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PAVIMENTOS EM CONTACTO COM OTERRENO E ESTRUTURAS DE
PAVIMENTO SOBREELEVADOSPREFABRICADOS
Faria, P.; Gonilho-Pereira, C. (2010) – Processos de Construção I, ESTBarreiro/IPS.LNEC (várias datas), Documentos de homologação relativos a pavimentos prefabricados (disponíveis no site do
LNEC - Qualidade)BAIÃO, M. (2007), Pavimentos aligeirados de vigotas prefabricadas de betão pré-esforçado. Condições a satisfazer
no projecto e na execução. Relatório 402/2007. Lisboa, LNEC.Documentação consultada em sítios de fabricantes na internetNormalização referida
Tecn
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENOOU PAVIMENTO TÉRREO
Pavimento entre fundações directas superficiais; semlaje sobreelevada
2Paulina Faria
Pavimento térreo ou em contacto com o terrenovs
piso térreo
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Exigências Funcionais:• Algumas dependem da utilização que vai ter o
compartimento sobre o pavimento térreo• Outras são genéricas para todos
Exigências funcionais• Segurança• Habitabilidade• Economia
‒ Particularizar…3
PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
Qual a Solução utilizada no pavimento face à água?
Função do tipo de uso do espaço (mais ou menosventilado, susceptível ou não à humidade)
• Solução para situação sem grande probabilidadede afluência de água em quantidade, espaçointerior ventilado e revestimento de piso nãosusceptível à humidade
• Solução com barreira pára-vapor
• Solução com sistema de impermeabilização
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
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Qual a Solução utilizada no pavimento face à água?
• Solução para situação sem grande probabilidade deafluência de água em quantidade, espaço interior ventiladoe revestimento de piso não susceptível à humidade– Em situações de muita chuva (solo húmido), pode haver
migração de humidade a partir do solo (vapor de água que édissipado pela ventilação do espaço)
• Camadas, funções, materiais
• Solução com barreira pára-vapor– Solução eficaz se bem executada, mas que encaminha vapor
de água para as paredes• Camadas, funções, materiais
• Solução com sistema de impermeabilização– Solução que encaminha vapor de água para as paredes.– Se existir corte hídrico no pavimento, também deve existir nas
paredes elevadas, localizado a, pelo menos, 15 cm do soloexterior (idealmente também nos pilares, mas é difícil realizar –descontinuidade estrutural)
• Camadas, funções, materiais
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
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PAVIMENTO DE PISO TÉRREO
Pormenorização emcorte depavimentos
(desvão ventilado)
Exequibilidade ?Tipo de estrutura ?
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Pormenorização em corte de parede epavimentos de uma cave
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
Viabilidade ???
Solução racionalizada – Sistema “Cupolex”
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
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Sistema Cupolex
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
Vantagens:• Distribuição em planta (layout) das canalizações de serviço fácil de realizar em toda asuperfície (passagem por baixo da laje de fios, tubos, instalações, etc.)• Impermeabilização do piso• Arejamento em todas as direcções• Possibilidade de assentamento sobre massame ou directamente sobre terreno compactado
Análise crítica ao sistema com base emcofragem racionalizada apresentado
- Vantagens
- Inconvenientes
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PAVIMENTO EM CONTACTO COM O TERRENO
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Diferenciação entre pavimento em contacto com oterreno e laje sobreelevada?
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PAVIMENTO
• Algumas semelhantes a pavimentos em contacto com oterreno
• Outras completamente distintas
Exigências funcionais• Segurança• Habitabilidade• Economia
Particularizar… 30
Exigências Funcionais:
PAVIMENTO SOBREELEVADO
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Laje de escada
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• Realizadas em obra• Prefabricadas
– Aço ou outros metais– Madeira– Betão armado
• NP EN 14843: 2009 – Produtos prefabricados de betão. Escadas
PAVIMENTOS SOBREELEVADOS / LAJES
• Soluções tradicionais realizadas em obra
– Laje maciça ou aligeirada de b.a.• Armadas em 1 ou nas 2 direcções• Apoiadas nas vigas• Espessura constante
– Laje fungiforme maciça ou aligeirada de b.a.• Vigada• Espessura aparente constante ou variável
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Exemplo depormenorização dearmadura superior delaje
Normalização
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• EN 15435: 2008 - Precast concrete products. Normalweight and lightweight concrete shuttering blocks.Product properties and performance.
