Análise experimental da punção em lajes lisas de concreto armado com sistema construtivo BubbleDeck

Abstract

Em uma estrutura de edificação convencional, as lajes se apoiam em vigas, e estas se apoiam nos pilares. No sistema estrutural de lajes lisas, as lajes se apoiam diretamente sobre os pilares, dispensando as vigas. Este sistema resulta em uma série de vantagens construtivas, porém, potencializa o efeito dos esforços cortantes nas regiões de ligação da laje ao pilar, de modo que a laje tende a ser perfurada no apoio com o pilar. Esse fenômeno, que é crítico no dimensionamento de lajes lisas, é denominado punção. Esta pesquisa avalia experimentalmente a resistência à punção de lajes lisas de concreto armado fabricadas com a recente técnica construtiva de lajes BubbleDeck. Esta técnica construtiva é caracterizada pela presença de grandes esferas plásticas ocas no interior da laje, a fim de reduzir o consumo de concreto e o peso próprio da estrutura. Sua utilização é crescente em países como Holanda, Austrália, Estados Unidos, Canadá, Reino Unido e Dinamarca. No entanto, a sua aceitação ainda encontra resistência devido ao pouco conhecimento do meio técnico-científico a seu respeito. Neste estudo, quatro painéis de lajes lisas foram levados à ruptura por punção em laboratório. Todos estes painéis foram confeccionados de modo a reproduzir a ligação laje-pilar interna a uma edificação. Em comum, os painéis tem dimensões de 2.500 × 2.500 mm em planta; concreto com resistência em torno de 45 MPa; apoio no centro por um segmento de pilar circular de 300 mm de diâmetro; e mesma taxa de armadura de flexão. As lajes tem espessura de 280 mm. Algumas características foram variadas entre os painéis de modo a estudar sua influência na resistência à punção da laje, como: o uso ou não de esferas BubbleDeck; a utilização de pré-laje e o emprego ou não de armaduras de cisalhamento do tipo estribo, variando ainda sua disposição na laje e suas características de ancoragem. Os resultados dos ensaios foram avaliados frente às prescrições de três normas de projeto de estruturas de concreto, a norma brasileira NBR 6118:2014, a europeia EUROCODE 2:2004 e a americana ACI 318:2011. Os ensaios comprovam que a utilização de pré-laje não influenciou a resistência à punção, e que as lajes BubbleDeck resistiram aproximadamente 81% da carga última das lajes maciças.