a espessura do painel e a distância até a borda do painel de parede; —— 0,4 vezes a altura do painel de parede; —— a distância entre as forças ou os apoios.
Em resumo, a largura efetiva do painel para forças concentradas pode ser representada pela equação a seguir: a + b + c bef ≤ 0,4 ⋅ h d d b < = 6t
a
c < = 6t
h
Força concentrada
bef
Figura 12 – Variáveis para definição da largura efetiva em painéis de parede solicitados a forças concentradas (pontuais) 18/61
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b) para momentos concentrados (ver Figura 13): —— a espessura do painel de parede somada, para cada lado, o menor valor entre três vezes a espessura do painel de parede e a distância até a borda do painel de parede; —— a largura do consolo mais, para cada lado, o menor valor entre três vezes a espessura do painel de parede e a distância até a borda do painel de parede. Em resumo, a largura efetiva do painel para momentos concentrados pode ser representada pela equação a seguir: bef ≤ a + b + c Momento b < = 3t concentrado
a
c < = 3t
h
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bef
Figura 13 – Variáveis para definição da largura efetiva em painéis de parede solicitados a momentos concentrados
10.2 Deslocamentos admissíveis normais ao plano do painel Os deslocamentos previstos no projeto devem respeitar o limite estabelecido pela Tabela 1. Tabela 1 – Limites para deslocamentos Elemento
Painéis de parede estruturais
Painéis de parede não estruturais
Deslocamento a ser considerado
Deslocamento limite δlim
Deslocamento imediato devido às ações permanentes
L/240 ≤ 2 cm
Deslocamento imediato devido às ações variáveis
L /360 ≤ 2 cm
Deslocamento total após a instalação do painel
L /480 ≤ 2 cm
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10.3 Limites de fissuração
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A abertura máxima característica das fissuras (wk) deve atender às exigências estabelecidas na ABNT NBR 6118.
11 Instalações As tubulações verticais podem ser embutidas nos painéis de parede de concreto apenas durante a fabricação e desde que atendidas simultaneamente as seguintes condições: a) quando a diferença de temperatura no contato entre a tubulação e o concreto não ultrapassar 15 °C; b) quando a pressão interna na tubulação for menor que 0,3 MPa; c) quando o diâmetro máximo for de 50 mm; d) quando o diâmetro da tubulação não ultrapassar 50 % da espessura da parede, restando espaço suficiente para no mínimo o cobrimento adotado e a armadura de reforço. Admite-se tubulação com diâmetro até 66 % da espessura da parede e com cobrimentos mínimos desde que existam telas nos dois lados da tubulação com comprimento mínimo de 50 cm para cada lado; e) tubos metálicos não encostem nas armaduras para evitar corrosão galvânica; f)
a verificação da capacidade resistente da seção deve considerar a presença das instalações embutidas;
g) em painéis de parede estruturais, não são permitidas tubulações verticais provenientes das instalações hidrossanitárias e de gás embutidas. Não se admite tubulações horizontais, a não serem trechos de até um terço do comprimento da parede, não ultrapassando 1 m, desde que este trecho seja considerado não estrutural. Aberturas transversais para passagem de tubulações devem ser consideradas no projeto estrutural. Em nenhuma hipótese são permitidas tubulações, verticais ou horizontais, nas ligações entre painéis de parede.
12 Análise Estrutural 12.1 Objetivos da análise estrutural A análise estrutural deve permitir que se obtenham os esforços internos, as tensões, as deformações e os deslocamentos em um elemento ou em toda estrutura, de modo que os estados limites último e de serviço possam ser corretamente verificados.
12.2 Premissas da análise estrutural A análise de um sistema estrutural formado por painéis de parede deve ser realizada considerando o equilíbrio de cada um dos seus elementos e da estrutura como um todo.
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O caminho descrito pelas ações deve estar claramente definido desde o seu ponto de aplicação até onde se suponha o final da estrutura. O modelo estrutural representado pela composição de elementos estruturais básicos deve contemplar as interferências com os outros subsistemas (aberturas, instalações elétricas, hidráulicas e outras). É necessária a consideração da interação solo-estrutura no modelo estrutural e a interação da rigidez relativa do painel com o elemento de apoio (vigas, por exemplo). A interação solo-estrutura deve ser elaborada conforme parâmetros de modelo geológico e geotécnico definidos por especialista. É permitido distribuir as ações horizontais entre os painéis de parede por um método simplificado baseado na rigidez do momento polar, sendo necessário considerar eventual efeito de torção do pavimento, para edificações com até 25 pavimentos e em que as aberturas nos painéis de parede não causem deformações globais significativas.
12.3 Hipóteses básicas Admite-se válida a consideração de análise elástico-linear para obtenção dos esforços solicitantes das combinações de ações para ELU e ELS. Devem ser utilizadas as combinações de ações previstas pela ABNT NBR 6118 e complementadas pelas prescrições da ABNT NBR 8681. O painel considerado como componente do sistema estrutural de contraventamento pode ser representado por elemento linear, desde que se considere, além da deformação por flexão, a deformação por cisalhamento. A interação de painéis de parede estruturais que se interceptam deve ser incluída no modelo, representando de forma adequada a eventual distinção entre as posições do centro de gravidade e do centro de cisalhamento da seção transversal composta (seção tipo T, L, C e outras). As ligações entre painéis de parede estruturais e outros componentes da estrutura devem ser consideradas de forma a representar a transferência de esforços, sendo necessário verificar a resistência da ligação, conforme disposto na Seção 14. As ligações entre painéis de parede não estruturais e a estrutura da edificação devem permitir a movimentação relativa entre os componentes, causada por variação volumétrica no painel, bem como aos deslocamentos na estrutura. Deve-se considerar a rigidez relativa dos materiais utilizados nas ligações para determinação da distribuição das forças atuantes nos painéis de parede estruturais. Essa distribuição deverá também ser verificada considerando a continuidade efetiva e rigidez das ligações dos painéis de parede com a laje.
12.4 Considerações para definição dos elementos resistentes aos esforços horizontais Os elementos estruturais que fazem parte da estrutura de contraventamento devem ser representados de forma a garantir a distribuição de esforços horizontais através de ligações entre o painel e a laje do pavimento.
12.5 Excentricidades de projeto Os painéis de parede estruturais devem ser dimensionados à flexo-compressão para os esforços atuantes, considerando a soma das excentricidades decorrentes de ação do vento, tolerâncias de fabricação, armazenamento, montagem e diferença de temperatura entre as faces do painel.
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12.5.1 Excentricidade mínima Em qualquer situação, o painel estrutural deve ser dimensionado considerando uma excentricidade mínima de (1,5 + 0,03 t) em centímetros (cm), em que t é a espessura do painel.
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12.5.2 Excentricidade devida à tolerância de fabricação, armazenamento e montagem
No dimensionamento dos painéis de parede estruturais devem ser consideradas as excentricidades decorrentes das tolerâncias de fabricação e de montagem, conforme definido na ABNT NBR 9062 e nas Seções 17 a 20 desta Norma. Eventual desalinhamento transversal do painel de parede estrutural durante a etapa de armazenamento deve ser considerada na tolerância de fabricação, limitada ao menor valor entre 1 cm, L/360 e h/360, sendo L o comprimento do painel e h a altura do painel (ver Figura 14).
h
δp
Figura 14 – Excentricidade devida à tolerância de fabricação: desalinhamento transversal
Além da tolerância em relação à verticalidade estabelecida pela ABNT NBR 9062, deve-se considerar uma excentricidade devido à tolerância de montagem entre painéis de parede estruturais de pavimentos adjacentes de no mínimo 1,5 cm (δe), prevalencendo o maior valor entre esses (ver Figura 15).
P δe
Figura 15 – Excentricidade devida à tolerância de montagem para a verticalidade entre painéis de parede de pavimentos adjacentes
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12.5.3 Excentricidade devida à diferença de temperatura entre as faces do painel A excentricidade devida à diferença de temperatura deve ser determinada pelo gradiente térmico ao longo da espessura do painel, conforme a Figura 16 e a equação a seguir:
t
T2 T1
δt
L
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T1 > T2
Figura 16 – Excentricidade devida à diferença de temperatura entre as faces do painel δt =
C ⋅ ∆T ⋅ L 8⋅t
onde C
o coeficiente de dilatação térmica;
∆T
a diferença de temperatura entre as faces;
L
a distância entre os apoios;
t
a espessura do painel.
13 Instabilidade e efeitos de segunda ordem 13.1 Instabilidade global A análise da estabilidade global e os efeitos de segunda ordem em estruturas compostas por painéis de parede estruturais devem seguir as prescrições da ABNT NBR 9062. Para a consideração da não linearidade física em estruturas compostas por painéis de parede estruturais, deve-se verificar a principal finalidade estrutural do elemento. Para painéis de parede de contraventamento, que não suportam cargas verticais do pavimento além do seu peso próprio, aplica-se o disposto para vigas na ABNT NBR 9062 para a definição da não linearidade física. Para painéis de parede que suportam cargas verticais do pavimento, aplica-se o disposto para pilares na ABNT NBR 9062. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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Para situações em que seja previsto fissuração do concreto nas fases transitórias, a não linearidade física deverá considerar a redução da rigidez dos elementos estruturais com base em diagramas momento normal-curvatura, podendo ser realizada uma aproximação linear com o uso da rigidez secante da relação momento normal-curvatura conforme a ABNT NBR 6118.