• EN 15498: 2008 - Precast concrete products. Wood-chip concrete shuttering blocks. Product propertiesand performance.
• NP EN 13224: 2004 + A1: 2010 - Produtosprefabricados de betão. Elementos nervurados parapavimentos.
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• Soluções não tradicionais de pavimentos– Soluções total ou parcialmente prefabricadas
NP EN 13369: 2010 – Regras gerais para produtosprefabricados de betão
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Soluções de pavimentos prefabricados
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
DH
Decreto-Lei n.º 50/2008: são abrangidos pela homologação do LNEC os produtose sistemas de construção utilizados em edificações urbanas desde que:• não sejam cobertos por Normas Portuguesas ou por Normas Europeias adoptadasem Portugal;• não sejam objecto de uma Aprovação Técnica Europeia;• não sejam objecto de certificação obrigatória, como é o caso, presentemente, doaço para armaduras para betão armado (Decreto-Lei n.º n.º 390/2007) e para armadurasde betão pré-esforçado (Decreto-Lei n.º n.º 28/2007)
Um Documento de Homologação de um produto ou sistema de construção incluinormalmente, para além da Decisão de Homologação, uma descrição geral, aenumeração das suas características, o campo de aplicação, a apreciação –efectuada tendo em conta os resultados dos ensaios realizados e as observaçõesdecorrentes de visitas às instalações de fabrico, a obras em curso e a construçõesem uso –, regras para os seu armazenamento, transporte e aplicação em obra,e as características e respectivas tolerâncias a avaliar no âmbito da realizaçãode eventuais ensaios de recepção
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
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Soluções de pavimentos prefabricados à base devigotas pré-esforçadas, blocos de
preenchimento e aligeiramento e betãocomplementar
• Para edifícios de habitação ou similares
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Exemplo de ficha técnica de bloco dealigeiramento de betão
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Exemplo de ficha técnica de vigota pré-esforçada
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Soluções de pavimentos prefabricados à base devigotas pré-esforçadas, blocos de aligeiramento
e betão complementarElementos do pavimento:• Vigotas pré-esforçadas com secção em ┴ e comprimento igual
ao vão entre apoios• Blocos:
– vazados – de betão normal ou leve, ou de cerâmica de barro vermelho;– maciços de betão leve ou de poliestireno expandido moldado;
• Blocos de betão – podem ser produzidos pela mesma fábrica• Outros blocos – fornecidos por outras fábricas
• Armaduras complementares (das nervuras transversais, dosapoios, de distribuição – inseridas na camada de betão complementar)
• Betão complementar para lâmina superior e nervurastransversais 64
PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Fabrico das vigotas pré-esforçadas
• Execução em fábrica, em pistas com muitos metros decomprimento e largura de 8 a 12 vigotas lado a lado
• Limpeza das pistas e aplicação de descofrante
• Colocação e estiramento das armaduras (pré-esforço)
• Colocação do betão (um “carro” vai passando, de um extremo aooutro da pista, depositando o betão e enformando-o de imediato)
• Cura das vigotas nas pistas
• Corte das vigotas nos comprimentos correspondentes àsencomendas
• Continuação da cura do betão das vigotas (no local dearmazenamento em fábrica – cuidados no transporte e posicionamentoem depósito) 65
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Cuidados na execução da laje com elementosprefabricados
• Correcto nivelamento dos apoios• Posicionamento das vigotas, garantindo espaçamento entre elas e a
