Reinforced concrete waffle flat slabs under shearing

Souza, S. S. M.; Oliveira, D. R. C.

doi:10.1590/S1983-41952011000400007

Abstracts

The structural systems with waffle flat slabs are the most used in Brazil when the main requirement is flexible "layouts" and long spans with reasonable economy. However, few studies have been developed in Brazil regarding the behavior of these slabs when the flexural resistance is satisfactory and the shear in the ribs and punching resistances become competitive. This work shows the experimental analysis of 8 two-way reinforced concrete waffle flat slabs under centered load. The dimensions of the slabs were the same and equal to 1800 mm x 1800 mm x 140 mm. The ribs were 80 mm (height) by 50 mm (width) and the compressive concrete strength was approximately 40 MPa. The experimental results were compared to those estimated by the Brazilian code NBR 6118:2003. It was verified that the resistance of the ribs is not satisfactorily estimated by the code, which excessively underestimates the results for ribs with and without shear reinforcement.

reinforced concrete; waffle slab; flat slab; shearing; punching

Os sistemas estruturais com lajes lisas nervuradas são os mais utilizados no Brasil quando a exigência principal é a disponibilidade de "layouts" flexíveis e grandes vãos com razoável economia. Entretanto, poucos estudos foram realizados no Brasil considerando o comportamento destas lajes quando a resistência à flexão é satisfatória e as resistências ao cisalhamento nas nervuras e ao puncionamento tornam-se concorrentes. Este trabalho traz as análises experimentais de 8 lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado sujeitas a carregamento centrado. As dimensões das lajes foram constantes e iguais a 1.800 mm x 1.800 mm x 140 mm. As nervuras apresentaram 80 mm de altura por 50 mm de base e a resistência do concreto à compressão foi de aproximadamente 40 MPa. Os resultados foram comparados aos estimados pela norma brasileira NBR 6118:2003 1. Verificou-se que a resistência das nervuras não é satisfatoriamente estimada pela norma, subestimando demasiadamente os resultados para as nervuras sem e com armadura de cisalhamento.

concreto armado; laje nervurada; laje lisa; cisalhamento; punção

Reinforced concrete waffle flat slabs under shearing

S. S. M. Souza^I; D. R. C. Oliveira^II

^IFederal University of Para, PPGEC, shirley_melloc@yahoo.com.br, Augusto Correa Street, n¼ 01, district Guama, Belem, Para, Brazil

^IIFederal University of Para, PPGEC, denio@ufpa.br, Augusto Correa Street, n¼ 01, district Guama, Belem, Para, Brazil

ABSTRACT

The structural systems with waffle flat slabs are the most used in Brazil when the main requirement is flexible "layouts" and long spans with reasonable economy. However, few studies have been developed in Brazil regarding the behavior of these slabs when the flexural resistance is satisfactory and the shear in the ribs and punching resistances become competitive. This work shows the experimental analysis of 8 two-way reinforced concrete waffle flat slabs under centered load. The dimensions of the slabs were the same and equal to 1800 mm x 1800 mm x 140 mm. The ribs were 80 mm (height) by 50 mm (width) and the compressive concrete strength was approximately 40 MPa. The experimental results were compared to those estimated by the Brazilian code NBR 6118:2003. It was verified that the resistance of the ribs is not satisfactorily estimated by the code, which excessively underestimates the results for ribs with and without shear reinforcement.

Keywords: reinforced concrete, waffle slab, flat slab, shearing, punching.

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REFERENCES

01 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2003.
02 SOUZA, V. C. M. de, CUNHA, A. J. P. da, Lajes em Concreto Armado e Protendido. Rio de Janeiro Ed. UERJ, 1998, 580p.
03 CEB - FIP (1990). Model Code 1990: Final Draft. Bulletin DŐInformation, No 203-205, CEB, Lausanne, July 1991.
04 OLIVEIRA, D. R. C., Análise Experimental de Lajes Cogumelo de Concreto Armado com Armadura de Cisalhamento ao Puncionamento. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Dissertação de Mestrado, Brasília, 1998, 137p.
05 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739 – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos de concreto. Rio de Janeiro, 1994.
06 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7222 – Argamassa e Concreto – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos-de-prova cilíndricos – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.
07 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8522 – Concreto – Determinação do módulo de deformação estática e diagram tensão-deformação – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1984.
08 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6152 – Materiais metálicos. Determinação das Propriedades Mecânicas à Tração – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1992.
09 SOARES, Y. V., Análise Experimental de Lajes Cogumelo Nervuradas de Concreto Armado com Pilares Metálicos. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Dissertação de Mestrado, Brasília, 2004, 200p.
10 OLIVEIRA, D. R. C., Análise Experimental de Lajes Cogumelo de Concreto Armado com Pilares Retangulares. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Tese de Doutorado, Brasília, 2003, 214p.

Publication Dates

Publication in this collection
21 Aug 2014
Date of issue
Oct 2011

History

Received
28 Aug 2010
Accepted
17 May 2011

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[1] 01 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2003.

[2] 02 SOUZA, V. C. M. de, CUNHA, A. J. P. da, Lajes em Concreto Armado e Protendido. Rio de Janeiro Ed. UERJ, 1998, 580p.

[3] 03 CEB - FIP (1990). Model Code 1990: Final Draft. Bulletin DŐInformation, No 203-205, CEB, Lausanne, July 1991.

[4] 04 OLIVEIRA, D. R. C., Análise Experimental de Lajes Cogumelo de Concreto Armado com Armadura de Cisalhamento ao Puncionamento. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Dissertação de Mestrado, Brasília, 1998, 137p.

[5] 05 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739 – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos de concreto. Rio de Janeiro, 1994.

[6] 06 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7222 – Argamassa e Concreto – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos-de-prova cilíndricos – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1994.

[7] 07 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8522 – Concreto – Determinação do módulo de deformação estática e diagram tensão-deformação – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1984.

[8] 08 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6152 – Materiais metálicos. Determinação das Propriedades Mecânicas à Tração – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1992.

[9] 09 SOARES, Y. V., Análise Experimental de Lajes Cogumelo Nervuradas de Concreto Armado com Pilares Metálicos. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Dissertação de Mestrado, Brasília, 2004, 200p.

[10] 10 OLIVEIRA, D. R. C., Análise Experimental de Lajes Cogumelo de Concreto Armado com Pilares Retangulares. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Tese de Doutorado, Brasília, 2003, 214p.