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13.2 Instabilidade local A análise da instabilidade local deve ser realizada conforme as prescrições da ABNT NBR 6118. Alternativamente, para o caso de painéis de parede submetidos predominantemente a esforço de compressão, pode-se aplicar o disposto em 15.6.2 onde os efeitos de segunda ordem são determinados pelo processo P-δ.
13.3 Instabilidade localizada A análise da instabilidade localizada deve ser realizada conforme o estabelicido na ABNT NBR 6118.
14 Ligações em estruturas de painéis de parede pré-moldados 14.1 Considerações gerais para projeto e detalhamento de ligações 14.1.1 Generalidades
14.1.1.1 As ligações em estruturas pré-moldadas devem atender aos diferentes requisitos de desempenho de projeto, tendo como função principal a transferência das forças atuantes entre as interfaces dos elementos pré-moldados, decorrentes tanto das ações diretas (ações gravitacionais e vento) quanto das ações indiretas (provenientes da retração, fluência, movimentos térmicos, fogo etc.), possibilitando a interação dos componentes pré-moldados entre si como um único sistema estrutural. 14.1.1.2 O projetista estrutural deve explicitar o modelo de cálculo adotado no projeto, com indicação dos mecanismos resistentes e equilíbrio das forças internas na ligação, bem como indicar os esforços transmitidos pela ligação e sua interação com a estrutura. O modelo de cálculo adotado pode se basear nas referências técnicas ou normativas consagradas na literatura internacional. Na ausência de modelos teóricos, o projeto pode ser validado com base em ensaios experimentais parametrizados, com a identificação dos devidos mecanismos resistentes e avaliação da segurança efetiva entre o projeto e resultados últimos experimentais. 14.1.1.3 As ligações devem ser capazes de resistir aos esforços transmitidos entre os elementos estruturais, devendo haver consistência entre a restrição de deslocamentos relativos e os esforços mobilizados em decorrência desta restrição. Caso contrário, a ligação deve acomodar as deformações decorrentes dos elementos estruturais sem gerar esforços adicionais na ligação, os quais não tenham sido considerados no projeto da ligação. A verificação da rigidez das ligações pode ser baseada na análise dos mecanismos internos resistentes nas ligações, sendo sempre desejável a validação experimental.
14.1.1.4 A fissuração ou fragmentação prematura do concreto nas extremidades dos elementos deve ser evitada por meio de cuidados no projeto e detalhamento da região da ligação, considerando movimentos relativos entre os elementos; desvios; requisitos de montagem; facilidade de execução e facilidade de inspeção. 14.1.1.5 Os painéis de parede estruturais devem ser apoiados concentricamente sempre que possível para evitar tensões de tração nas paredes inferiores e empenamentos devido às tensões diferenciais entre as faces de dentro e de fora do painel.
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14.2 Coeficientes de minoração da resistência e coeficientes de majoração e de ajustamento para as ações 14.2.1 Coeficientes de minoração da resistência Os fatores de minoração da resistência dos materiais γm utilizados em uma ligação seguem os valores estabelecidos nas ABNT NBR 6118 e ABNT NBR 9062. 14.2.2 Coeficientes de majoração das ações Os fatores de majoração das ações γf considerados para o projeto de ligações seguem os valores estabelecidos nas ABNT NBR 8681, ABNT NBR 6118 e ABNT NBR 9062. 14.2.3 Coeficientes de ajustamento para as ações atuantes nas ligações Para o caso das ligações estruturais em painéis de parede de concreto pré-moldado, os valores usuais para os coeficientes de majoração das ações γf deverão ser multiplicados por coeficientes de ajustamento γn adicionais dados por:
γ f = γ f1 ⋅ γ n sendo γ n = γ n1 ⋅ γ n2 ⋅ γ n3 ⋅ γ n4 ⋅ γ n5 O máximo esforço solicitante de projeto permitido na ligação Sd,max deve respeitar o valor mínimo obtido entre os seus mecanismos internos resistentes, conforme ilustrado na Figura 17.
Ru(c)
sendo:
Ru(b)
Ru(a)
{
Sd,máx ≤ mín
Rd(a) / γn(a) Rd(b) / γn(b) Rd(c) / γn(c)
Rd = Ru / γm
Sd,máx δ
Figura 17 – Critério de segurança para diferentes mecanismos internos resistentes na ligação 14.2.3.1 Coeficiente de ajustamento em função do modo de falha (γn1) Para mecanismos resistentes onde o modo de falha previsto não é dúctil, devem-se empregar valores maiores para o coeficiente de ajustamento, de acordo com a Tabela 2.
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Tabela 2 – Possíveis modos de falha dos mecanismos resistentes internos nas ligações Modo de falha
Observações
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R
γn1
Dúctil
Ru
≥ 20%
Ry
δ υ = 2 ≥ 2, 5 δ1
Ductilidade
δ1
Escoamento do aço
δ
δ2
1,1
R Ru = Ry
≤ 30% Ductilidade
δ1
Dúctil Com pequena perda de resistência Plastificação do concreto
1,2
Queda da resistência logo após o início do escoamento, com mecanismo de escorregamento ou arrancamento de grapas ou barras de ancoragem
1,3
Queda brusca da resistência sem atingir escoamento, mas com mecanismo secundário de arrancamento de grapas ou barras de ancoragem
1,4
Comportamento frágil (ruptura por tração ou cisalhamento na solda ou no concreto)
1,5
δ
δ2
R Ru = Ry Falha por Ancoragem
δ1 δ2 R Ru Falha por Ancoragem
δ1
δ
δ2
R Ru
δ1
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δ
δ3
δ
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14.2.3.2 Coeficiente de ajustamento em função da consequência da falha (γn2) Se a consequência da falha da ligação produzir resultados além do painel por ela conectado, o valor do coeficiente de ajustamento deve ser majorado, conforme Tabela 3. Tabela 3 – Consequências das falhas Tipo de painel
γn2
Painel estrutural
1,3
Painel de vedação
1,1
Painéis de parede de vedação que sejam apoiados um sobre o outro (empilhados), o valor de γn2 deve ser considerado igual ao painel estrutural (γn2 = 1,3). Dependo das condições ao redor da edificação, o projetista pode adotar um coeficiente maior que o estabelecido na Tabela 3. 14.2.3.3 Coeficiente de ajustamento em função das incertezas (γn3) Em função da sensibilidade da ligação para tolerâncias de produção e montagem, tolerâncias de interface com outros movimentos, assim como movimentos devido a mudanças volumétricas e carregamentos aplicados, podem produzir mudanças nas posições de transferência do carregamento na ligação. A magnitude do fator de carregamento adicional deve ser consistente com essa sensibilidade, assim como a posição de transferência do carregamento considerado no projeto. Por exemplo, se a maioria das combinações adversas de tolerâncias for usada para estabilizar a posição de transferência do carregamento, um coeficiente de ajustamento adicional deve ser considerado de acordo com a Tabela 4. Tabela 4 – Incertezas quanto aos esforços atuantes na ligação Previsibilidade dos esforços
γn3
Todos os esforços internos na ligação são conhecidos
1,0
Demais casos
1,2
14.2.3.4 Coeficiente de ajustamento em função da durabilidade e manutenção (γn4) As ligações devem ter a mesma vida útil de projeto que os painéis de parede por elas conectados. No caso em que não for possível a inspeção e manutenção da ligação, deve-se considerar um coeficiente de ajustamento adicional de acordo com a Tabela 5. Tabela 5 – Durabilidade com possibilidade de inspeção e manutenção Acesso à ligação
γn4
Com possibilidade de inspeção e manutenção
1,0
Demais casos
1,2
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14.2.3.5 Coeficiente de ajustamento em função do processo construtivo (γn5)
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Para elementos pré-fabricados ou pré-moldados, conforme definições da ABNT NBR 9062, aplicamse os coeficientes de ajustamento de acordo com a Tabela 6. Tabela 6 – Tipo de carregamento e tipo do processo construtivo Característica do processo construtivo Pré-fabricados
Pré-moldados
γn5
Carga permanente preponderante
1,0
Em caso contrário
1,1
Carga permanente preponderante
1,1
Em caso contrário
1,2
14.3 Ligações para painéis de parede estruturais 14.3.1 Esforços nas juntas entre painéis de parede estruturais
14.3.1.1 A interação entre os painéis de parede estruturais é garantida por meio das ligações e do sistema de tirantes, necessários para a transmissão das forças cortantes, de tração e de compressão nas juntas horizontais e verticais entre os painéis de parede, nos planos dos painéis de parede verticais. 14.3.1.2 A análise do fluxo de forças (tensões) na região das ligações pode ser feito por meio de diferentes métodos de aproximação, entre eles: a) análise do equilíbrio das forças internas; b) análise do fluxo de tensões por meio do MEF; c) modelagem por meio de bielas e tirantes. 14.3.2 Ligação painel-painel com juntas horizontais submetidas à compressão
14.3.2.1 As ligações horizontais devem considerar o fendilhamento (tração transversal) decorrente de excentricidades e diferença de rigidez entre os materiais constituintes na ligação.
