Estudo numérico e experimental do comportamento dinâmico de lajes pré-moldadas

Abstract

\n As lajes pré-moldadas em painéis de concreto protendido ou mesmo nervuradas existentes no mercado, a saber, lajes alveolares, duplo T (DT) e nervuras treliçadas ou protendidas, são muito eficientes sobre o ponto de vista estrutural e amplamente utilizadas no Brasil e no mundo. O estudo a respeito do comportamento dinâmico dessas lajes submetidas a atividades humanas é necessário para auxiliar os projetistas na compreensão e análise da vibração. Dessa forma, esse trabalho consiste no estudo dessas três tipologias de lajes pré-moldadas e como suas características afetam a vibração devido à ação humana. Primeiramente foram feitos estudos de caso em lajes constituídas de painel alveolar, painel duplo T e nervurada (treliçada). No estudo experimental percebeu-se forte influência da rigidez transversal das lajes no comportamento dinâmico e a importância de um modelo numérico para representar a ortotropia dessas lajes. Um método para cálculo da rigidez transversal das lajes alveolares foi desenvolvido e testado, com bons resultados. Em seguida, foi realizado um estudo paramétrico no qual avaliou-se os efeitos da rigidez do apoio, massa adicional, seção transversal, vão livre, largura, nível de amortecimento e excitação (caminhar e pular) no comportamento dinâmico. A análise paramétrica indicou que a aceleração não foi diretamente influenciada pela frequência fundamental das lajes. O vão livre e a largura da laje foram as características que mais afetaram o comportamento dinâmico: o aumento da largura reduziu as frequências naturais e ocasionou modos de vibração com frequências naturais próximas. O aumento da altura da seção transversal e a redução da massa adicional existente sobre a laje aumentaram as frequências naturais. No entanto, em alguns casos a frequência foi alterada para um valor próximo da frequência de excitação, sendo evidente o efeito da sintonização da estrutura com os harmônicos da excitação. Assim, é recomendado que sejam realizadas variações na frequência de excitação dentro da faixa de possível interesse, a fim de verificar a maior aceleração esperada para a laje. Finalmente, o aumento do amortecimento conseguiu reduzir as acelerações no caso de ressonância, no entanto teve pouca influência nas demais situações.\n