O artigo a seguir é proveniente da First Company da China Construction Eighth Bureau e da Prefabricated Building Network  

         
Recentemente, o acadêmico Xiao Xuwen, em conjunto com o Instituto de Pesquisa em Engenharia da China Construction Eighth Bureau, propôs um novo sistema estrutural pré-fabricado denominado sistema de parede de cisalhamento de concreto pré-moldado com armaduras de distribuição vertical não conectadas, que foi implementado no projeto-piloto de habitação para arrendamento no lote B-11, na zona de Wenzhuang, em Jinan. Esse sistemaelimina o complexo processo de conexão por graute em luvas das estruturas tradicionais de paredes de cisalhamento pré-moldadas, melhorando a qualidade da obra.

         

         

Projeto-piloto de habitação para arrendamento no lote B-11 da zona de Wenzhuang

         

Nesse sistema, as armaduras de distribuição verticais das paredes pré-moldadas são dispostas conforme os requisitos construtivos e interrompidas no nível de cada pavimento; ao mesmo tempo, a capacidade resistente é assegurada pelo aumento adequado do comprimento e da quantidade de armadura dos elementos de borda moldados in loco nas duas extremidades. As paredes pré-moldadas superiores e inferiores são conectadas nos pavimentos por meio de assentamento com argamassa, garantindo o desempenho global do sistema estrutural de paredes de cisalhamento; para paredes com baixa razão de vão de cisalhamento e altos requisitos de resistência ao cisalhamento, podem ser adicionadas armaduras diagonais, melhorando a ductilidade, a resistência ao cisalhamento e a capacidade de dissipação de energia das paredes.

         

Sistema de parede de cisalhamento de concreto pré-moldado com armaduras de distribuição vertical não conectadas

         

Desempenho e qualidade confiáveis

         

Após estudos teóricos sistemáticos, pesquisa das normas vigentes e análise por elementos finitos, a equipe científica do acadêmico Xiao Xuwen propôs o método de projeto desse sistema e verificou, por meio de ensaios, a confiabilidade da estrutura: sob o mesmo índice de carga axial, o desempenho sísmico dos corpos de prova pré-moldados é equivalente ao dos corpos de prova de concreto moldado in loco utilizados como comparação, sendo que alguns indicadores, como ductilidade e dissipação de energia, foram ligeiramente superiores aos destes últimos.

         

         

Processo construtivo simples e prático

         

Na zona sul do segundo trecho do projeto, há 6 unidades construtivas no total, todas com estrutura de paredes de cisalhamento pré-moldadas; entre elas, adotam essa tecnologia as paredes de cisalhamento pré-moldadas do 1.º ao 18.º pavimento do edifício 3#, e as do 1.º ao 16.º pavimento dos edifícios 4# e 6#; atualmente, o edifício 3# já está construído até o 7.º pavimento e o edifício 4# até o 4.º pavimento. Na prática de aplicação, os componentes desse sistema técnico não possuem luvas: o trabalho preparatório exige apenas a conferência das cotas de nível e o assentamento com argamassa, sem a necessidade das tradicionais barras de posicionamento; o processo é simples e não requer grauteamento no canteiro, garantindo a qualidade e, ao mesmo tempo, maior eficiência construtiva.

         

         

Aumento da eficiência construtiva

         

Após a aplicação desse sistema técnico, o içamento e o posicionamento exigem apenas o controle das cotas de nível e do posicionamento horizontal; em comparação com o sistema tradicional de conexão por luvas grauteadas, o tempo de içamento é reduzido em mais da metade, a utilização de formas é reduzida em 50-60%, e o número de luvas de grauteamento por pavimento diminui em mais de 200 unidades. Como as paredes de cisalhamento não necessitam de grauteamento, o tempo de construção de cada pavimento pode ser reduzido em 1 dia; além disso, como a parte inferior das paredes pré-moldadas não apresenta grande quantidade de orifícios de entrada e saída de graute, o tempo de inspeção e aceitação dos componentes pode ser reduzido em 50%.

         

         

A aplicação bem-sucedida desta parede de cisalhamento com armaduras de distribuição vertical não conectadas lançou uma base sólida para sua futura divulgação e aplicação.

         

Monolítico pré-moldado com armaduras de distribuição vertical não conectadas 

sistema estrutural de paredes de cisalhamento

         

Principais conteúdos técnicos

         

Atualmente, as principais formas de conexão das armaduras verticais em estruturas de paredes de cisalhamento de concreto pré-moldado incluem a conexão por graute em luvas, a conexão por ancoragem com argamassa e a conexão por parafusos; embora já estejam previstas nas normas pertinentes, ainda existem alguns problemas na sua execução construtiva:

         

(1) grande quantidade de conexões e alto custo de materiais dos acessórios de conexão;

         

(2) altos requisitos de precisão de fabricação e construção, dificuldade de posicionamento na instalação e baixa eficiência construtiva;

         

(3) dificuldade em garantir a qualidade das conexões por grauteamento.