14.3.2.2 Nas extremidades inferiores e superiores dos painéis de parede, o fendilhamento do concreto pode ser evitado por meio da utilização de armadura transversal ao painel (estribos em grampo). 14.3.3 Ligação painel-laje-painel com junta horizontal submetida à compressão
Para aplicação de lajes alveolares em sistemas de pisos em conjunto com sistemas de painéis de parede estruturais, tem-se duas configurações possíveis: a) ligação painel-laje-painel, estando a laje na posição intermediária na junta horizontal entre painéis de parede; b) ligação painel-painel com lajes em apoio independente no painel inferior.
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Painel pré-moldado Projeção da barra Laje alveolar
Painel pré-moldado Luva com graute
Projeção da barra
Laje alveolar Junta com argamassa
Painel pré-moldado
Ancoragem da barra
Ancoragem da barra
Luva com graute Barra de amarração
Aparelho de apoio
Figura 18 – Exemplo de juntas horizontais em estruturas de painéis de paredes estrutuais Para o caso de lajes alveolares posicionadas entre paredes, recomenda-se que as extremidades das lajes estejam sobre um comprimento mínimo de apoio, conforme o estabelecido pela ABNT NBR 14861. Deve-se ainda verificar a necessidade de preenchimento dos alvéolos de forma a garantir a integridade da laje e a transferência dos esforços na ligação.
Painel pré-moldado Laje alveolar
Painel pré-moldado Laje alveolar
Graute Painel pré-moldado
Aparelho de apoio
Laje alveolar
Laje alveolar
Graute
Aparelho de apoio
Painel pré-moldado
Figura 19 – Exemplo de juntas horizontais em estruturas de painéis de paredes estruturais 14.3.4 Ligação painel-painel em junta horizontal submetida à tração A ligação na junta horizontal painel-painel pode ser projetada para transmitir esforço de tração com a utilização de barras longitudinais tracionadas para ancorar os painéis de parede desde o nível da fundação e promover a continuidade dos sucessivos andares. 14.3.5 Ligação painel-painel em junta horizontal submetida ao cisalhamento Deve ser verificada a resistência ao cisalhamento na ligação referente à junta horizontal entre painéis conforme o estabelecido da ABNT NBR 9062. Uma alternativa de verificação está apresentada no Anexo B.
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14.3.6 Ligação painel-painel em junta vertical submetida ao cisalhamento
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Quando for desejável aumentar a rigidez da estrutura, uma alternativa é projetar as ligações nas juntas verticais entre elementos de paredes de forma a transmitir as forças de cisalhamento, tanto na direção do plano vertical do painel quanto na direção perpendicular ao plano. Neste caso, as superfícies da junta vertical podem ser projetadas para criar um mecanismo de chave de cisalhamento, onde o componente da biela inclinada de compressão no concreto deve ser equilibrado por uma armadura de tirante ou por ligações soldadas nas juntas horizontais na base e no topo dos painéis de parede.
14.4 Ligações para painéis de parede de vedação 14.4.1 Tipos de ligações para painéis de parede de vedação
Os sistemas de ligações para painéis de parede de vedação podem ser classificados quanto à sua função em três tipos: ligação de gravidade, ligação de contraventamento e ligação de alinhamento. 14.4.1.1 Ligação de contraventamento 14.4.1.1.1 No caso dos painéis de parede de vedação, as ligações de contraventamento devem possibilitar a movimentação longitudinal dos painéis de parede, exceto no caso em que os painéis de parede sejam dimensionados para contribuírem com a rigidez global da estrutura ou em casos em que o mesmo seja capaz de resistir a esforços causados pela variação volumétrica. Para o caso onde o painel contribui com a rigidez global da estrutura, a ligação deve considerar o γn2 para painéis de parede estruturais. 14.4.1.1.2 É recomendável que as ligações de contraventamento permitam acomodações devidas à variação volumétrica do painel, em função de variação de temperatura onde a restrição das ligações pode ocasionar esforços imprevisíveis sobre o sistema de vedação. 14.4.1.2 Ligação de gravidade 14.4.1.2.1 As ligações de gravidade podem ou não possuir a função concomitante de contraventamento, sendo necessário compatibilizar com as condições de contorno da estrutura. 14.4.1.2.2 A utilização de três ou mais ligações de gravidade no mesmo painel deve ser evitada. As ressalvas quanto à restrição a variações volumétricas e movimentação longitudinal são semelhantes àquelas apresentadas para as ligações de contraventamento. 14.4.1.3 Ligação de alinhamento 14.4.1.3.1 Esse tipo de ligação é frequentemente empregado entre os painéis de parede, nas bordas onde a possibilidade de movimentações diferenciais pode gerar inadequação visual, patologias e, por consequência, um comprometimento do material selante. 14.4.1.3.2 Em função da composição da estrutura da edificação e de diversas limitações técnicas, em certas ocasiões em que as ligações de contraventamento com a estrutura não são viáveis, pode-se empregar ligações de alinhamento, transmitindo esforços perpendiculares a outro painel. 14.4.2 Considerações de projeto para ligações em painéis de parede de vedação 14.4.2.1 Princípios básicos 14.4.2.1.1 A fixação dos painéis de parede com a estrutura requer uma composição adequada das ligações de gravidade e contraventamento. A sua composição deve levar em consideração a quantidade, o posicionamento e o comportamento de cada uma das ligações. 30/61
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14.4.2.2 Número de ligações 14.4.2.2.1 É necessário utilizar no mínimo quatro ligações para a fixação de cada painel. É permitido reduzir a quantidade de ligações desde que justificado por cálculos ou ensaios. 14.4.2.2.2 As ligações de gravidade podem conter também dispositivos mecânicos com a função de contraventamento. Na sua ausência, deve-se prover de ligações de contraventamento adjacente a fim de resistir a esses esforços. a)
b) PLANTA
a.1)
b.1)
a.2)
b.2)
ELEVAÇÃO Esforço perpendicular ao painel
Ligação de contraventamento lateral com deslocamento no sentido das setas
Ligação dee apoio (gravidade)
Figura 20 – Composição de ligações para painéis de parede horizontais
14.5 Mecanismos básicos para transferência de forças 14.5.1 Juntas horizontais com almofadas deformáveis de apoio submetidas à compressão 14.5.1.1 Materiais deformáveis, como as almofadas de apoio, podem ser empregados para compensar as irregularidades e distribuir melhor as tensões sobre a área de contato. 14.5.1.2 Podem ser utilizadas almofadas com espessuras em torno de 2 mm a 20 mm. As almofadas com espessuras maiores devem ser utilizadas para liberar deslocamentos e rotações com o propósito de reduzir as forças induzidas nas ligações. Acima de certas espessuras e carregamentos, as almofadas de apoio podem ser feitas com neoprene fretado com chapas metálicas de reforço intermediário que produzem um confinamento às deformações transversais na almofada, aumentando a sua resistência e diminuindo a sua deformabilidade. 14.5.1.3 As almofadas de apoio devem ser posicionadas não faceando as bordas dos elementos para evitar a transferência de forças de contato nessas bordas, o que poderia resultar em danos localizados.
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14.5.1.4 Quando o módulo de elasticidade do material da junta for muito inferior ao dos elementos adjacentes, tensões de fendilhamento irão se desenvolver devido à deformação transversal no material da junta. As tensões transversais de tração nas juntas devem ser resistidas por uma armadura apropriada de fretagem nos elementos adjacentes.
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14.5.2 Ancoragem direta de barras e chumbadores no concreto
14.5.2.1 Barras de aço tracionadas podem ser ancoradas por meio de aderência, ganchos, dobras ou simplesmente pela capacidade do concreto ao arrancamento. 14.5.2.2 Quando a ancoragem é realizada por aderência, normalmente são empregadas nervuras na superfície do aço, podendo também ser empregadas barras roscadas.
14.5.2.3 Na ancoragem por aderência, para garantir o cobrimento suficiente e o comprimento de ancoragem, a capacidade de ancoragem deve ser superior à capacidade à tração da barra. Quando isso não for possível, devido a limitações na geometria, a capacidade à tração das ligações deve ser determinada por sua própria capacidade de ancoragem. 14.5.2.4 As ancoragens nas extremidades das barras podem ser feitas por meio de dispositivos mecânicos, como cabeça de ancoragem em barras (parafusos ou stud-bolts), curvas de ancoragem ou ganchos de ancoragem. 14.5.3 Emendas de armaduras por traspasse
14.5.3.1 As emendas na ABNT NBR 6118.
por
traspasse
devem
seguir
as
recomendações
estabelecidas
14.5.3.2 Quando o comprimento de dobra requerido não é disponível, a transferência da força entre as barras das armaduras pode ser conseguida inserindo uma barra transversal entre dois ganchos ou entre duas barras em laço. A transferência da força neste caso estará baseada em uma combinação de ação de laço e ação de pino. 14.5.4 Adesão entre superfícies de interfaces estruturais entre concretos 14.5.4.1 A adesão entre superfícies deve ser considerada conforme prescrito na ABNT NBR 9062. 14.5.5 Chaves de cisalhamento 14.5.5.1 Forças de cisalhamento podem ser transmitidas através de juntas com faces dentadas.
