Experimental punching shear analysis of reinforced and prestressed concrete slabs

As lajes lisas podem oferecer diversas vantagens quando comparadas ao sistema de lajes, vigas e pilares, sendo, em muitos casos, mais econômicas. O uso da protensão pode oferecer outras vantagens, tais como um melhor controle da fissuração e dos deslocamentos transversais da laje. Como a punção é um dos pontos fracos das lajes lisas protendidas, face à grande esbeltez destas lajes, apresentam-se resultados experimentais de ligações laje-pilar interno, com carregamento concêntrico, com e sem armadura de punção (conectores tipo-pino), com e sem protensão por pós-tração (cabos não aderentes). Os principais aspectos analisados foram as influências da armadura de punção e da protensão na resistência da ligação laje-pilar. Fez-se também uma análise envolvendo a previsão da resistência da ligação, dada por algumas normas e códigos. Observa-se que, de um modo aproximado, a armadura de punção eleva significativamente a resistência do modelo à punção, seja ele de concreto armado ou protendido. Observa-se ainda que, embora diminuindo a taxa de armadura dos modelos de concreto armado, para que se introduzissem as cordoalhas de protensão, os valores experimentais obtidos mostram que a presença da protensão aumentou a resistência da ligação. De um modo geral, a melhor norma que reflete o comportamento da ligação lajepilar é a Revisão da NB-1 (2000). Com relação aos modelos protendidos, o ACI poderia ter tido um bom desempenho, caso não houvesse uma restrição tão rígida com relação ao uso de armaduras de punçãoThe use of flat plates may offer some economical and aesthetic benefits when compared with other structural systems. The use of post-tensioned slabs may offer other advantages, as a better crack and deflection control and a thinner slab for the same span and load conditions. This work presents some experimental results and conclusions about the punching shear failure, as it is a critical problem for flat plate structures, post-tensioned or not. The main aspects analyzed are the influence of the shear reinforcement (studs) and of the post-tensioning with unbonded tendons on a slab – internal column connection strength. A comparison between experimental results and those given by some standards is presented. This comparison aims to verify if the codes accurately predict the punching shear strength of the connection. It can be noted that, in an specific comparison, the studs enhance the punching shear strength of the slab-column connection. In spite of the use of less flexural reinforcement in the post-tensioned models, the punching shear strength of the connection had a higher value when compared with the reinforced ones. This fact is due to the presence of the prestressed strand