Punching shear of flat slabs with openings, moment transfer and shear reinforcement

Abstract

Aberturas em lajes lisas próximas aos pilares são frequentemente necessárias para passagem de tubulações diversas na edificação. A presença dessas aberturas pode levar a uma diminuição da resistência ao cisalhamento por punção, que está relacionada a: (i) redução do perímetro de controle, (ii) concentrações de tensão nos cantos das aberturas, (iii) redução da resistência ao cisalhamento devido a maiores deformações de flexão e (iv) transferência de momento na ligação da laje em caso de aberturas assimétricas. O impacto das aberturas na resistência ao cisalhamento por punção depende de sua geometria, localização, quantidade e dimensões. Embora as das normas vigentes considerem uma redução no perímetro de controle, há uma falta de evidências experimentais e certos efeitos são negligenciados. Além disso, a literatura disponível sobre lajes com aberturas e momentos é limitada. Apesar do uso comum de armadura de cisalhamento para aumentar a resistência à punção, surpreendentemente, não há trabalhos experimentais publicados sobre ligações internas com armadura de cisalhamento, com aberturas e transferência de momentos. Este trabalho apresenta três programas experimentais focados em lajes lisas com aberturas. O primeiro consiste em oito ligações laje-pilar com carregamento simétrico e aberturas em diferentes locais e dimensões. O segundo consiste em nove ligações com aberturas em diferentes locais e dimensões, sujeitas a diferentes orientações e excentricidades de momentos, e sem armadura de cisalhamento. A última série de testes consiste em cinco lajes com aberturas e transferência de momento, representando vários casos práticos e detalhamentos potenciais de armadura de cisalhamento. Além disso, este trabalho propõe uma nova abordagem e uma nova definição do perímetro de controle para melhorar a previsão da resistência à punção de lajes com aberturas com base na análise do banco de dados, estudos anteriores e análises lineares-elásticas da distribuição da força de cisalhamento ao longo do perímetro de controle. Abordagens simples e refinadas da Teoria da Fissura Crítica são sugeridas e validadas com resultados experimentais para considerar a redistribuição de esforços causadas pelas aberturas e/ou transferência de momento.