Lajes

Efeitos práticos da consideração da tração no dimensionamento das lajes

No AltoQi Eberick, existem dois modelos para análise da estrutura, o modelo integrado, e o modelo separado de grelhas e pórtico espacial. A decisão por qual modelo será utilizado para análise deve levar em consideração como será realizada a análise em cada caso e quais consequências essa escolha pode ter no dimensionamento dos elementos estruturais. 

Efeitos da consideração da tração na análise das lajes

No artigo Diferenças na análise de lajes pelo modelo integrado ou pelo modelo de grelha + pórtico, explicamos a diferença existente no modelo adotado para análise das lajes quando se utiliza o modelo integrado, e por que motivo os esforços encontrados pelas duas análises possuem diferenças significativas. Neste artigo, vamos realizar uma discussão prática sobre o aparecimento dos esforços de tração nas lajes, e quais os impactos da consideração deste esforço no dimensionamento das lajes.

Ao analisar a grelha de um pavimento calculado pelo processo de grelha e comparar com o mesmo pavimento calculado por pórtico espacial, percebemos uma diferença importante nos esforços: a laje analisada por modelo integrado apresenta esforços axiais, enquanto a laje analisada por modelo de grelha não considera estes esforços:

Devido a este esforço de tração nas lajes, podem ocorrer algumas situações específicas caso seja utilizado o modelo integrado para análise de lajes.

Tração na ancoragem das armaduras

Em alguns casos, uma laje que esteja dimensionando normalmente com o modelo de grelha e pórtico espacial pode apresentar o Erro A11 - Largura de apoio insuficiente, ao ser adotado o modelo integrado para as lajes.. Nestes casos, pode estar ocorrendo um esforço de tração nas barras da extremidade da laje, que impossibilita a ancoragem das armaduras com a largura de apoio existente.

O motivo de a ancoragem ser impedida nestes casos é que a armadura de tração nos apoios das lajes respeita o item 18.3.2.4 da norma NBR 6118:2014. Este item diz que os esforços de tração nos apoios devem ser resistidos por armaduras longitudinais que satisfaçam o mais severo de três itens listados. O segundo destes itens diz que a armadura de tração no apoio deve resistir a uma força de tração calculada pela equação abaixo:

Para cálculo da armadura necessária no apoio, portanto, o AltoQi Eberick irá verificar qual a taxa de armadura para resistir a este esforço de tração. Esta taxa de armadura necessária será então utilizada para calcular o comprimento de ancoragem necessário, e este comprimento de ancoragem comparado com a largura de apoio disponível. Caso a largura disponível seja menor que a largura necessária, o erro A11 é emitido. Portanto, verificamos que ao considerar a tração no apoio, o termo "Nd" da equação acima, que no modelo de grelha tem valor zero, passa a ter o valor da tração resultante. Com isso, aumenta a largura necessária para ancoragem das armaduras.

No AltoQi Eberick, é possível desconsiderar o esforço de tração Nd para o cálculo das ancoragens. Para realizar isso, deve-se acessar a configuração disponível em Estrutura - Configurações - Projeto - Dimensionamento - Lajes. Nesta janela, o campo Tração mínima a ser considerada na ancoragem define um valor mínimo de tração, a partir do qual a tração é somada para cálculo da ancoragem. Isso significa que, caso o esforço de tração seja menor que o valor configurado, a tração não é considerada para verificação da ancoragem. Uma medida para resolver casos em que a ancoragem é impedida pelo esforço de tração, portanto, é aumentar este valor para um valor mais elevado, fazendo com que os esforços de tração não sejam considerados na ancoragem.

É importante notar que a alteração desta configuração é um critério de projeto, sendo portanto de responsabilidade do projetista. Por orientação normativa, todo esforço de tração deveria ser considerado, portanto o valor normativo para esta configuração é zero. No entanto, pode-se considerar que alguns esforços são produzidos pelo modelo e não serão esforços significativos na realidade, motivo pelo qual o programa permite configurar esta tolerância.

Uma outra medida que pode ser adotada, é marcar a opção Permitir ancoragem na laje adjacente, que irá fazer com que o programa tente realizar a ancoragem das armaduras na outra laje da continuidade. No pavimento apresentado, por exemplo, marcar esta opção resolve o erro de largura de apoio insuficiente, uma vez que a barra poderá ser ancorada na laje adjacente.

É possível também minimizar o efeito dos esforços axiais no dimensionamento das lajes adequando a rigidez axial. Para isso, acesse a guia Estrutura - Configurações > Projeto > Análise > Avançado e altere o item Redução na rigidez axial: Lajes. Este coeficiente reduz a rigidez axial das lajes e rampas, de forma a minimizar a ocorrência de esforços axiais no dimensionamento.

Além disso, em alguns casos apenas uma das barras apresenta esforços mais elevados. Neste caso, tem-se a possibilidade também de utilizar o editor de grelha. Por meio deste recurso, é possível atribuir um multiplicador que será aplicado na rigidez de barras específicas, fornecendo ao projetista uma maneira mais pontual de ajustar o modelo. Para isso, após identificar qual barra da grelha está com pico de esforços, basta clicar duas vezes sobre a barra, sendo aberta a janela de edição. Veja mais detalhes em Resolvendo picos de esforços com o editor de grelha

Regiões para o detalhamento das armaduras

Devido à existência de tração na grelha, a ancoragem das armaduras poderá exigir comprimentos de ancoragem diferentes. Por este motivo, é possível que uma região que normalmente apresentaria um mesmo detalhamento seja dividido em regiões diferentes de detalhamento.

Nestes casos, o dimensionamento foi realizado com regiões distintas, então as armaduras atendem aos esforços de cada região. No entanto, é conveniente unificar o detalhamento do trecho. Para configurar isso, podem-se utilizar as configurações em Estrutura - Configurações - Projeto - Dimensionamento - Lajes - Regiões para tentar otimizar a escolha de regiões pelo programa. Veja mais em Configurações de regiões de lajes.

Desta forma, nota-se que a utilização do modelo integrado para análise da estrutura possui consequências significativas para o dimensionamento das lajes, devido à consideração da rigidez axial da laje. Por este motivo, o projetista deve considerar tais diferenças ao escolher qual modelo será utilizado.