14.5.5.2 As chaves de cisalhamento trabalham como barreiras mecânicas que previnem qualquer deslizamento significante ao longo da junta. O pré-requisito para o funcionamento do sistema é que os elementos sejam prevenidos contra movimentação sob solicitações de cisalhamento. Isto pode ser feito da seguinte forma: a) por meio de armaduras de tirantes no topo e na base da junta; b) por meio de armaduras em laço transversais ao longo do comprimento da junta. O Anexo B apresenta equações e critérios para definição da resistência ao cisalhamento em chaves de cisalhamento, desde que respeitada a geometria apresentada na Figura 21.
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ABNT/CB-018 PROJETO ABNT NBR 16475 ABR 2016 45° ≤ α ≤ 90°
α
h2 ≤ 10d
NED VED
h1 ≤ 10d > 30°
NED
d ≥ 5 mm VED
Armadura em laços transversais
Figura 21 – Geometria da chave dentada 14.5.5.3 O modelo de transferência de força cortante e modos de falha em uma chave dentada podem ser observados na Figura 22. b
Fc
b t
b) Fissuração no concreto do preenchimento ao longo dos dentes
c) Ruptura das bielas de compressão
d) Abertura da junta
a) Geometria da junta dentada e da biela de compressão
Figura 22 – Modelo de transferência de força cortante e modos de falha em junta dentada 14.5.6 Ligações com dispositivos soldados 14.5.6.1 As ligações por soldas podem ser empregadas para conectar diretamente os insertos e barras metálicas que estão salientes nos elementos de concreto, como por exemplo, as barras de armadura que estão traspassando. 14.5.6.2 Pode ser empregada uma peça metálica intermediária, a qual é utilizada como elo entre os elementos de concreto. Esta peça intermediária pode ser soldada diretamente nas barras salientes (de espera) ou em chapas ou cantoneiras de ancoragem embutidas nas extremidades dos elementos. Essas chapas e cantoneiras devem ser soldadas junto a outras barras no interior dos elementos de concreto as quais estão fixadas no concreto por meio de ancoragem por aderência ou por meio de ancoragem mecânica. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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14.5.6.3 As ligações da ABNT NBR 8800.
soldadas
deverão
ser
dimensionadas
conforme
as
prescrições
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14.5.6.4 Em situações de incêndio, aplica-se a ABNT NBR 15200 para insertos devidamente embutidos no concreto. Caso o inserto não seja embutido ou com cobrimento insuficiente, deve-se respeitar as prescrições da ABNT NBR 14323. 14.5.7 Ligações com insertos
As ligações por meio de insertos ancorados no concreto (por meio de barras com ancoragem reta, ancoragem com ganchos ou com cabeça de ancoragem, tipo stud-bolts) podem ser empregadas para transmitir esforços de cisalhamento e forças de tração. 14.5.8 Ligações protendidas
A técnica da pós-tensão pode ser empregada em construções segmentadas e em paredes de edifícios altos. Nesse caso, bainhas são instaladas dentro dos elementos pré-moldados e, após a montagem, os cabos de protensão são colocados nas bainhas e pós-tensionados. As ligações entre os elementos devem ser dimensionadas para resistir às forças de tração e de cisalhamento.
15 Dimensionamento 15.1 Generalidades Esta Seção estabelece critérios para a determinação dos esforços resistentes das seções de painéis de parede conforme definidas em 5.1. Para aplicações dos critérios definidos nesta Seção, devem ser respeitadas as dimensões mínimas estabelecidas em 10.1. Os esforços solicitantes e as combinações de ações devem seguir o prescrito em 9.1 a 9.7. As paredes estruturais que não estiverem continuamente apoiadas em outro elemento (parede inferior ou estrutura contínua) devem ter esta região não apoiada analisada como viga-parede. O cálculo das lajes deve seguir as exigências da ABNT NBR 6118.
15.2 Premissas de dimensionamento de painéis de parede estruturais As estruturas de paredes de concreto devem atender às seguintes premissas básicas: a) trechos de parede com comprimento menor que dez vezes a sua espessura devem ser dimensionados como pilar ou pilar-parede; b) paredes devem ser dimensionadas à flexão-composta para os esforços atuantes considerandose, além das excentricidades definidas em 12.5, os deslocamentos devido a eventuais ações transversais à superfície da parede, como por exemplo, a ação do vento; c) altura equivalente da parede ( e), de acordo com a Figura 23.
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ℓ
Topo
Topo
b
b
ℓe = ℓ
ℓ
ℓe =
ℓ ≥ 0,3 ℓ 1 + (β/3)2 β = ℓ/b
Base
Base
Topo
Topo ℓe =
ℓ
ℓ 1 + β2
b ℓe =
ℓ 2β
se β ≤ 1
se β > 1
ℓ
b
ℓe = 2b ≤ ℓ
β = ℓ/b Base
Base
Figura 23 – Comprimento equivalente e Para que uma parede transversal seja considerada como um elemento de restrição, essa deve respeitar os seguintes critérios: a) a espessura da parede de travamento não pode ser inferior à metade da espessura do painel considerado; b) a altura da parede de travamento deve ser igual à altura do painel considerado; c) o comprimento da parede de travamento deve ser no mínimo igual a 20 % da altura da parede considerada e não pode haver abertura nessa região.
15.3 Premissas de dimensionamento de painéis de parede não estruturais As seguintes premissas devem ser atendidas: a) as tensões solicitantes devem ser determinadas adequando-se as condições de contorno impostas pela estrutura de forma a considerar possíveis deslocamentos e deformações da estrutura de apoio; b) o caminhamento das tensões internas no painel deve ser justificado pelo modelo de cálculo adotado; c) o detalhamento das armaduras deve garantir ductilidade tanto na flexão-composta do painel quanto nas regiões definidas pelas ancoragens, a fim de evitar danos localizados. Para tanto, valem as prescrições da ABNT NBR 6118 e da Seção 14. Os requisitos da ABNT NBR 6118 não se aplicam para a determinação da armadura mínima do painel não estrutural; d) para a determinação da armadura do painel não estrutural, devem ser considerados os esforços solicitantes e as combinações de ações conforme prescrito em 9.1 a 9.7, verificando as limitações quanto à fissuração apresentada em 10.3; e) painéis de parede não estruturais apoiados um sobre o outro (empilhados) devem ser dimensionados considerando as diretrizes dos painéis de parede estruturais. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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A Tabela 7 apresenta limites de espessura mínima em função do comprimento e altura do painel de forma a reduzir possíveis deformações durante o período entre a produção e montagem final do painel.
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Tabela 7 – Recomendação de espessura do painel em função das dimensões da superfície Comprimento m
Dimensões Altura m
3
4,5
6
7,5
9
10,5
12
1,2
10
10
12,5
15
15
15
20
1,8
10
12,5
12,5
15
15
15
20
2,4
12,5
12,5
15
15
15
15
20
3,0
12,5
15
15
15
15
15
20
3,6
15
15
15
15
15
15
20
NOTA os valores apresentados na Tabela 7 podem ser alterados, desde que sejam respeitadas as tolerâncias de fabricação apresentadas em 17.6, não podendo ser inferiores aos limites definidos na Seção 10.
15.4 Armadura mínima 15.4.1 Seção de aço
A seção de aço dos painéis de parede deve atender aos seguintes requisitos: a) devem ser utilizados os aços definidos em 7.3; b) para painéis de parede estruturais, a seção mínima de aço das armaduras verticais e horizontais, obtidas com aço CA-60, devem corresponder a 0,09 % da seção de concreto; c) para painéis de parede não estruturais, a seção mínima de aço das armaduras verticais e horizontais, obtidas com aço CA-60, deve corresponder a 0,06 % da seção de concreto; d) o espaçamento máximo entre as barras não deve ser superior a 30 cm; e) para seções de concreto com espessura efetiva igual ou superior a 15 cm, deve-se prever armadura dupla (armaduras em ambas as faces) respeitando a seção mínima de aço vertical em cada face. Para as armaduras horizontais, a armadura total mínima permanece a mesma; f)
para seções de concreto com espessura efetiva inferior a 15 cm, permite-se utilizar armadura simples disposta próxima ao centro geométrico da seção da parede;
g) para paredes estruturais que engastam marquises e terraços em balanço, deve-se prever armadura dupla respeitando a seção mínima de aço vertical em cada face.
15.5 Reforços horizontais em painéis de parede estruturais Sempre que as paredes tiverem a borda superior livre, deve existir armadura horizontal com valor mínimo de 0,5 cm2, em toda a sua extensão, alojada na região da seção transversal junto à borda livre, a uma distância de no máximo duas vezes a espessura da parede. 36/61
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Todas as aberturas com dimensão horizontal maior ou igual a 40 cm devem ser reforçadas com armaduras horizontais nas faces superior e inferior da abertura, sendo a seção da armadura determinada por modelo elástico ou biela-tirante, respeitando o mínimo de 0,5 cm2 em cada face, e comprimento que ultrapasse a face lateral da abertura em no mínimo o comprimento de ancoragem da barra acrescido de ¼ do vão horizontal da abertura. Pode-se alternativamente utilizar o dimensionamento proposto em 15.9 ou tratar os trechos de parede localizados sobre/sob aberturas como elementos fletidos que aporticam as paredes adjacentes às aberturas. Neste caso, as armaduras de flexão desses elementos, calculadas com base na composição dos carregamentos verticais e horizontais, devem ser devidamente estendidas, de modo a garantir a sua completa ancoragem.
