Vigas mistas aço-concreto : comparação com vigas simples em um estudo de caso

Abstract

Este trabalho versa sobre a comparação de vigas mistas aço-concreto com vigas simples utilizando como sistemas construtivos laje com fôrma de aço incorporada (steel deck) e laje maciça de concreto. Inicialmente é feita uma revisão bibliográfica que aborda os principais tópicos relacionados ao assunto de vigas mistas aço-concreto como tipo de uso, critérios de projeto, tipos de seções e dimensionamento de acordo com NBR 8800 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2008). A partir daí foi desenvolvida uma rotina de cálculo utilizando o Microsoft Office Excel que calcula o momento resistente da seção mista e esforço cortante resistente para nervuras perpendiculares e paralelas à seção de aço, no caso de steel deck, ou seja, condição de estado limite último. Nesta mesma planilha foram incluídas também as verificações necessárias para o estado limite de serviço, referente a deslocamentos excessivos. Estas verificações foram baseadas num modelo de viga biapoiada. Após foi escolhido um pavimento tipo de um edifício residencial para realizar os cálculos e analisar o comportamento de duas vigas submetidas a carregamentos diferentes. Para ter um maior volume de resultados, foram criadas ainda duas situações fictícias. Na primeira (caso 1) o dimensionamento foi realizado com a intenção de reduzir o consumo de aço. Na segunda (caso 2) o dimensionamento foi limitado em uma altura máxima de 40cm (viga + laje). Este caso representa uma eventual restrição geométrica imposta pelo projeto arquitetônico. Com isso foi possível realizar as comparações entre cada método construtivo e a apresentação dos diferentes resultados. Constatou-se que a solução de viga mista com steel deck apresentou resultados satisfatórios no que diz respeito ao consumo de aço, de acordo com as comparações feitas. Este mesmo método construtivo foi o que mostrou a menor relação de momentos (Msd/Mrs), indicando maior resistência da seção. A condição de restrição geométrica da estrutura em 40,0cm (caso 2) foi atendida com sucesso, porém teve um aumento no consumo de aço de 55% na V9 e 37% na V10.