Como escolher a melhor conexão de parede?

A primeira coisa que Sharma e seus colegas engenheiros estruturais da equipe da Elematic Design Services consideram ao projetar conexões para edifícios pré-moldados é como os diferentes tipos de carga afetarão a estrutura.

Independentemente de estarmos falando de conexões horizontais ou verticais, elas serão afetadas pela carga axial, momento e força de cisalhamento. A limitação de rachaduras e as mudanças de temperatura também fazem parte da equação.

"Analisamos como essas cargas devem impactar a estrutura e isso determina os requisitos das conexões", explica Sharma.

Quando falamos sobre como conectar elementos, distinguimos entre juntas secas e úmidas.

A junção úmida significa conectar elementos com concreto úmido ou grout. Esse método é normalmente usado para projetos pré-moldados em áreas sísmicas, diz Sharma.

"Um exemplo de junta úmida é uma conexão horizontal de parede a parede em que os vergalhões vão do elemento pré-moldado inferior para um acoplador no elemento pré-moldado superior. Quando a parede é baixada pelo guindaste, o vergalhão se insere automaticamente no acoplador e, em seguida, o processo de rejuntamento é feito no local."

Uma junta seca significa que dois painéis de parede são fixados um ao outro, normalmente com placas de aço parafusadas ou soldadas no local. Como o nome sugere, não é necessária nenhuma concretagem no local. O concreto tem boa resistência ao fogo, mas o aço tende a derreter rapidamente, portanto, as conexões secas exigirão tratamentos adequados de proteção contra fogo.

"Seja qual for o tipo de junta que decidirmos usar em um projeto, cada junta passará por todas as categorias de forças, e o engenheiro precisa garantir que a junta possa resistir a elas."

Os painéis de parede são conectados em duas direções: Horizontalmente conectando painéis pré-moldados colocados uns sobre os outros, normalmente em diferentes andares de um edifício. Eles são projetados para suportar a carga que se desloca de cima para baixo dos elementos de parede que se apoiam uns sobre os outros.

As conexões verticais, por outro lado, conectam os elementos nas bordas laterais.

Ambas são importantes, mas os engenheiros estruturais dão atenção especial às juntas horizontais.

"Se uma junta horizontal falhar, o elemento acima entrará em colapso naturalmente, o que levará ao colapso do elemento acima, e assim por diante. Progressivamente, toda a estrutura entrará em colapso", diz Sharma.

Ele compara a importância das juntas horizontais a qualquer elemento vertical em uma estrutura, como colunas e paredes. Os elementos horizontais, como vigas e pisos, também são naturalmente importantes, mas normalmente podem ser reparados localmente em caso de falha.

Estruturas de arranha-céus em zonas sísmicas médias e altas exigem conexões fortes. Devido à alta compressão induzida nas extremidades da parede, são necessárias pistadas duplas de cavilhas (barras projetadas) para continuar da parede inferior até a parede superior.

A concretagem úmida no local não é feita apenas dentro da junta de parede a parede, mas também continua através do reforço de malha em todo o piso, formando o diafragma. Todos os diferentes elementos pré-moldados - paredes, colunas, vigas e lajes - têm projeções de vergalhões dobrados no diafragma antes de a cobertura ser moldada.

O diafragma atua como um elemento de amarração, garantindo que todos os elementos pré-moldados desse piso atuem como uma única unidade quando expostos a forças laterais geradas, por exemplo, por um terremoto ou vento. Os engenheiros estruturais chamam isso de comportamento emulativo, já que emula o comportamento de uma estrutura equivalente moldada no local.

Como a carga gravitacional é menor, a transferência de carga não requer duas pistadas de barras de cavilha projetadas da parede inferior para a superior. Com uma pistada de cavilhas intermediárias, as lajes de núcleo oco podem se apoiar na superfície superior da parede e, portanto, não precisam de nenhuma saliência.

De modo geral, as juntas verticais vêm em duas versões: Uma junta resistente a sismos e ventos que imita o comportamento de uma única parede moldada no local e uma junta que conecta duas paredes separadas.

Sharma e o restante da equipe de design Elematic estão sediados na Índia, um país com alta atividade sísmica. Embora tenha em mente o risco de terremotos, Sharma também nos lembra que a capacidade de construção é uma das principais preocupações.

"Temos que ter em mente a sequência de construção para garantir que a junta vertical nesse tipo de junta, onde o comportamento emulativo está tentando ser alcançado, não deve ser um desafio para a equipe do local a ser abordado."

Essa conexão vertical tem o objetivo de fazer com que as duas paredes se comportem como se tivessem sido moldadas como uma única parede. Barras em U invertido estão saindo de cada extremidade da parede e há estribos em seu interior.

Isso é fácil de montar: você tem as barras duplas laterais e, em seguida, coloca cofragem em cada lado e despeja concreto a partir do topo (a imagem é uma vista em planta).

A mesma filosofia é utilizada para as junções em T. Um estribo adicional circunda todas as colunas verticais, alcançando também um comportamento emulativo.

Em uma situação em que a única transferência de força crítica é a força de cisalhamento, não queremos que o momento seja transferido de uma parede para a outra. Nesse caso, o comportamento emulativo não é necessário.

Não é necessária nenhuma atividade extra de cofragem e concretagem no local. Em vez disso, são usadas conexões de laço de arame: um sistema que utiliza laços de arame sobrepostos, uma única barra de alternância e argamassa.