15.6 Resistência limite sob solicitação normal em painéis de parede estruturais A resistência definida nesta Seção refere-se a paredes pré-moldadas estruturais de concreto armado. 15.6.1 Resistência de cálculo sob normal de compressão A resistência de cálculo da parede sob normal de compressão, respeitando as considerações de armação mínima definidas em 15.4, deve ser determinada conforme a equação a seguir: Nd,resist = bef ⋅ tef ⋅ fcd ⋅ ϕ ≤ (2 3) ⋅ a1 ⋅ bef ⋅ tef ⋅ fcd ⋅ 1 − ( e 32 tef )2 φ = 1,14 ⋅ (1 − 2etot tef ) −0, 02 ⋅ e tef ≤ (1 − 2etot tef ) a 1 = 0, 85 − 0, 0015 ⋅ fck ≥ 0, 67 onde Nd,resist é a normal de compressão resistente de cálculo, por unidade de comprimento, admitida no plano médio da parede; bef
é a largura efetiva da parede conforme 10.1.2;
tef
é a espessura efetiva da seção conforme 10.1.1;
fck
é a resistência característica à compressão do concreto;
fcd
é a resistência de cálculo à compressão do concreto;
e
é a altura equivalente conforme 15.2;
etot
é a excentricidade de primeira ordem considerando as excentricidades definidas em 12.5.
15.6.2 Resistência de cálculo sob normal de compressão considerando os efeitos de segunda ordem pelo processo P-δ Uma alternativa para determinação da resistência de cálculo sob normal de compressão é a determinação do conjunto de esforços resistentes (Nrd, Mrd) que constituem a envoltória dos esforços solicitantes (Nsd, Msd) determinados a partir do processo P-δ para consideração dos efeitos de segunda ordem.
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Nesse caso, deve-se determinar uma rigidez efetiva (E ⋅ lef) do elemento conforme a seguinte equação: E ⋅ l ef =
φ ⋅ Ec ⋅ l g 1 + βd
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onde φ
é o coeficiente relativo à condição de fissuração da seção: para seção não fissurada φ = 0,70 e para seção fissurada φ = 0,30;
βd é o coeficiente relativo ao efeito da fluência do concreto: βd = carga permanente/carga total. Quando a seção está submetida a esforços transversais (ação do vento, por exemplo), βd = 0; Ec
é o módulo de elasticidade do concreto;
Ig
é o momento de inércia da seção.
Para a determinação dos esforços resistentes, deve-se limitar a taxa geométrica da armadura vertical em no máximo 1 %. No caso de paredes com armadura dupla, deve-se considerar apenas a armadura tracionada. 15.6.3 Verificação à compressão e à tração devido a momentos no plano da parede
A verificação da seção quando submetida a momentos no plano da parede deve ser conforme as prescrições da ABNT NBR 16055.
15.7 Dimensionamento ao cisalhamento Para o dimensionamento ao cisalhamento do painel estrutural, devem ser obedecidas as prescrições da ABNT NBR 16055.
15.8 Dimensionamento devido a cargas localizadas A tensão de contato de cálculo provocada por elementos não contínuos não pode superar o valor dado pela equação: σcont ≤ 0, 60fcd
Em ligações entre peças pré-moldadas, devem ser obedecidas as considerações apresentadas na Seção 14, como por exemplo, esforços horizontais devido às restrições volumétricas e/ou rigidez do material de apoio.
15.9 Dimensionamento ao redor das aberturas Para o dimensionamento das armaduras ao redor das aberturas devem ser obedecidas as prescrições da ABNT NBR 16055.
15.10 Dimensionamento dos dispositivos de içamento O dimensionamento dos dispositivos de içamento deve obedecer as prescrições da ABNT NBR 9062.
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16 Integridade estrutural Em estruturas compostas por painéis de parede pré-moldados estruturais, é necessário incorporar ao projeto o detalhamento de amarrações entre os elementos, de forma a aumentar a redundância da estrutura por meio de ligações dúcteis e propiciar caminhos alternativos para as ações, com o objetivo de garantir a integridade estrutural, na ocorrência de alguma falha localizada. Exemplos de detalhes das ligações entre os painéis de parede e de suas respectivas amarrações são indicados na Figura 24.
Amarrações Longitudinais Amarrações Transversais
Painel pré-fabricado Argamassa de assentamento
Argamassa de assentamento
Laje alveolar Amarrações Verticais
Painel pré-fabricado
Painel pré-fabricado Argamassa de assentamento
Amarrações Longitudinais e/ou Periféricas
Argamassa de assentamento
Amarrações Transversais
a) Ligação interna
a) Ligação interna
Laje alveolar
Amarrações Verticais b) Ligação periférica
b) Ligação periférica
Figura 24 – Detalhes das ligações entre os painéis de parede e das amarrações (seção transversal) A Figura 25 ilustra os tipos de amarração e a Tabela 8 apresenta os valores mínimos a serem considerados para o detalhamento das amarrações indicadas na Figura 25.
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V P/T
V V
V
P/T
V
T
L
V
V L
LL P/T L
V
L
T
L
L
L
P.T
LL
P /L
V L L V PL /TL VL
LL V P/TL VL
P /L
V
L
V L
L
V L
LL P/T L
V
L
/L
V
P /L
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V
LL
P /L
L
P.T
P
V
L
P /L
L
Legenda T
Transversal
L
Longitudinal
V
Vertical
P
Periférica
Figura 25 – Tipos de amarração em estruturas de painéis de parede estruturais pré-moldados Tabela 8 – Resistência nominal mínima à tração das amarrações contra o colapso progressivo Amarrações
Valor da resistência nominal mínima à tração kN/m
Transversais
20. a
Longitudinais
20
Periféricas
10. ≤ 70 a
Verticais a
44
Em painéis de parede periféricos, é o comprimento do vão (em metros) da laje adjacente. Em painéis de parede internos, o valor de é a média dos vãos adjacentes.
16.1 Amarrações transversais Com o objetivo de propiciar a ação de vigas em balanço e o comportamento de viga-parede entre os elementos, deve haver amarrações transversais que garantam a resistência nominal de tração conforme a Tabela 8. As amarrações transversais devem ser posicionadas nas ligações horizontais entre os painéis de parede de pavimentos adjacentes.
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16.2 Amarrações longitudinais As amarrações longitudinais devem propiciar a ação de membrana entre as lajes, garantindo a resistência nominal de tração conforme a Tabela 8. Essas amarrações devem estar posicionadas sobre os painéis de parede e a distância entre elas não pode ser maior que 3 m.
16.3 Amarrações verticais As amarrações verticais devem propiciar a suspensão vertical dos painéis de parede. Essas amarrações devem ser contínuas ao longo de todos os pavimentos e conter no mínimo duas amarrações por painel pré-moldado. A resistência nominal de tração está indicada na Tabela 8.
16.4 Amarrações periféricas As amarrações periféricas devem propiciar a ação diafragma no pavimento, garantindo uma resistência nominal mínima conforme indicado na Tabela 8, não sendo necessário somar com os requisitos estabelecidos pelas amarrações longitudinais e transversais. Essas amarrações devem estar posicionadas a uma distância de no máximo 1,20 m da extremidade do edifício, e devem ser contínuas em todos os cantos do pavimento.
17 Métodos de produção de painéis de parede pré-moldados 17.1 Generalidades Valem as prescrições da ABNT NBR 9062 para a produção dos painéis de parede pré-moldados, levando-se em consideração os demais aspectos específicos descritos nessa Seção.
17.2 Planejamento da produção Consiste em organizar a produção, considerando a interface entre as áreas: comercial, de projeto, de produção e de montagem. Esse planejamento da produção deve elaborar o programa diário da produção com locais para a estocagem e plano para as pilhas de estocagem. O processo produtivo dos painéis deve ser contemplado nos documentos do projeto estrutural dos elementos. É recomendável a correta identificação dos elementos durante a sua fabricação para garantia da rastreabilidade do produto, conforme ABNT NBR 9062.
17.3 Tipos de formas e cuidados As formas devem adaptar-se à geometria dos painéis pré-moldados. Podem ser constituídas de aço, alumínio, concreto ou madeira, revestidas ou não de chapas metálicas, fibra, plástico ou outros materiais que atendam às características exigidas nesta Seção. Devem ser respeitadas as tolerâncias estabelecidas em 17.6, bem como as demais prescrições da ABNT NBR 9062. Podem ser utilizadas formas para moldagem na vertical (formas em bateria) ou na horizontal (formas em linha para elementos retangulares), em função da tecnologia disponível, da tipologia da seção transversal e das ligações empregadas, atendendo às especificações de 17.4 durante a concretagem. Para o controle da qualidade da produção, segundo a Seção 20, a inspeção das formas e a sua limpeza com a remoção do desmoldante devem ser feitas e em todas as moldagens para o caso de peças não seriadas. Para o caso de peças produzidas em série, a inspeção da forma pode ser realizada por amostragem. Cada nova forma deve ser inspecionada, bem como sua operação. NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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17.4 Concretagem e cura 17.4.1 Ao transporte e ao lançamento do concreto, aplica-se o disposto nas ABNT NBR 14931 e ABNT NBR 12655.
