Estudo da resistência à punção em lajes lisas nervuradas

Silva, Ricardo José Carvalho; Oliveira, Dênio Ramam Carvalho de; Albuquerque, Nívea Gabriela Benevides de; Silva Júnior, Francisco Eudázio Suriano da; Leite, Felipe da Silva

Acessibilidade / Reportar erro

Brasil

Revista IBRACON de Estruturas e Materiais

Español English

Brasil

Español English

sumário « anterior atual seguinte »

Sumário

ORIGINAL ARTICLE • Rev. IBRACON Estrut. Mater. 14 (1) • 2021 • https://doi.org/10.1590/S1983-41952021000100006 copiar

Estudo da resistência à punção em lajes lisas nervuradas

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Esta pesquisa teve o objetivo de comparar computacionalmente a resistência de 10 lajes lisas nervuradas com diferentes tamanhos de área maciça e diferentes espaçamentos das nervuras. Para isso, os ensaios das lajes foram simulados no programa computacional ANSYS até a ruptura. Foram observados os modos e as cargas de ruptura, e, através dos resultados, observou-se que os modelos com menor região maciça apresentaram menor resistência em comparação aos modelos de maior área maciça, pois sua ruptura se deu por cisalhamento nas nervuras. As lajes com maiores regiões maciças sofreram punção e se comportaram de forma semelhante a lajes lisas maciças, apresentando conformidade com as normas em relação às suas estimativas de resistência à punção, especialmente com a NBR 6118. Desta forma, a regra prática de se determinar a região maciça com 15% do vão se mostrou razoável, e observou-se que o ACI, o Eurocode 2 e a NBR 6118 subestimam as resistências ao cisalhamento das nervuras.

Palavras-chave:
laje lisa nervurada; punção; área maciça; Ansys

Slab	$\frac{L_{SA}}{L_{NM}}$	ρ	V_comp^(A)	Type of Failure	V_u^(B)	$\frac{A}{B}$	Type of Failure	V_{code, p}^(C)	$\frac{A}{C}$	V_{code, s}^(D)	$\frac{A}{D}$	Type of Failure	Code
Slab	$\frac{L_{SA}}{L_{NM}}$	(%)	(kN)	Type of Failure	(kN)	$\frac{A}{B}$	Type of Failure	(kN)	$\frac{A}{C}$	(kN)	$\frac{A}{D}$	Type of Failure	Code
L1	0.500	0.50	280.0	PS	270.5	1.03	PS	229.5	1.22	93.5	3.00	SR	ACI
								237.4	1.18	91.0	3.02	SR	EC
								267.1	1.05	59.3	4.72	SR	NBR
L3	0.188	0.87	145.0	SR	150.5	0.96	SR	229.5	0.63	46.7	3.10	SR	ACI
								285.2	0.51	54.6	2.65	SR	EC
								320.9	0.45	29.7	4.89	SR	NBR

Slab	As, Total	As, strip (c+6d)	Empty, strip (c+6d)	Ac, strip (c+6d)	ρl	Number of ribs converging with the solid area
	(mm2)	(mm2)	(mm2)	(mm2)	(%)	Number of ribs converging with the solid area
L1	2827	1376	72000	100800	1.36	8
L2			36000	136800	1.01	12
L3			0	172800	0.80	16
L4						20
L5						24
L6			57600	115200	1.19	12
L7			28800	144000	0.96	20
L8			0	172800	0.80	28
L9						36
L10						44
A_{s, strip (c+6d)} is the cross section area of upper longitudinal steel distributed in a direction of the slab within the central strip (c + 6d);				Average compressive strength of concrete: f_c = 30 MPa;
The area of concrete in the strip (c + 6d) is the area of concrete in this strip, discounting empties:				Steel yield stress: f_y = 500 MPa;
A_{c, strip (c+6d)} = [(c+6d).d - voids]				Square column width: c = 120 mm;
The reinforced geometrical rate (ρ_l) for the central strip (c+6d), discounting voids:				Rib width: b = 60 mm;
ρ_l = A_{s, strip (c+6d)}/A_{c, strip (c+6d)}				Effective depth: d = 160 mm;
				Slab height: h = 180 mm.