entrega nas vigas de apoio (mínimo 10cm)– Não utilizar vigotas com curvaturas excessivas
• Escoramento provisório para apoio das vigotas na fase de execução dalaje
• Posicionamento de fiadas de blocos de aligeiramento entre vigotas;deixar intervalos para execução de zonas maciças (por ex.,tarugos/nervuras transversais de contraventamento)
• Montagem de cofragem inferior na zona dos tarugos e de outras faixasmaciças
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Cuidados na execução da laje com elementosprefabricados
• Posicionamento das armaduras: de distribuição em zona corrente da laje,das nervuras transversais e dos apoios (eventual utilização deespaçadores)
• Rega da superfície (vigotas e blocos de cofragem)• Colocação de pranchas de madeira sobre os blocos para permitir
circulação segura do pessoal• Colocação do betão complementar sem originar acumulações excessivas
sobre poucas vigotas• Manutenção de boas condições de cura (rega ou cobertura humedecida)
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Disposições construtivas
• Armadura de distribuição: varões nas 2 direcções, na lâminade betão complementar; secção mínima na ┴ às vigotasindicada para cada pavimento (DH); espaçamento máximo de25cm
• Tarugo ou nervura transversal: varões ┴ às vigotas (eminterrupção entre blocos); espaçamento máximo entrenervuras de 2,0m; largura mínima de 10cm; mínimo de 2varões (secção ≥ A distr /2 x distância entre nervuras e apoio)
• Zona de paredes divisórias sobre a laje: reforço da armadurade distribuição + criação de tarugo (parede ┴ às vigotas) +duplicação de vigota (parede // às vigotas)
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Disposições construtivas• Armadura nos apoios: na direcção das vigotas com comprimento mínimo
de 1/10 do vão livre (a partir da face do apoio) – geralmente entre 1/10 e1/4; secção por m de largura ≥ armadura distribuição mínima
• Aberturas
– Sem eliminação de vigotas: simples, apenas eliminando blocos
– Com eliminação de partes de vigotas: reforçada por duplicação devigota numa direcção e criação de nervura transversal (lintel) na outra
• Suspensão de cargas: zona prevista - lajeta de betão armado substituindobloco de cofragem
Condições Técnicas Especiais de Caderno de Encargos:
• Requisitos quanto aos materiais e produtos utilizados
• Disposições e sequências construtivas
• Verificação da qualidade76
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Pavimentos com base em vigotaspré-esforçadas
Principais vantagens ?
Principais inconvenientes ?
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Pavimentos com base em vigotaspré-esforçadas
Principais vantagens:• rápida execução (montagem)• dispensa a quase totalidade da cofragem• peso máximo a manusear permite operações manuais• menor peso total possibilita aligeiramento da estrutura
Principais inconvenientes:• revestimentos aderentes de tecto realizados sobre superfícies
heterogéneas e com muitas juntas (vantagem para tectos falsos)
• isolamento acústico a sons aéreos inferior ao equivalentemaciço
• pior contraventamento da estrutura quando sob acção desismos (mais grave em edifícios mais altos, pelo que não aplicável)
• necessidade de previsão para possibilidade de suspensão decargas pesadas
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Pormenorização em corte do pavimento combase em vigotas pré-esforçadas
- Definir lajes em planta esquemática (apoios, vãos, direcção das vigotas –menor vão mas preferencialmente ortogonais entre lajes adjacentes);indicação dos cortes a efectuar
• Zona corrente, corte em ambas as direcções• Zona de apoio (viga de bordo)• Zona de apoio em viga intermédia (entre duas lajes)• Zona de tarugo (nervura transversal) em ambas as direcções• Zona junto a abertura (nas duas direcções)• Zona sob parede sobre a laje