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17.4.2 Devem ser tomados cuidados antes da concretagem para garantia do correto posicionamento dos insertos (ver 17.4.3) e demais elementos de ligações, de forma a atender também as especificações de tolerâncias de produção definidas em 17.6.
17.4.3 Para garantia da locação dos dispositivos de ancoragem (insertos) na estrutura, devem ser observados os requisitos a seguir: a) a locação deve ser executada por pessoal treinado e responsável pela função no decorrer da obra, de forma a garantir o correto posicionamento e atendimento aos requisitos de projeto dos painéis de parede pré-moldados. A marcação do posicionamento dos insertos na estrutura durante a locação não deve ser executada de forma acumulativa, ou seja, fazendo as medidas a partir de um ponto fixo (sem locar uma ancoragem baseada na ancoragem anterior); b) os insertos que são posicionados em lajes, vigas ou pilares moldados no local (aos quais serão ligados os insertos dos painéis de parede pré-moldados) devem ser bem fixados nas formas desses elementos e na sua armadura para evitar seu deslocamento no momento da concretagem em razão da vibração do concreto; c) no caso de insertos posicionados em pilares de concreto moldado no local, os mesmos devem ser posicionados depois da armadura e no caso de insertos posicionados no fundo das vigas, antes da montagem da armadura das vigas na forma; d) após a colocação das armaduras, é recomendável que os insertos sejam fixados às armaduras para garantir a boa fixação e impedir a movimentação das ancoragens na concretagem; e) podem ser adotados insertos rebaixados para permitir o correto posicionamento dos mesmos após a ancoragem do painel; f)
antes de efetuar a concretagem das lajes, vigas ou pilares, deve-se fazer uma inspeção quanto ao correto posicionamento dos insertos;
g) o posicionamento dos insertos deve ser definido em projeto, destinando uma planta de locação dos mesmos na obra. Não podem ser posicionados insertos em locais onde há protensão de cabos ou nichos de protensão, dentre outros obstáculos ou sobreposições; h) os insertos não podem ter suas partes (grapas de ancoragem) cortadas em razão de eventual dificuldade em posicioná-las, as mesmas devem ser desviadas de obstáculos, como concentração de ferragem; i)
antes da concretagem, deve-se sempre respeitar e verificar o atendimento às especificações de projeto, quanto ao posicionamento dos diferentes tipos de insertos (galvanizados ou não) e quanto à sua função estrutural;
j)
durante a concretagem, deve-se verificar se o concreto penetrou sob o inserto, evitando a ocorrência de falhas de concretagem;
k) deve-se tomar cuidados para que os insertos não fiquem recobertos com concreto após a concretagem, inspecionando-se os mesmos após a concretagem. 42/61
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17.4.4 Concretagem e cura de painéis de parede nervurados Devem ser observados os cuidados na concretagem e cura de painéis nervurados, considerando o que segue: a) no caso de painéis de parede com a utilização de blocos cerâmicos, na região das nervuras de concreto, os blocos devem ter seus furos previamente tamponados e ser umedecidos previamente à aplicação da argamassa, concreto ou chapisco, de forma a garantir a relação água-cimento, seguindo recomendações práticas adequadas para a execução de alvenarias e reboco; b) os blocos devem ser posicionados utilizando-se guias, de forma a garantir o alinhamento e espessura da nervura de concreto conforme o projeto, permitindo que o concreto possa envolver a tela e/ou armadura e penetrar nos entremeios e alvéolos das peças cerâmicas; c) deve-se verificar a resistência do concreto das nervuras, para que atenda a resistência mínima de projeto antes da desforma e transporte. 17.4.5 Cura Pode ser adotada cura normal ou acelerada (úmida, a vapor ou química). Devem ser atendidas as prescrições da ABNT NBR 9062 para o caso de cura úmida ou a vapor. Para o caso de cura química, devem ser atendidas as prescrições do fabricante. 17.4.6 Ancoragens Podem ser adotadas ligações dos painéis de parede pré-moldados com a estrutura da edificação adjacente compostas de dispositivos metálicos ou insertos. Os insertos devem ser devidamente ancorados no concreto dos painéis de parede pré-moldados que serão ligados à estrutura adjacente, conforme ABNT NBR 9062. Deve ser prevista no projeto a especificação de materiais e acabamentos de forma a atender aos requisitos estruturais e de durabilidade desses dispositivos, de acordo com a manutenção prevista em projeto, especificações técnicas ou memorial descritivo da obra.
17.5 Aplicação de composto arquitetônico A aplicação de compostos arquitetônicos deve seguir as especificações técnicas dos fabricantes. Para o caso de concreto, somente admite-se a aplicação sem formar junta fria.
17.6 Tolerâncias As dimensões nominais de fabricação dos painéis devem considerar as folgas previstas em projeto segundo as definições da ABNT NBR 9062. Para a determinação das folgas, devem ser consideradas as tolerâncias dimensionais de produção (para aceitação do produto para montagem) conforme estabelecido a seguir: a) os painéis de parede devem atender às tolerâncias dimensionais de produção conforme estabelecido na Tabela 9; b) os painéis alveolares devem atender às tolerâncias dimensionais de produção conforme estabelecido na Tabela 10 e Figura 26. No caso de variações no formato dos painéis alveolares (painéis com cortes em diagonal), as tolerâncias podem sofrer variações em relação às especificadas na Tabela 10; NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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c) os painéis de parede arquitetônicos devem atender às tolerâncias dimensionais de produção e de montagem, conforme estabelecido nas Tabela 11 e Figura 27.
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É admissível a utilização na obra de elementos fora das tolerâncias definidas, desde que não comprometam o desempenho estrutural ou arquitetônico ou a durabilidade da obra como um todo, sendo que tal fato deve ser comprovado pelo responsável pelo projeto estrutural, onde aplicável, conforme a ABNT NBR 9062. Tabela 9 – Tolerâncias dimensionais de produção dos painéis pré-moldados Função do elemento
Dimensões (quando aplicável)
Comprimento ou largura do painel
Até 5 m
± 10
De 5 m até 10 m
± 15
Superior a 10 m
± 20
Espessura do painel Esquadro do painel Painéis de parede-parede
±5 Até 10 m Superior a 10 m
Linearidade
± 15 ± 2 mm/m ± L1/1 000
Dimensões e posição de vãos
±5
Posição dos insertos para fixação
± 15
Posição dos dispositivos para içamento na direção da espessura
± 10
Posição dos dispositivos para içamento ao longo do comprimento
± 80
NOTA L = comprimento da peça.
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Tolerâncias mm
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Tabela 10 – Tolerâncias de produção dos painéis alveolares Dimensões (quando aplicável)
Comprimento (L)
Altura do painel (h)
Espessura da alma
Tolerâncias mm
L≤5m
± 10
5 m < L ≤ 10 m
± 15
L > 10 m
± 20
h ≤ 150 mm
‒ 5, + 10
h ≥ 250 mm
± 15
150 mm < h < 250 mm
Interpolação linear
bw
‒ 10 a + 15
∑ bw
‒ 20a
Recortes/vazios (i)
± 20
Posição de chapas metálicas ou furos para fixação (d)
± 15
Posição do cabo de protensão (vertical e horizontal) (e)
±10
Esquadro dos cantos
±5
Esquadro diagonal Planicidade (b no plano) Distorção
L ≤ 10 m
± 15
L > 10 m
± 2 mm por metro
L≤5m
± 3 mm
L>5m
± L/1 000
Largura ≤ 1 m
± 3 mm a cada 30 cm
Largura > 1 m
± 10 mm
Linearidade (b)
± L/1 000
Alinhamento transversal (j)
± L/500
NOTA L é o comprimento do elemento pré-moldado e as demais dimensões são representadas na Figura 26. a Convém atender à limitação da tolerância para a soma das larguras das almas entre alvéolos (tolerância de Σbw < 20 mm).
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i
J
d
Seção longitudial b
bw
a Seção transversal
Figura 26 – Desenho ilustrativo das tolerâncias de produção de painéis alveolares Tabela 11 – Tolerâncias de nível e prumo entre a estrutura e o painel de parede arquitetônico
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Estrutura adjacente
Definição
Tolerância cm
Nível
A
3
Prumo
B
5
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Tabela 12 – Tolerâncias de produção dos painéis de parede arquitetônicos Dimensão Comprimento e largura
Definição
Até 3 cm
Tolerância mm ±3
De 3 m a 6 m
C
Acima de 6 m a 12 m
+3e–5 ±6
Espessura
–
+6e–3
Esquadro (cada 2 m de diagonal)
D
±3
Aberturas
E
+5
Empenamento
–
c/360 ≤ 25
Tabela 13 – Tolerâncias de montagem Dimensão
Definição
Tolerância mm
Excentricidade do painel em relação ao eixo do edifício
F
± 13
Alinhamento da face externa entre painéis de parede adjacentes
G
±6
Desalinhamento das juntas em cunha
H
±6
Máxima diferença de nível em painéis de parede adjacentes
I
±6
Largura nominal da junta
J
±6
Nivelamento da face superior do painel em relação ao nível do projeto (teórico)
–
±9
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A
D
C
E
Painel pré-fabricado de concreto
Estrutura B
+ 9 mm
E
0 (nível de projeto)
- 9 mm
H
Painel pré-fabricado de concreto
18 mm
Projeto em Consulta Nacional
C
J
F Eixo do edifício G
Referência de nível do edifício Largura nominal da junta
Figura 27 – Tolerâncias dimensionais de painéis arquitetônicos
18 Manuseio, armazenamento e transporte As operações de manuseio, armazenamento e transporte devem ser realizadas atendendo ao seguinte: a) especificações de projeto e procedimentos internos do fabricante; b) prescrições da ABNT NBR 9062 para manuseio, armazenamento e transporte dos painéis pré-moldados; c) no caso de painéis com moldagem na vertical, estes devem ser posicionados e fixados em dispositivos específicos (como cavaletes de fixação ou por meio de insertos de fixação em pentes) de forma a minimizar o empenamento durante o transporte e o armazenamento; d) após curados, os painéis de parede devem ser transportados seguindo planejamento estudado em projeto.
