Elementos Pré-Moldados 1 Geral

As estruturas de esqueleto e estruturas aporticadas pré-moldadas são geralmente compostas por elementos padronizados. Esses elementos podem ter tamanhos e formas diferentes, como por exemplo: vigas retangulares, vigas I para cobertura, lajes dublo-T para pisos, etc. As dimensões e desempenhos são fornecidos em catálogos de fabricantes. Para planejar um projeto, o projetista necessita escolher os elementos mais apropriadas para seu projeto. A seguir, são apresentadas informações gerais sobre os principais produtos existentes.

5.5.2. Pilares

Os pilares de concreto pré-moldado são fabricados em várias formas e dimensões. A superfície de concreto é lisa e as bordas são chanfradas. Geralmente, os pilares requerem uma seção transversal mínima de 300 mm, não apenas por motivos de manuseio, mas também para acomodar as ligações pilar-viga. A largura mínima de 300 mm fornece uma resistência ao fogo para cerca de duas horas, tornando possível a aplicação destes elementos em edificações com diferentes usos.

Um exemplo de dimensões nominais padronizadas para seções retangulares e circulares é fornecido na tabela 5.16, onde o tamanho recomendado está sombreado (as dimensões do corte transversal são em mm).

Tabelas 5.16 Exemplo de dimensões padronizadas para pilares b/h 300 400 500 600 800 300 400 500 600 Circular

Os pilares com altura máxima de 20 a 24 m podem ser fabricados e executados como uma peça, sem juntas ou ligações, embora também é normal a prática normal de se trabalhar com pilares segmentados nas alturas dos pavimentos.

Os pilares devem ser constantes ao longo de toda a altura do edifício ou podem recuar em um nível intermediário para satisfazer exigências arquitetônicas. Como em qualquer forma de construção, é importante manter o alinhamento vertical dos pilares e é preferível terminar os pilares nas posições onde os elementos de piso ou de cobertura possam vencer os vãos sobre os pilares. Podem ser produzidas mudanças razoáveis nas dimensões ou nas formas das seções transversais dos pilares, quer em um elemento pré-moldado isolado ou pela união de seções compostas.

Nos níveis dos pavimentos, os pilares possuem insertos estruturais ou consolos para prover suporte para as vigas. A posição dos insertos ou consolos pode variar para possibilitar ligações em níveis diferentes em cada face do pilar, mas é preferível e mais econômico manter essas variações ao mínimo possível.

5.5.3. Vigas

O tipo mais clássico de vigas pré-moldadas para traves planas aporticadas e para estruturas de esqueleto serão apresentados posteriormente. Para cada tipo, tem-se uma variedade de formas de seções transversais padronizadas disponíveis nos catálogos de produtos dos fabricantes.

Figura 5.17 Tipos de vigas protendidas

5.5.3.1. Vigas da cobertura

Vigas com altura variável são normalmente utilizadas em edificações industriais onde se requer vãos maiores. A seção transversal em forma de I é geralmente empregada para vigas protendidas. A inclinação varia entre 5 e 12%. Os tamanhos normais são fornecidos na Tabela 5.8.

Terças para cobertura

Vigas retangulares para coberturas e pisos

Vigas em T invertido para lajes de pisos

Vigas em L para bordas de lajes

Vigas em I com perfil reto para coberturas e para grandes vãos em pisos.

Tabela 5.18 Dimensões normais para vigas de cobertura com altura variável Largura (mm) Altura (mm) Espessura da

Alma (mm)

Vão (m)

250 – 300 800 – 1400 80 - 120 10 – 25

300 – 400 1200 – 2000 80 - 120 1 5 – 25

300 – 500 1300 – 2500 80 - 120 25 – 40

Outras seções transversais de vigas, as quais podem ser empregadas na construção de coberturas, são as vigas “I” retas, as vigas retangulares e as vigas tipo “shed”. As vigas “I” retas são empregadas para coberturas e pisos. A escolha de alturas padronizadas é normalmente mais limitada do que para as vigas de cobertura declinadas. Recomenda-se o uso dessas vigas para grandes vãos e para pisos com cargas elevadas. Os vãos ficam entre 10 a 35 m.

Vigas com seções transversais retangulares são bastante comuns. A largura normal para vigas varia entre 300 e 600 mm e a altura varia entre 400 e 800 mm. Os vãos normais são entre 4 e 14 m. Geralmente, as vigas retangulares possuem dentes de apoio na extremidade para esconder os consolos retangulares dos pilares. Estas vigas normalmente não atuam em ação combinada com a laje (como estruturas mistas).

As vigas tipo “shed” são bastante empregadas na Itália, onde a escolha de formas e dimensões padronizadas está disponível no mercado para vãos entre 15 e 28 m.

Figura 5.19 Exemplo de cobertura tipo “shed”.

5.5.3.2. Terças (Vigas secundárias da cobertura)

Existem terças com um grande número de seções transversais que são bastante empregadas como vigas secundárias para coberturas. A seção transversal pode ser retangular ou em forma de “I”. O comprimento dos vãos varia de 6 a 12m e a altura de 250 a 600 mm.

5.5.3.3. Vigas para Pisos (para apoio de pisos)

O tipo mais comum de viga para pisos em construções pré-moldadas é a viga com abas em forma de “L” ou em forma de “T” invertido. As vigas são em concreto protendido ou armado. A principal vantagem das vigas com abas invertidas para apoio das lajes é a redução da espessura total dos subsistemas de piso.

Figura 5.20 Seções tópicas e dimensões em vigas com abas invertidas para pisos

Mudanças no nível do piso podem ser acomodadas por vigas em “L” (ou forma de “bota”) ou pela construção de um lado de uma viga em “T” invertido. Onde as diferenças nos níveis dos pisos nos vãos adjacentes excede aproximadamente 750 mm, a solução é empregar duas vigas em “L” uma de costas para a outra (com os lados retos faceando) e separadas por uma pequena folga entre si. Isso é geralmente utilizado para compor pisos intermediários alternados para estacionamentos, mas também é necessário se ter uma atenção particular para os tirantes transversais atravessando a estrutura.

As vigas em “L” para apoios de pisos podem ter a mesma largura que a dos pilares (ver Figura 5.21.a) ou com largura menor do que a dos pilares (fig. 5.21 b). No primeiro caso, as lajes faceiam as vigas e o pilar junto aos seus apoios, enquanto no segundo caso faz-se necessário fazer um recorte nos elementos de laje ao redor dos pilares para compensar o recesso causado pela largura menor da viga, havendo uma descontinuidade na face interna da viga que apoia a laje, sendo a primeira solução mais recomendada.

(a) (b)

Figura 5.21 Soluções variantes para a largura das vigas para apoios pisos.

Vigas retangulares largas e com pequena altura são geralmente empregadas para compor sistemas de piso, especialmente para cargas elevadas e quando a espessura total para o piso for limitada for necessária (ver Capítulo 4). Essas vigas serão normalmente projetadas e detalhadas para atuarem de forma conjunta com as lajes do piso.

Dimensões normais: Comprimento: 4.8 - 14.4 m Altura (h): 350 - 380 mm Largura (b) 200 - 500 mm Largura da aba (b1): 100 - 150 mm Altura da aba (h1): 150 - 200 mm