Slab	L_{Solid Area} (mm)	L_{Neg. Mom.} (mm)	L_{Solid Area}/L_{Neg. Mom.}	V_comp (kN)	Computational failure
L1	420	1600	0.26	220.0	Shear in the ribs
L2	780		0.49	392.0	Shear in the ribs
L3	1140		0.71	485.0	Punching Shear
L4	1500		0.94	478.0
L5	1860		1.16	479.0
L6	420		0.26	365.0	Shear in the ribs
L7	780		0.49	484.0	Punching Shear
L8	1140		0.71	459.0
L9	1500		0.94	442.0
L10	1860		1.16	439.0

Slab	ρ	V_comp^(A)	V_{ACI, p}^(B)	(A)/(B)	V_{ACI, s}^(C)	(A)/(C)	Failure by
	(%)	(kN)	(kN)		(kN)		ACI
L1	1.36	220.0	323.9	0.68	70.1	3.14	Shear in the ribs
L2	1.01	392.0		1.21	105.2	3.73
L3	0.80	485.0		1.50	140.2	3.46
L4		478.0		1.48	175.3	2.73
L5		479.0		1.48	210.3	2.28
L6	1.19	365.0		1.13	105.2	3.47
L7	0.96	484.0		1.49	175.3	2.76
L8	0.80	459.0		1.42	245.4	1.87
L9		442.0		1.36	315.5	1.40
L10		439.0		1.36	385.6	1.14	Punching Shear

Slab	ρ	V_comp^(A)	V_{EC, p}^(B)	(A)/(B)	V_{EC, s}^(C)	(A)/(C)	Failure by
	(%)	(kN)	(kN)		(kN)		EC
L1	1.36	220.0	494.4	0.44	95.3	2.31	Shear in the ribs
L2	1.01	392.0	446.6	0.88	129.1	3.04
L3	0.80	485.0	413.1	1.17	159.2	3.05
L4		478.0		1.16	199.0	2.40
L5		479.0		1.16	238.8	2.01
L6	1.19	365.0	472.9	0.77	136.7	2.67
L7	0.96	484.0	439.0	1.10	211.5	2.29
L8	0.80	459.0	413.1	1.11	278.7	1.65
L9		442.0		1.07	358.3	1.23
L10		439.0		1.06	437.90	1.00	Punching Shear

Slab	ρ	V_comp^(A)	V_{NBR, p}^(B)	(A)/(B)	V_{NBR, s}^(C)	(A)/(C)	Failure by
	(%)	(kN)	(kN)		(kN)		NBR
L1	1.36	220.0	523.6	0.42	44.5	4.94	Shear in the ribs
L2	1.01	392.0	472.9	0.83	66.7	5.87
L3	0.80	485.0	437.5	1.11	89.0	5.45
L4		478.0		1.09	111.2	4.30
L5		479.0		1.09	1335	3.59
L6	1.19	365.0	500.8	0.73	66.7	5.47
L7	0.96	484.0	464.9	1.04	111.2	4.35
L8	0.80	459.0	437.5	1.05	155.7	2.95
L9		442.0		1.01	200.2	2.21
L10		439.0		1.00	244.7	1.79

IBRACON - Instituto Brasileiro do Concreto Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON), Av. Queiroz Filho, nº 1700 sala 407/408 Torre D, Villa Lobos Office Park, CEP 05319-000, São Paulo, SP - Brasil, Tel. (55 11) 3735-0202, Fax: (55 11) 3733-2190 - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: arlene@ibracon.org.br

Acompanhe os números deste periódico no seu leitor de RSS

[1] Corresponding author: Ricardo José Carvalho Silva. E-mail: ricardo.carvalho222@gmail.com