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19 Montagem dos painéis de parede pré-moldados Valem as prescrições da ABNT NBR 9062 para montagem de elementos pré-moldados, levando-se em consideração o estabelecido em 19.1 a 19.4.
19.1 Planejamento da montagem O planejamento da montagem deve ser feito atendendo os requisitos da ABNT NBR 9062.
19.2 Requisitos de segurança para montagem Devem ser previstos dispositivos especiais sempre que necessário, como ligações ou contraventamentos temporários, bem como especificações de idade e resistência característica do concreto para a desforma, com a finalidade de garantir a segurança da estrutura à estabilidade global e o colapso progressivo durante as situações transitórias de montagem, conforme indicado no planejamento de montagem em 19.1.
19.3 Requisitos para a superfície de apoio dos painéis pré-moldados As superfícies de apoio de painéis pré-moldados são definidas conforme o tipo de ligação estabelecido da ABNT NBR 9062 e na Seção 14.
19.4 Tolerâncias de montagem Valem as prescrições da ABNT NBR 9062 e da Tabela 11 para as tolerâncias de montagem de painéis pré-moldados.
19.5 Folgas de montagem para painéis de fechamento As folgas de montagem devem atender às especificações técnicas dos fabricantes, que por sua vez devem ser coerentes com as especificações de tolerâncias de produção (Seção 17) e de montagem (Seção 18), bem como com o processo construtivo a ser empregado, de forma a prever as folgas mínimas necessárias para a execução da obra e as folgas máximas admissíveis pelo projeto estrutural e arquitetônico.
20 Controle de execução e inspeção Esta Seção estabelece requisitos mínimos quanto ao controle de qualidade e inspeção a serem atendidos pelos painéis de parede pré-moldados e pré-fabricados, segundo as definições da ABNT NBR 9062, de forma a garantir o cumprimento das especificações de projeto.
20.1 Controle da qualidade na produção e na montagem O controle da qualidade deve ser realizado em todas as etapas, da fase de produção dos painéis de parede pré-moldados até a fase de montagem dos mesmos no canteiro de obras da edificação, conforme 20.1.1 e 20.1.2. 20.1.1 Controle na produção dos componentes pré-moldados O produtor deve elaborar e atualizar periodicamente os procedimentos de execução de suas etapas de produção, com a finalidade de serem utilizados como referência tanto na execução, quanto no controle tecnológico de suas atividades. Devem ser controladas pelo produtor as atividades descritas a seguir por meio de procedimentos de controle. A realização das etapas de controle deve ser registrada em documentação específica para esse fim e arquivada junto à documentação de controle tecnológico da empresa responsável (produtor). NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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A aceitação dos materiais deve ser controlada pelo produtor conforme apresentado na Tabela 14.
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Tabela 14 – Controle de aceitação de materiais e componentes de painéis de parede pré-moldados Material ou componente Blocos cerâmicos ou de concreto Concreto fresco convencional (CC) Concreto autoadensável (CAA)
Requisito
Forma de avaliação
Tipo, dimensões, quantidades, resistência à compressão e tração
Controle e recebimento conforme ABNT NBR 15270 e ABNT NBR 6136
Verificação da trabalhabilidade
Conforme 7.2.3
Ensaio de espalhamento e habilidade passante Dosagem e controle tecnológico
Conforme projeto e controle tecnológico segundo 7.2.2 e 7.2.3
Agregado (areia / brita)
Tipo, diâmetros, análise petrográfica e reatividade álcali/agregado
Controle e recebimento conforme 7.2.2
Cimento
Tipo e quantidade
Verificação visual, controle e recebimento conforme 7.2.3
Aditivos e adições
Tipo e quantidade
Verificar características específicas de cada aditivo e quantidade empregada atendendo 7.2.2
Resistência à compressão
Verificar segundo 7.2.1
Massa específica (para concreto leve)
Ensaio conforme a ABNT NBR 9778 (7.2.2.1)
Armadura
Tipo, comprimento e diâmetro
Controle e recebimento conforme 7.3
Outros
Tipo, dimensões, quantidades e propriedades
Conforme normas técnicas específicas e requisitos da Seção 7
Pigmentos
Tipo e quantidade
ABNT NBR 12655
Concreto endurecido
O controle e inspeção das etapas de produção deve ser realizado pelo produtor com as verificações das seguintes atividades, quando houverem:
a) assentamento de blocos ou outros materiais inertes; b) confecção e posicionamento de armaduras e insertos; c) posicionamento e limpeza das fôrmas; d) amassamento, lançamento e cura (normal ou acelerada) do concreto; e) desforma, transporte e armazenamento dos elementos. 50/61
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O controle e inspeção deve ser feito de forma a atender os requisitos apresentados na Tabela 15, onde aplicável, bem como atendendo às especificações da Seção 19 para a execução dessas atividades. As etapas podem variar em função do tipo de produção ou de materiais adotados na execução dos elementos. Tabela 15 – Controle das atividades de produção dos componentes pré-moldados Método de avaliação
Amostragem/ frequência de inspeção do produto
Dimensões das fôrmas, limpeza e desmoldante
Inspeção visual e dimensional, conforme 17.3
Conforme plano de qualidade da empresa fabricante
Travamento e estanqueidade das fôrmas
Inspeção visual, conforme projeto
Todos os componentes
Posicionamento das armaduras
Quantidade, tipo e posicionamento das armaduras
Inspeção visual, conforme projeto
Todos os componentes
Verificação do cobrimento da armadura
Conforme Seção 6
Inspeção visual, conforme projeto
Todos os componentes
Posicionamento dos blocos cerâmicos ou de concreto
Garantir o posicionamento dos blocos de forma regular e homogênea
Visual
Todos os painéis de parede pré-moldados
Mistura, lançamento e adensamento do concreto
Traço do concreto, ou resistência e consistência, tempo de mistura, ou tempo de início de pega levando-se em consideração o tipo de cimento utilizado, tipo de lançamento, tipo e tempo de adensamento
Análise dos procedimentos de execução, atendendo à Seção 7
Todas as massadas (misturas), rastreadas por componentes conforme Seção 7 e ABNT NBR 9062
Cura
Tipo (cura natural, úmida e a vapor) e tempo de cura
Análise dos procedimentos de execução, atendendo 17.4
Todas as peças
Transporte
Tipo de transporte para desenforma e armazenamento da peça
Análise dos procedimentos de execução, atendendo à Seção 17
Todas as peças
Local e forma de armazenamento
Análise dos procedimentos de execução, atendendo à Seção 17
Todas as peças
Etapas
Execução das fôrmas
Armazenamento
Requisito
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
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A inspeção do produto final obtido após a desforma deve ser feita de forma controlada atendendo aos requisitos de frequência e controle apresentado na Tabela 16.
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Tabela 16 – Controle de aceitação de componentes: métodos e frequências de avaliação Material/ componente
Painel – parede
Requisito / Características a avaliar
Método de avaliação
Amostragem/ Frequência de inspeção do produto
Tolerâncias geométricas do painel (tolerâncias de produção ver Tabela 9 a Tabela 11)
Medição
Conforme plano de qualidade da empresa fabricante
Identificação individual das peças
Inspeção visual
Todas as peças
Posição e quantidade de dispositivos de fixação temporária
Inspeção visual baseada em análise de projeto
Todas as peças
Posição e quantidade de dispositivos de fixação definitiva
Inspeção visual baseada em análise de projeto
Todas as peças
Posicionamento e quantidade de alças de içamento
Inspeção visual baseada em análise de projeto
Todas as peças
Eventual presença de falhas (fissuras, porosidade excessiva, ou outros), seguindo o disposto na ABNT NBR 6118
Inspeção visual
Todas as peças
Aparência do painel quanto a homogeneidade da cor e textura da superfície do concreto
Inspeção visual
Todas as peças
20.1.2 Controle da montagem em canteiro de obras
A Tabela 17 mostra as atividades a serem controladas pelo produtor (ou responsável pela montagem) dos elementos pré-moldados no seu local definitivo. Estas atividades devem constar de procedimento de montagem do sistema como parte da documentação do produtor.
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Tabela 17 – Controle de aceitação de componentes: métodos e frequências de avaliação Item
Etapas
Método de avaliação
Requisito
1
Locação das paredes
2
Armazenamento das peças em canteiro
3
Transporte e manuseio dos painéis de parede
4
Ligação das paredes entre si e com a fundação/piso
5
Travamento das paredes durante montagem (fixação provisória)
6
Controle ‒ ligação entre painéis de parede e demais componentes
7
Tratamento de juntas entre painés de parede e entre estrutura e painel de parede.
