Comparação do comportamento estrutural e análise de custos de lajes aligeiradas Cobiax e lajes maciças

28 Setembro, 2015.

Comparação do comportamento estrutural e análise de custos de lajes aligeiradas Cobiax e lajes maciças

O sistema Cobiax permite a execução de lajes aligeiradas bidirecionais, com um comportamento similar a uma tradicional laje maciça, sendo o seu interior aligeirado através de formas esféricas ou elipsoidais. A introdução destas formas na zona onde o betão pouco contribui para o funcionamento global da laje, possibilita uma otimização da espessura da laje, a melhoria do seu comportamento e uma eficiência acrescida na utilização dos recursos.

O presente artigo visa estudar a utilização do sistema de lajes aligeiradas Cobiax num edifício de 5 pisos de geometria regular, e determinar qual a redução efetiva de betão e de aço em todos os elementos da estrutura, quantificando os custos destas reduções. Pretende-se ainda estudar quais as diferenças do comportamento estrutural de um edifício modelado com o sistema Cobiax em comparação com o sistema tradicional de lajes maciças. Para o efeito, foram elaborados dois modelos de cálculo do edifício, tendo sido adotados os mesmos critérios de dimensionamento.

Após uma análise dos resultados obtidos na modelação do edifício em estudo com os dois sistemas construtivos distintos, é possível afirmar que o sistema Cobiax é mais vantajoso económica e tecnicamente, quando comparado com o sistema tradicional de lajes maciças, para o tipo de edifício do presente artigo.

Relativamente às ações sísmicas, é importante salientar a melhoria do comportamento global da estrutura face aos deslocamentos horizontais, bem como ao período de vibração. A análise dos descolamentos em ambos os modelos permite concluir que existe uma redução significativa destas grandezas no modelo do sistema Cobiax, bem como uma redução generalizada do período para todos os modos de vibração em estudo. Estes factos permitem concluir que a redução de massa nas lajes, e a quase permanência total de rigidez face ao modelo maciço, é extremamente favorável ao comportamento sísmico da estrutura.

Relativamente aos estados limites de serviço, nomeadamente às deformações dos elementos de laje, é possível observar que o comportamento da solução aligeirada Cobiax® supera o das lajes maciças, na medida em que se obteve uma redução para a flecha nas condições atrás descritas. É desta forma correto afirmar que este tipo de solução, comparativamente ao sistema tradicional de lajes maciças, permite uma menor espessura de lajes para o mesmo vão, ou um aumento do vão para a mesma espessura de laje. Outro facto que foi possível observar no presente estudo, foi a possível dispensa da utilização de capitéis no sistema Cobiax, face ao sistema tradicional. No caso em estudo, a redução de massa da laje, proporcionou a execução desta sem a execução destes elementos.

Analisando as quantidades e custos da estrutura, é possível afirmar que a laje Cobiax providencia uma redução bastante significativa de material, face à solução de laje maciça, tendo no presente caso reduzido os custos dos materiais em 8,2%.

Considera-se ainda importante referir que, embora não tenham sido contabilizados os custos de mão de obra, estes face à redução do material a aplicar proporcionado pelo sistema Cobiax, providenciam uma redução desta parcela nos custos totais da obra. O mesmo facto aplica-se às cofragens, existindo uma diminuição do valor para estes trabalhos com o sistema Cobiax.

De forma geral, é possível concluir que para o modelo em estudo, com 5 pisos, e respeitando toda a regulamentação em vigor, o sistema Cobiax em comparação com o sistema tradicional de lajes maciças, permite reduzir os custos da obra, dotando a estrutura de um melhor comportamento sísmico e a estados limites de serviço. Construtivamente este sistema possui ainda a vantagem de ser semelhante ao da construção de uma laje tradicional maciça, possuindo relativamente a mesma celeridade de execução.

Considera-se também importante referir, que é espectável que quanto maior for o número de pisos do edifício, maior será a percentagem na redução de custos, dado o peso que as forças sísmicas têm no dimensionamento estrutural.

Ler artigo original “Lajes Cobiax® versus Lajes Maciças – Comportamento Estrutural e Análise de Custos
Autores: Diogo Martins Santos, Michael Teixeira Andrade, Vítor Coelho da Silva

Fonte: Excertos adaptados do artigo “Lajes Cobiax® versus Lajes Maciças – Comportamento Estrutural e Análise de Custos” via Diogo Martins Santos | Imagens (adaptadas): Artigo “Lajes Cobiax® versus Lajes Maciças – Comportamento Estrutural e Análise de Custos” via Diogo Martins Santos




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3 Comentários a Comparação do comportamento estrutural e análise de custos de lajes aligeiradas Cobiax e lajes maciças

  1. Emanuel Mendes

    Em primeiro lugar, muitos parabéns ao Diogo e ao resto da equipa.
    Está um estudo muito bem conseguido, e essencialmente, muito útil para as questões atuais acerca das dificuldades económicas de muitas empresas.

    Vi pelas imagens que o espaço ocupado pelo sistema Cobiax é realmente significativo, e por si só, serão capazes de fazer entender a quantidade de material que pode ser poupado nos edifícios que terão efetivamente muitos pisos.

    Aguardava apenas que fossem visíveis mais imagens, com resultados obtidos, por exemplo, mas compreendo que tamanho do artigo tenha sido obstáculo à divulgação de mais imagens.

    De novo, muito bom trabalho na divulgação do presente artigo, que certamente virá ajudar muitas empresas que puderem usufruir desta interessante ideia!

    Votos de muito sucesso, e que continuem o progresso neste tipo de investigações e estudos!

    Emanuel Jesus

  2. João Quintela

    Excelente artigo. Parabéns aos autores.

  3. MACS+ 3.0.1: Dimensionamento ao fogo de lajes mistas aço-betão | EngenhariaCivil.com

    […] O MACS+ é um software de dimensionamento de lajes mistas de pavimento, sujeitas à ação de temperaturas elevadas. Foi desenvolvido pelo Centro Técnico Industrial da Construção Metálica (CTICM) e pela ArcelorMittal e utiliza um método de cálculo simplificado que tem em conta o efeito de membrana em lajes. […]

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