Projeto - HiPerSlab

Em Portugal, bem como noutros países, é corrente a utilização de estruturas de lajes fungiformes para edifícios. O comportamento deste tipo de estruturas sob acção de cargas verticais e, em especial sísmicas, não é ainda consistentemente compreendido por parte da comunidade científica. De facto, o EC8 EN1998.1, prescreve no seu ponto 5.1.1 (2) que “Os edifícios de betão com lajes fungiformes utilizadas como elementos sísmicos primários de acordo com 4.2.2 não estão totalmente cobertos” pela secção do EC8 relativa a estruturas de betão. Esta afirmação resulta da falta de informação e conhecimento sobre o comportamento deste tipo de estruturas, em especial das ligações pilar-laje, quando sujeitas a acções sísmicas, havendo necessidade de mais investigação sobre o assunto.

O HPFRC e UHPFRC (High and Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete) são materiais que exibem propriedades mecânicas superiores às dos betões convencionais (NSC – Normal Strength Concrete), permitindo a execução de estruturas mais esbeltas e mais eficientes estruturalmente, nomeadamente no que diz respeito a uma diminuição de peso. No entanto, sendo os HPFRC e UHPFRC materiais relativamente recentes, a quantidade de ensaios existentes é claramente insuficiente para o desenvolvimento e validação de modelos de dimensionamento. Por outro lado, e sendo estes materiais bastante mais dispendiosos que o NSC, urge estudar o seu uso racional nas estruturas. Um dos objetivos deste projeto é a utilização localizada e limitada do HPFRC e do UHPFRC na zona de ligação laje-pilar, sendo a restante porção da laje realizada com NSC, de forma a potenciar a competitividade da solução.

Numa primeira fase serão realizados ensaios ao punçoamento com carregamento monotónico, de forma a avaliar o potencial de várias geometrias, com uso localizado e otimizado do HPFRC e UHPFRC. Numa fase posterior, serão realizados ensaios sob cargas laterais cíclicas, de forma a compreender melhor o comportamento deste tipo de estruturas quando sujeitas a acções horizontais (sísmicas). Estes ensaios experimentais serão acompanhados por modelações numéricas não lineares e posterior análise paramétrica, visto estas serem financeiramente mais acessíveis, consumirem menos tempo de preparação, tornando possível estudar um maior número de casos do que seria possível experimentalmente.

A investigação proposta neste projecto pretende melhorar o conhecimento do comportamento de estruturas com utilização de HPFRC e UHPFRC. Tem também por missão sugerir recomendações de cálculo por forma a se obterem estruturas mais seguras, particularmente no que diz respeito às acções sísmicas. A investigação concentra-se assim, na segurança das pessoas, na redução do impacto das construções no meio ambiente e na economia da indústria da construção. Estes objectivos só serão atingidos com a conjugação entre a investigação experimental e numérica.