8
Verificação do alinhamento entre painéis de parede
9
Acabamento das peças e juntas
10
Verificação dos vãos de portas
‒
11
Verificação das dimensões dos ambientes internamente
‒
12
Verificar montagem parede/esquadrias e suas interfaces
Estanqueidade e estética das juntas entre painel e esquadrias
13
Verificação da montagem finalizada (controle de aceitação de sistema construtivo)
Ver tolerâncias dimensionais na Tabela 18
Conforme especificação de projeto e documento de planejamento da execução Inspeção visual baseada em projeto e/ou procedimento de execução
Tabela 18 – Tolerâncias dimensionais após montagem para edifícios compostos por painéis de parede pré-moldados Tipo de tolerância ou interface entre elementos montados Alinhamento entre painéis de parede
Tolerâncias mm
Por elemento
±6
Acumulado
15
Dimensões das juntas entre elementos aparentes ou com calafetação
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± 30 % da largura da junta
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21 Documentação técnica A documentação técnica de produção, de movimentação e montagem, de projeto e de operação, são dadas em 21.1 a 21.4.
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21.1 Documentação técnica de produção Devem fazer parte da documentação técnica de produção de painéis o projeto de formas e armadura do produto painel, especificações do concreto e da armadura de protensão, insertos e outros detalhes construtivos, como as condições de apoio e içamento dos elementos para seu armazenamento e movimentação durante a produção.
21.2 Documentação técnica do projeto estrutural Devem fazer parte da documentação técnica do projeto estrutural o seguinte: a) o projeto de formas e armaduras do sistema estrutural formado pelos painéis pré-moldados, bem como o detalhamento de ligações e de eventuais regiões de concreto moldado no local; b) os documentos previstos na ABNT NBR 6118 e ABNT NBR 9062.
21.3 Documentação técnica de movimentação e montagem Devem constar na documentação técnica de movimentação e montagem: a) o projeto de montagem dos painéis, com a sequência de montagem e paginação dos elementos na estrutura; b) as condições de apoio, içamento e transporte dos elementos durante as fases transitórias de montagem.
21.4 Documentação técnica de uso e operação Devem fazer parte da documentação técnica de uso e operação o manual do proprietário, conforme definido na ABNT NBR 6118, contendo as especificações técnicas da estrutura, como materiais empregados, carregamentos admissíveis; os prazos para manutenção da estrutura e de seus elementos (como no caso das juntas), bem como orientações para a inspeção da estrutura, de forma que a estrutura atenda aos requisitos de qualidade estabelecidos em 5.5. Deve ainda constar a proibição de remoção total ou parcial de trechos das paredes.
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Anexo A (informativo) Ligação horizontal submetida à compressão em estruturas de painéis estruturais A resistência das ligações horizontais comprimidas depende não apenas das resistências dos diferentes materiais usados na ligação, mas também da geometria da junta. O valor de cálculo da força normal resistente de projeto da junta horizontal à compressão (NRd,joint) deve ser determinado a partir da equação indicada a seguir: NRd ,joint = fcd * ⋅Ajoint 12 * =f fcd cd,joint ⋅ ( A2 A1)
fcd,joint = β ⋅ fcd,wall onde Nrd,joint
é o valor de cálculo da força normal resistente de compressão de projeto da junta;
fcd,wall
é a resistência de cálculo do concreto do painel à compressão;
fcd,mortar
é a resistência de cálculo da argamassa à compressão;
fcd,joint
é a resistência de cálculo da junta à compressão;
β0
= fcd,mortar / fcd,wall;
fcd,joint / fcd,wall
é a relação entre as resistências de cálculo à compressão da junta e do concreto do painel, obtida no diagrama da Figura A.3;
hj
é a altura da junta (Figura A.1);
A1
é a área de apoio = a1 . b1 (Figura A.2);
A2 = a2 . b2
é a projeção da área de apoio devida ao espraiamento de tensões (Figura A.2).
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Parede
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Argamassa
hj a1
a) Parede-parede
Parede
hj
Laje
a1
b) Parede-laje-parede
Figura A.1 – Geometria das juntas horizontais
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Ca a1 Cb
N
A1
≤3
b
1
2:1
b1
b
2
h A2 a2 ≤ 3a1
b1 2b1
2:1
a1
N
Cb
2ca
Cb > b1
a1
N
b1
a2 = a1 + 2ca
b2 = 3b1
b) Próximo à borda de concreto
b1
a1
b2 = 3b1
d
N
a1 2a1
N
2:1
N
2:1
Cb
2b1
Ca
Ca
2:1
a) Distante da borda de concreto
2:1
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a2 = 2a1 + d + 2a1 = 4a1 + d
c) Próximo a outro carregamento
Figura A.2 ‒ Espraiamento das tensões de compressão
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0,9
β0 = 0,8
0,8
0,7
0,7
0,6
0,6
0,5
0,5 0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
hj /a1
Figura A.3 – Diagrama relacionando geometria e resistência da junta
Para determinação da área de apoio A2, o espraiamento de tensões segue a proporção 2:1 e ocorre até a altura de valor igual ao dobro da dimensão de apoio, quando não influenciado pela proximidade de uma ou mais bordas (ver Figura A.2). Considerando uma força de compressão Nsd e espessura do painel t, é possível considerar as seguintes simplificações quanto ao dimensionamento das armaduras para resistir às tensões de tração laterais desde que a excentricidade não seja superior a 20 % da espessura do painel: onde Nsd ≤ 0,5 . t . fcd,
não há necessidade de armaduras;
0,5 . t . fcd < Nsd ≤ 0,6 . t . fcd,
usar armadura conforme indicado na Figura A.4, com barras de diâmetro φ ≥ 6,3 mm e o espaçamento (s) igual à espessura do painel (t ) ou 20 cm, o menor desses valores.
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S
t
∅ Painel pré-moldado
Painel pré-moldado
Laje
t/2
Laje
ld
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Painel pré-moldado
Painel pré-moldado
Figura A.4 – Detalhe da armadura em painéis para resistir as tensões de tração laterais Para esforços de compressão superiores aos limites indicados, deve-se dimensionar a armadura para resistir ao esforço de tração, que pode ser determinado a partir da seguinte equação: Ts1 = 0, 25 ⋅ Nsd ⋅ [(1 − a1) a2 ] Os valores de a1 e a2 podem ser determinados conforme indicado na Figura A.2. Para casos em que ocorram excentricidades da força de compressão em relação ao eixo da peça, uma segunda parcela de força (Ts2) deve ser adicionada a Ts1 para se determinar o esforço de tração resultante, conforme equação a seguir: Ts2 = 0, 015 ⋅ Nsd ⋅ 1 − (2e t )1 2 Nessa equação, e é a excentricidade do carregamento e t é a espessura do elemento de concreto. Portanto, o esforço de tração solicitante final é dado pela soma das parcelas Ts1 e Ts2, conforme equação a seguir: Ts = Ts1 + Ts2 Logo, a armadura (As) necessária é calculada por: As ≥ Ts fyd
onde fyd é a resistência de cálculo do aço ao escoamento.
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Anexo B (informativo)
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Ligações submetidas ao cisalhamento entre elementos pré-moldados A resistência de projeto ao cisalhamento pode ser determinada conforme a seguinte equação: τRdj = c ⋅ fctd + µ ⋅ σn + ρ ⋅ fyd ⋅ (µ ⋅ sen α + cos α ) ≤ ⋅ 0, 5 ν ⋅ fcd
sendo: fctd = 0,21 (fck)2/3 / γc (expresso em megapascal, MPa); fcd = fck / γc
onde τRdj é a resistência de projeto ao cisalhamento; fcd
é a resistência de cálculo do concreto à compressão;
fyd
é a resistência de cálculo do aço ao escoamento;
c e μ são valores indicados na Tabela B.1; fctd
é a menor resistência de cálculo à tração entre o concreto moldado no local e o pré-moldado expressa em megapascal (MPa); fctd = 0, se a junta for solicitada por tração transversal;
ν
é o coeficiente de redução de resistência (ν = 0,6 – fck / 200);
fck
é a resistência característica do concreto à compressão, expressa em megapascal (MPa);
σn
é a pressão normal atuante na superfície da junta, positiva para compressão e negativa para tração, entretanto σn < 0,6 fcd;
γc
é o coeficiente de minoração da resistência do concreto;
ρ
é a relação entre a área de aço distribuída ao longo da junta e a superfície de interface da junta;
α
é o ângulo da armadura na junta conforme mostrado na Figura 21.
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Tabela B.1 – Valores dos coeficientes c e μ c
μ
Monolítica
0,62
1,0
Dentada
0,50
0,9
Rugosa: pelo menos 3 mm de rugosidade a cada 40 mm de espaçamento
0,45
0,7
Lisa: sem receber tratamento adicional após compactação
0,35
0,6
Muito lisa: moldada em fôrmas de aço, plástico ou madeiras preparadas
0,25
0,5
Tipo de superfície
Nos casos em que há possibilidade de fissuras na interface da junta promovendo assim a quebra de adesão, o coeficiente “c” deve ser reduzido para 0,125 em juntas dentadas e para zero para os demais tipos de juntas.
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