Projeto de estruturas de edifícios com pavimentos mistos tipo "slim floor"

Abstract

No setor da construção, tem havido um aumento considerável na procura de soluções mistas, principalmente aço-betão, por apresentarem fatores muito favoráveis face às construções convencionais. Esse aumento deve-se ao aperfeiçoamento de soluções que, tomem partido das principais vantagens de cada material, tais como a resistência à tração do aço e a resistência à compressão do betão. É exemplo de construção mista a laje mista do tipo “slim floor”, que é uma laje mista em que a viga de aço está embebida dentro da própria laje. Este tipo de pavimento é uma solução mais leve, com redução da altura total da laje, minimização de custos e que permite arquiteturas mais livres. O trabalho começará com um enquadramento histórico e com uma descrição da solução atual. Serão descritos os processos de cálculo existentes para servir de base a estudos paramétricos exemplificativos, desenvolvendo uma ferramenta para efetuar o cálculo general desta solução. Esta ferramenta contemplará as verificações necessárias à segurança dos edifícios que adotam este sistema, tanto para os seus estados limites de serviço como últimos, com base em normas existentes para realizar esse processo: EN1993-1-1, EN1994-1-1, BS 5950: parte 1 e BS 5950: parte 3.1. Finalmente, este trabalho incorpora algumas conclusões sobre o comportamento desta solução, refletindo os resultados dos estudos desenvolvidos para três exemplos ilustrativos. Também serão apresentadas conclusões sobre as flechas máximas apresentadas, visto ser a maior preocupação aquando da utilização deste pavimento, que se apresenta mais flexível que os convencionais.

In the construction sector, there has been a considerable increase in demand for combined steel-concrete solutions, as they present very favorable factors comparing to the conventional constructions. That increase is due to the improvement of solutions, with the primary objective of taking advantages of each material as the tensile strength of steel and the compressive strength of concrete. With search resources evolving every day, it becomes easier to improve solutions, and, recently, a new type of pavement called slim floor emerged. This type of pavement came as one innovation in slabs, projecting an easier execution, allowing, likewise, a better use of a span for the constant demand of space to achieve bold architectures, as has it has been developing lately. This system is innovative as it provides a reduction of weight of the structure and of it is overall height, while minimizing the costs. The thesis will start from a state of knowledge of this type of floor, i.e., a historical framework and process of functionalities of this solution known so far. Processes will be developed to serve as a basis for calculating the illustrative parametric studies, with the increment of a tool to calculate the general solution for this type of pavement. This tool consists of the necessary verifications for this structural system, both for their ultimate limit states as service limit states, these verifications are based on existing standards to make this process as the EN1993-1-1, EN1994-1-1 , BS 5950: part 1 and BS 5950: Part 3.1. To the end some conclusions about the behavior of the solution depending on the results of three illustrative examples will be presented.