         

Para resolver os problemas acima, a equipe de pesquisa propôs o sistema estrutural de paredes de cisalhamento monolítico pré-moldado, com elementos de borda moldados in loco e armaduras de distribuição verticais não conectadas nas paredes pré-moldadas intermediárias; o desenvolvimento desse novo sistema durou três anos e alcançou importantes avanços na teoria de projeto e na pesquisa experimental.

         

(1) foi estabelecido o método de cálculo de projeto do sistema;

         

(2) foram concluídos os ensaios em escala real de 8 paredes do sistema, tendo o índice de carga axial e a razão de vão de cisalhamento como parâmetros;

         

(3) foram concluídos os ensaios em mesa vibratória do sistema estrutural de paredes de cisalhamento na escala reduzida de 1/2;

         

(4) foi desenvolvida a tecnologia integrada “quatro em um” de paredes externas pré-fabricadas de alto desempenho.

         

Esse novo sistema alcançou ricos resultados de pesquisa e, sob avaliação organizada pelo Comitê de Ciência e Tecnologia da Comissão de Construção de Xangai, o conjunto da tecnologia atingiu o patamar de “nível avançado internacional”.Os resultados de pesquisa relacionados já foram incorporados ao regulamento da Associação Chinesa de Normalização da Engenharia de Construção — o “Regulamento Técnico para Estruturas de Paredes de Cisalhamento de Concreto Monolítico Pré-moldado com Armaduras de Distribuição Vertical Não Conectadas”.

         

Principais indicadores técnicos

         

(1) O desempenho sísmico do novo sistema é equivalente ao dos sistemas de paredes de cisalhamento moldados in loco, porém é superior a estes em ductilidade e dissipação de energia.

         

(2) Os ensaios comprovaram que o método de cálculo de projeto é racional e que a estrutura é segura e confiável.

         

(3) Sob a ação de um sismo raro de intensidade 9, os elementos de borda do pavimento térreo do modelo ensaiado na mesa vibratória apresentaram ruptura por flexão, com deformação máxima entre pavimentos inferior a 1/120, atendendo aos requisitos da norma de projeto sismorresistente.

         

(4) Foi desenvolvido o produto de paredes externas pré-fabricadas de alto desempenho “quatro em um”, cuja espessura pode ser reduzida em 2/3 sob os mesmos requisitos de eficiência energética, possibilitando ainda um aumento de 2% na área útil do edifício.

         

Análise de benefícios abrangentes

         

Benefícios econômicos

         

(1) Em comparação com as paredes de cisalhamento pré-moldadas com conexões tradicionais por graute em luvas, o custo de investimento da estrutura é reduzido em cerca de 10%.

         

(2) As estruturas tradicionais de paredes de cisalhamento pré-moldadas demandam de 5 a 7 dias de construção por pavimento, enquanto, com as paredes de cisalhamento pré-moldadas de armaduras de distribuição vertical não conectadas, a eficiência construtiva pode alcançar de 4 a 6 dias por pavimento, um ganho de 15% na eficiência construtiva.

         

(3) O benefício abrangente é cerca de 18% superior ao das estruturas tradicionais de paredes de cisalhamento pré-moldadas.

         

Benefícios sociais

         

Em relação às formas de conexão das paredes de cisalhamento de fachadas atualmente existentes no país, as vantagens do sistema estrutural de paredes de cisalhamento monolítico pré-moldado com armaduras de distribuição vertical não conectadas são: por meio do dimensionamento por flexão de resistência equivalente, aumenta-se adequadamente a área das armaduras resistentes dos elementos de borda e, sem reduzir o desempenho sísmico, são eliminadas as conexões por graute em luvas, por ancoragem com argamassa ou por parafusos das armaduras de distribuição verticais, reduzindo os custos de materiais e as exigências de precisão e a dificuldade de fabricação e de construção, aumentando a eficiência construtiva e evitando os riscos de segurança inerentes a essas conexões; o sistema possui, portanto, grande competitividade de mercado e amplas perspectivas de aplicação. A introdução desse sistema elimina por completo as desvantagens das formas tradicionais de conexão das paredes de cisalhamento e representa um marco para a industrialização da construção e para o desenvolvimento da construção pré-fabricada.

         

Escopo de aplicação

         

(1) Aplica-se a estruturas de paredes de cisalhamento monolíticas pré-moldadas com armaduras de distribuição vertical não conectadas em regiões de intensidade sísmica de projeto de 6 a 8 graus.

         

(2) A altura máxima aplicável deve atender aos requisitos da tabela a seguir.

         

         

(3) A classe sísmica é determinada conforme a tabela a seguir:

         

         

         

(4) Paredes de cisalhamento com índice de carga axial não superior a 0,5.

         

（5）Quando paredes de cisalhamento pré-moldadas forem utilizadas nas zonas de reforço da base, seus elementos de borda devem receber medidas de reforço adequadas.

         

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