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Pormenorização em corte do pavimento combase em vigotas pré-esforçadas
- Definir em planta (com abertura - vão, reforço de lajeta maciça ameio vão, parede divisória):– disposição de vigotas/fiadas de blocos em função do pavimento
escolhido directamente do DH• comprimento de blocos + largura tarugos VS vão livre• comprimento real das vigotas (vão livre + entregas)• repetição da sequência vigota+bloco, a terminar em bloco, na largura da
laje; eventual recurso a duplicação de vigota para acerto do pavimentoescolhido (largura vigota+bloco entre vigotas)
– reforços de vigotas– localização de tarugos
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DimensionamentoVerificação da escolha com base no DH do LNEC, RSA, REBAP,
Eurocódigo
• Vãos (REBAP)– Vão teórico L = distância entre eixos das vigas de apoio
• Simplificação de vão livre + 2/3 largura do apoio (viga)– Vão das vigotas = vão livre + 2 x entrega nas vigas (≥ 10cm)
• Predimensionamento (espessura da laje)– Para lajes maciças: h ≈ L/25 => escolher pavimento com espessura superior
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• Selecção preliminardo pavimento
do LNEC– Pplaje (kN/m2)– Mrd (kNm/m)– Vrd (kN/m)– Mfctk (kNm/m)– EI (kNm2/m)
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Dimensionamento
• Determinação das acções– Permanentes G: pp laje + pp camadas regularização e revestimentos– Variáveis Q - sobrecargas: 2,0 kN/m2 – cobertura em terraço acessível
ou pavimento de habitação (área ≥ 20 m2)
• Verificação da segurança aos Estados Limites Últimos deResistência– Combinação de acções – carga uniformemente distribuída
P = 1,5.G + 1,5.Q– Esforços de cálculo
• Msd• Vsd
– Verificação (comparação esforços: de cálculo e resistentes dopavimento selecionado preliminarmente)
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Dimensionamento• Verificação da segurança aos Estados Limites de Utilização
– Combinação de acções – carga uniformemente distribuída P1– Esforços de cálculo
• Msd1– Verificação E.L.Fendilhação
Msd1 ≤ Mfctk– Verificação E.L.Deformação (de cálculo com os do pavimento
preliminarmente seleccionado)• Flecha instantânea fo = 5.P1.L4/(384.E.I)• Flecha longo prazo f = fo.(1+Msg/(Msg+∑ Ф1.Msq).φ
φ = 2 – coef. Fluência– Para acções uniformemente distribuídas – simplificação:
f = fo.(1+G/(G+∑ Ф1.Q).φVerificação: f < L/400
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Dimensionamento
• Cumpridas as verificações (de cálculo inferiores às dopavimento seleccionado), confirma-se a escolha dopavimento seleccionado
• Caso contrário, há que proceder a escolha de pavimento maisadequado e refazer os cálculos e as verificações
‒ Definir armaduras complementares a colocar em obra,inseridas na camada de betão complementar e restantesdisposições construtivas particulares– Tarugos (correntes ou em reforços – aberturas, sob paredes divisórias)– Zona corrente– Zona dos apoios
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Documentação principal e Normalizaçãoaplicável
• DHs de vários fabricantes emitidos pelo LNEC• Documento do LNEC sobre dimensionamento e execução• Normas
– NP EN 15037-1: 2008 – Produtos prefabricados de betão. Pavimentoscom vigotas e blocos de cofragem. Parte 1: Vigotas.
– EN 15037-2: 2009 – Precast concrete products. Beam-and-block floorsystems. Part 2: Concrete blocks.
– EN 15037-3: 2009 – Precast concrete products. Beam-and-block floorsystems. Part 3: Clay blocks.
– EN 15037-4: 2010 – Precast concrete products. Beam-and-block floorsystems. Part 4: Expanded polystyrene blocks.
