Quais são as vantagens do pré-arqueamento?
Controlar a deflexão do feixe: O pré-arqueamento pode compensar parte da deflexão causada pela carga, de modo que a viga mantenha uma forma relativamente reta quando em uso.
Melhorar a estética: reduza a deformação visível da flacidez, mantenha o nivelamento do piso ou telhado e melhore o efeito visual do edifício.
Salvar materiais: O pré-arqueamento pode utilizar vigas com seções transversais menores para atender aos mesmos requisitos de deflexão, economizando assim o uso de aço; uniformizando a espessura da laje e reduzindo o volume de concreto vazado devido à deflexão das vigas metálicas.Sem pré-arqueamento, o volume de concreto da laje pode aumentar em 10-15%.
Quanta deflexão o pré-arco precisa compensar?
De modo geral, o design pode ser dividido nas três situações a seguir:
1. A deflexão sob uma certa porcentagem de carga permanente.
2. Deflexão sob carga permanente total.
3. Deflexão sob a ação da carga permanente total e uma certa porcentagem da carga móvel.
O valor “1/500” mencionado acima refere-se a treliças e treliças de telhado.Nenhum valor específico é fornecido para vigas maciças de aço e não está claro se ele pode ser usado como referência.
“Depende das necessidades reais” também é uma afirmação muito geral. Que situações práticas específicas encontraremos?
Se o pré-arqueamento não for suficiente, o efeito esperado não poderá ser alcançado. Se o pré-arqueamento for excessivo, a espessura do piso pode ser insuficiente, as vigas podem ficar expostas ou a camada protetora pode ser insuficiente; ou a espessura do piso é suficiente, mas a elevação superior do piso excede o limite.
O valor de experiência geral fornecido em "Considerações de Design para Camber"é 80% da carga morta. Se a espessura da laje mudar significativamente, a proporção ainda precisa ser ajustada.
A prática de compensar 80% da carga permanente esperada - aqui referida como a regra dos 80% - tem sido aplicada a um amplo espectro de projetos e, na maioria dos casos, parece resultar em vigas interiores típicas que apresentam bom desempenho para "média" projetos.
O que fazer com o aumento de custos causado pelo pré-arqueamento?
As pequenas siderúrgicas são de pequena escala e geralmente têm menos poder de barganha. Para o processo de pré-dobragem de vigas de aço a situação é mais complicada: fabricantes com equipamentos profissionais utilizam dobra a frio, mas isso aumenta os custos de transporte; quem não tem equipamento utiliza a dobra a quente, o que aumenta o tempo e os custos de mão de obra. Procedimentos adicionais de controle de qualidade e medição também podem ser necessários.
Como resultado,o preço unitário da estrutura de aço permanece inalterado, enquanto o custo de processamento aumenta.Como absorver estes custos adicionais e manter a rentabilidade é realmente um problema difícil! De acordo com os cálculos da fábrica,o pré-arqueamento da viga de aço aumenta o custo de processamento em cerca de 5-10%.
A pré-curvatura também pode resultar emeconomia de custos :
O custo do concreto adicional devido à deflexão da viga é reduzido.
O uso de seções de vigas de aço mais pesadas é evitado.
Este aumento e diminuição podem beneficiar o projeto no final, mas o custo unilateral de fabricação da estrutura de aço certamente aumentará.
Para absorver o aumento dos custos e garantir lucros normais, as siderúrgicas optarão por “otimizar” em outros aspectos? Falaremos sobre isso mais tarde, alguns fenômenos de “pensamento errado”.
E se o projeto não levar em consideração o pré-arqueamento?
O arqueamento da estrutura de aço é mais complicado, ao contrário do concreto, que é tão simples quanto ajustar a fôrma de madeira. Se os desenhos do projeto não forem claros e o aprofundamento não for considerado, esse problema será transferido para o local para processamento. O que a construção deve fazer?
Neste caso, considere comunicar com o projetista para confirmar se o pré-arqueamento é necessário. Se necessário, peça ao projetista que forneça valores e requisitos específicos de arqueamento. Se a quantidade for pequena, podemos encontrar uma forma de resolver no local.
Se o pré-arqueamento for realmente necessário, mas as condições do local não o permitirem, suporte temporáriopode ser considerado para apoiar a viga de aço durante o vazamento e cura do concreto para reduzir a deformação inicial.
Se o aumento da quantidade de concretagem for aceitável,despeje diretamente a laje de espessura variávelou aumentar a seção transversal da viga de aço.
Em que situações o pré-arqueamento não é necessário?
- Vigas que requerem menos de 20 mm de pré-curvatura: a perda de curvatura pode torná-las ineficazes.
- Vigas com comprimento total inferior a 7 metros.
- A espessura da alma é menor ou igual a 6 mm.
- Vigas conectadas a paredes externas: As conexões do sistema de paredes externas são difíceis de coordenar.
- Vigas em Pórticos Rígidos: Para conexões que precisam ser rígidas e manter 90 graus, surgem problemas de montagem de nós.
- Vigas submetidas a cargas assimétricas significativas: O projeto do pré-arco é usado principalmente para neutralizar cargas uniformes.
