Análise experimental à punção de lajes lisas tipo BubbleDeck com pilar interno

Abstract

Um sistema de lajes nervuradas relativamente recente é o sistema BubbleDeck, composto de esferas plásticas de polipropileno inseridas em lajes de concreto. Dentre as vantagens deste sistema pode-se destacar principalmente a redução do peso próprio se comparada à laje maciça, porém, como toda laje nervurada, cuidado especial deve ser dedicado à análise do cisalhamento das nervuras, além da punção na ligação laje / pilar. Nesta pesquisa foram ensaiadas experimentalmente quatro lajes lisas, sendo duas do tipo maciça e duas do tipo BubbleDeck, ensaiadas no Laboratório de Estruturas da Universidade de Brasília. Os modelos locais ensaiados simulam a ligação laje-pilar interno de uma edificação com carregamento simétrico. As dimensões dos modelos de laje foram de 2500 x 2500 mm e 280 mm de espessura com pilar circular centrado de 300 mm de diâmetro, utilizando mesma taxa de armadura de flexão para todos os modelos e concreto de 45 MPa. Foi avaliada a resistência à punção em lajes tipo BubbleDeck considerando a técnica construtiva deste tipo de laje (armadura de cisalhamento não ancorada à armadura de flexão e distribuição da armadura de punção padrão BubbleDeck) e comparada com lajes maciças considerando armadura de cisalhamento ancorada e com uma das distribuições especificadas pelas normas (distribuição em cruz). Os resultados obtidos nos ensaios foram analisados quanto a: deslocamentos verticais, deformações na superfície comprimida do concreto, deformações nas armaduras de flexão e cisalhamento, mapas de fissuração, e modo de ruptura das lajes. Foram comparadas com as cargas de ruptura as estimativas de carga última à punção pelo ACI 318 (2011), pelo EUROCODE 2 (2004) e pela NBR 6118 (2014). Para o cálculo do perímetro crítico das lajes BubbleDeck foi sugerida uma diminuição na área efetiva de concreto quando é interceptado pela zona dos vazios esféricos. Os resultados obtidos em laboratório evidenciaram que as lajes BubbleDeck atingiram cargas de ruptura aproximadamente 20% menores que as lajes maciças, e que o uso ou não de pré-laje não influenciou na resistência última a punção das lajes. Com as modificações de cálculo sugeridas nesta pesquisa, para as lajes BubbleDeck as normas ACI 318 (2011) e EUROCODE 2 (2004) foram as que melhor estimativa de cargas ultimas apresentaram.