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Soluções semelhantes à de vigotas,que antigamente foram utilizadasmas não na actualidade…
Podem surgir em edifícios maisantigos
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Soluções à base de pranchas cerâmicas preenchidas com betãopré-esforçado
• Elemento principal do pavimento → pranchas cerâmicas preenchidaslongitudinalmente por betão pré-esforçado
• Intercaladas por blocos de cofragem (em geral também cerâmicos), idênticos aosreferidos no caso das lajes à base de vigotas de betão pré-esforçado
• Lâmina superior constituída por betão complementar
• Vantagens relativamente ao sistema mais comum com base em vigotaspré-esforçadas:– semelhança em termos de leveza, aligeiramento e quase dispensa de
cofragem– revestimento de tecto aderente sobre o mesmo tipo de material
(cerâmico)– tarugamento facilitado pela menor altura das pranchas em relação às
vigotas• Desvantagens e cuidados – semelhantes aos pavimentos de vigotas pré-
esforçadas 90
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Soluções à base de vigotas de betão armado(não usuais actualmente – existentes só em edifícios mais antigos)
Elementos do pavimento:– Vigotas de betão armado com
“treillis” metálicos exteriores(que facilitam apoio da armadura dedistribuição e construtiva da lâminasuperior de betão)
– Blocos idênticos aos utilizadosno sistema de vigotas pré-esforçadas
– Armadura de distribuição econstrutiva
– Lâmina superior de betão
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Soluções à base de vigotas de betão armado
• Vigotas de b.a.:geralmente maisresistentes aomanuseamento que aspré-esforçadas
• Fabrico das vigotas:– Em mesas ou pistas mas já
nos comprimentos finais
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Solução corrente:
Lajes com base em prelajes de betão armadoPara execução de lajes armadas resistentes e/ou como elemento decofragem perdida ou colaborantes servindo de suporte do betãocolocado em obra
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Soluções à base de prelajes maciças oualigeiradas
• Elementos do pavimento– Prelaje de betão – lâmina inferior prefabricada em betão armado,
com comprimento total entre vãos e largura variável; armadura em“treillis” exterior à lâmina de betão armado
– Eventuais elementos de aligeiramento – blocos de betão leve, blocosde EPS
– Armadura construtiva do betão complementar e dos apoios– Betão complementar
Armadura em “treillis” – saliente relativamente à prelaje, para suporte daarmadura de distribuição e solidarização da prelaje ao betão complementar
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Soluções à base de prelajes, maciças
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Prelajes sem armadura saliente(excepto para manuseamento)
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Solução à base de prelajes, com elementos dealigeiramento
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Soluções à base de prelajes maciças ou com aligeiramento
Fabrico das prelajes:• Em mesas fixas, betona-se uma espessura de ~6 a 12 cm onde se integram
as armaduras inferiores e a base dos “trellis” (quando existem); asuperfície superior da prelaje deve ser deixada relativamente rugosa; alargura é definida por limites para transporte rodoviário
Cuidados de execução da laje:• correcto nivelamento dos apoios• limpeza e rega da prelaje antes da colocação das peças de aligeiramento
e/ou do betão complementar• fixação adequada das armaduras de costura (para ligação lateral entre
prelajes)
Principais vantagens / desvantagens:• dispensam cofragens• quando aligeiradas têm menor peso e maior isolamento térmico• boas condições de contraventamento• necessidade de manuseamento mecânico 103
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• Faces laterais em biselou verticais:– Juntas com armadura
de distribuição saliente
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
• Zonas com maiorrisco sísmico:– Reforço com
armaduras em formade estribo,embebidas no betãocomplementar eespaçadas
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Documentação principal e Normalizaçãoaplicável
• DHs de fabricantes emitidos pelo LNEC• EN 13747: 2005 + A2: 2010 – Precast concrete products.
Floor plates for floor systems.• EN 1508: 1998 - Precast concrete products. Floor plates for
floor systems.
