Estudo de caso: análise das frequências naturais e comparativo do consumo de materiais entre lajes maciças e nervuradas de um edifício

Abstract

O presente trabalho destina-se a comparar as frequências naturais de dois sistemas construtivos de lajes de concreto armado distintos, lajes maciças e nervuradas e comparar com os limites de vibrações críticas dado pela NBR 6118:2014, que assegura o comportamento satisfatório da estrutura para sua finalidade e o conforto aos usuários. As lajes são elementos de muitas pesquisas na atualidade, pelo fato de receberem ao mesmo tempo cargas estáticas e dinâmicas, como atividades humanas ou máquinas, que consequentemente geram as mais variadas formas de vibrações. Para haver um bom desempenho dinâmico das lajes, as frequências naturais devem estar distantes das frequências críticas, o que evita vibrações com amplitudes excessivas, e distancia o risco de ressonância, rupturas e garantia de conforto. Em seguida, fazer uma comparação de consumo de materiais entre os dois sistemas de lajes, quantificando o volume de concreto e aço. Para a obtenção de dados que condiz com a realidade, foi dimensionado um edifício residencial de doze pavimentos, com 6 apartamentos por andar em um programa estrutural Eberick V10, afim de realizar as análises dinâmicas e quantitativo dos materiais. Afim de melhor compreensão do trabalho, apresenta-se os conceitos e as características dos sistemas construtivo de cada laje, os parâmetros mais importantes para o dimensionamento estrutural no programa Eberick V10 e um breve resumo do estudo da dinâmica das estruturas voltado para a engenharia civil. Do detalhamento estrutural é disposto o detalhamento completo das lajes e os dimensionamentos definidos em projeto, conforme a NBR 6118:2014. Nas análises dos dados, é apresentado somente as leituras das lajes do primeiro pavimento, pois os demais são similares. Com a determinação das frequências naturais de cada sistema de laje, pode-se afirmar que as lajes nervuradas, devido a sua espessura e nervuras, se apresentaram melhor submetidas as vibrações naturais. No tocante ao consumo de materiais, as lajes nervuradas se demonstraram mais economicamente viáveis, pois a quantidade de aço necessário para o projeto foi menor. No entanto, o volume de concreto por área foi praticamente o mesmo, provando que as lajes nervuradas podem utilizar menos concreto na sua composição, porem depende dos tamanhos dos vãos. Portanto, o sistema construtivo de lajes maciças obteve os piores índices de desempenho dinâmico e econômico.