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Outra solução corrente para edifíciosprincipalmente de grande vão e modulares,
com equipamento pesado de movimentação
Lajes constituídas por pranchas alveolares
• Constituem troços quase finais das lajes
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Soluções à base de pranchas vazadas (ou alveolares) debetão armado ou pré-esforçado
• Pranchas com elementosvazados (furos) ao longode todo o comprimentoentre apoios e espessurafinal (ou quase) da lajeestrutural
– Pranchas de betão armado– mais estreitas
– Pranchas de betão pré-esforçado – mais largas
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Soluções à base de pranchas alveolares de betãoarmado
• Fabrico das pranchas debetão armado:Utilizam-se moldesmetálicos individuais
– Limpeza do molde– Colocação de armaduras e de
fusos (para execução dosespaços vazados)
– Colocação do betão e suavibração
– Desmoldagem (imediata) eextracção dos fusos
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Soluções à base de pranchas alveolares de betãopré-esforçado
• Fabrico das pranchas debetão pré-esforçado:sequência de operaçõesidêntica à de execução dasvigotas pré-esforçadas, comequipamento específicoque permite a realizaçãodos alvéolos contínuos eregulariza a face superior dalaje (quando não se vai aplicarbetão complementar em obra)ou torna-a rugosa (no casocontrário)
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas alveolares
Soluções à base de pranchas alveolares debetão armado ou pré-esforçado
• Cuidados de execução:– correcto nivelamento dos apoios e entregas
apropriadas;– limpeza e rega das pranchas, nas zonas de solidarização;– aplicação, espalhamento e regularização do betão de
solidarização, garantindo o perfeito enchimento dasjuntas;
– possibilidade de lâmina de betão complementar(enchimento para atravessamentos, etc.); necessidade de regaprévia
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Soluções à base de pranchas alveolares debetão armado ou pré-esforçado
• Principais vantagens– dispensam cofragem e escoramento– só poucas juntas longitudinais (por vezes são
dispensados revestimentos)– menor peso que solução maciça equivalente– melhor contraventamento da estrutura que soluções à
base de vigotas
• Principais desvantagens– necessidade de equipamento mecânico para
manuseamento (pranchas pesadas, com comprimentodo vão a vencer) 127
PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Documentação principal e Normalizaçãoaplicável
• DHs de fabricantes emitidos pelo LNEC
• NP EN 1168: 2005 + A2: 2011 – Produtos prefabricados debetão. Lajes alveoladas (hollow core slabs).
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
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Outra solução corrente para edifícios
Laje mista de chapa de aço e betãocomplementar
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
Laje mista de chapa de aço e betãocomplementar
• Betãocomplementar
• Armadurasuperior
• Conectores• Chapa metálica• Viga de apoio
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PAVIMENTO SOBREELEVADO - Lajes prefabricadas
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Outros tiposde estruturas de pavimento
prefabricadas ?
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PAVIMENTO SOBREELEVADO
• Estruturas de pavimento de madeira• Lajes constituídas por elementos de pedra
(em construções antigas)
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PAVIMENTO SOBREELEVADO
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Estruturas de pavimento de madeira
• Frequentes em edifícios antigos• Constituídas por:
– Vigas /barrotes de madeira de maior secção– Vigas ortogonais de madeira de menor secção
(podem não existir, função de menor espaçamento entre as vigasprincipais)
– Forro de tecto (antigo tecto falso, em madeira; pode nãoexistir, deixando a estrutura à vista)
– Soalho tradicional de madeira
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PAVIMENTO SOBREELEVADO
Estruturas de pavimento de madeira
• Elevada deformabilidade• Baixas cargas permanentes• Reduzido isolamento sonoro e isolamento
térmico (pode ser objecto de reabilitação acústica e térmicaatravés da colocação de material de isolamento no tecto falso)
• Susceptibilidade a degradação por acção dahumidade
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PAVIMENTO SOBREELEVADO
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Laje mista madeira-betão
• Para reforço estrutural• Aumento da carga permanente• Atenção à susceptibilidade à humidade
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PAVIMENTO SOBREELEVADO
Laje exterior prefabricada de pedra(em edifício antigo)
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Sempre que se trabalha em altura:Disposições de segurança
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