BR112020018424A2

BR112020018424A2 - Elemento de piso pré-fabricado, estrutura compreendendo elementos de piso pré-fabricados e instalação para obter o elemento de piso pré-fabricado

Info

Publication number: BR112020018424A2
Application number: BR112020018424-1A
Authority: BR
Inventors: Marc Sanabra Loewe
Original assignee: Elastic Potential, S.L.
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2020-12-29
Also published as: CA3092008A1; CO2020011218A2; US20210040739A1; CN112041516A; CL2020002337A1; PL3486392T3; WO2019175196A1; MX2020009423A; PH12020551374A1; EP3486392B1; PT3486392T; ES2898226T3; PE20201134A1; IL276862A; AU2019233521A1; EP3486392A1

Abstract

ELEMENTO DE PISO PRÉ-FABRICADO, ESTRUTURA COMPREENDENDO ELEMENTOS DE PISO PRÉ-FABRICADOS E INSTALAÇÃO PARA OBTER O ELEMENTO DE PISO PRÉ-FABRICADO. O elemento de piso pré-fabricado (1) tendo um formato alongado em que uma direção longitudinal (X), uma direção transversal (Y), uma direção de altura (Z), duas faces de extremidade (11) que delimitam o elemento (1) na direção longitudinal (X), duas faces laterais (12) que delimitam o elemento (1) na direção transversal (Y), uma face inferior (13) e uma face superior plana (14) que delimitam o elemento (1) na direção de altura (Z) são definidas, que compreende sulcos superiores contínuos transversais (15) na face superior plana (14) ou sulcos laterais (26) nas faces laterais (24), os sulcos laterais (26) que se estendem a partir da aba inferior (TS) para a face superior plana (24). A invenção também se refere a uma estrutura compreendendo tal elemento de piso pré-fabricado (l) e compreendendo adicionalmente um elemento linear de suporte (LS) que suporta uma extremidade do elemento de piso pré-fabricado (1) de modo que, no elemento linear de suporte (LS) uma superfície de suporte (S1) é definida e um sistema de resistência ao momento (MS) disposto no elemento linear de suporte (LS) e voltado para uma face de extremidade (11) do elemento de piso pré-fabricado (1) e uma camada de concreto superior (LC) despejada sobre o elemento (1) ou na chave de cisalhamento (SK) definida entre dois elementos de piso adjacentes. A invenção também se refere a uma instalação para fabricar os elementos de piso (1, 2).

Description

“ELEMENTO DE PISO PRÉ-FABRICADO, ESTRUTURA COMPREENDENDO ELEMENTOS DE PISO PRÉ-FABRICADOS E INSTALAÇÃO PARA OBTER O ELEMENTO DE PISO PRÉ-FABRICADO” CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um sistema construtivo aprimorado para pisos estruturais e seu método de edificação. Os pisos estruturais são produzidos de elementos alongados de concreto pré-moldados estruturais aprimorados e concreto reforçado colocado no trabalho capaz de trabalhar apropriadamente junto com os elementos pré- moldados devido a uma ligação apropriada, sendo tais elementos de piso pré-moldados fabricados devido às instalações industriais aprimoradas.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] São conhecidos na técnica inúmeros sistemas de piso baseados em elementos de piso alongados de concreto pré-moldados e concreto reforçado colocado no trabalho. Visando a clareza, a partir deste ponto, o termo elemento de piso alongado será usado exclusivamente para referência a uma família particular de elementos de piso: aqueles que se estendem diretamente de extremidade a extremidade portando, em ambas as extremidades, exclusivamente em membros estruturais primários (como vigas, traves ou paredes primárias). Além disso, aqueles elementos que funcionam em cantiléver são incluídos desde que os elementos de piso estruturais mencionados sejam produzidos a partir de uma peça única. Estes elementos estruturais mencionados tipicamente têm um reforço de aço contínuo a partir de uma extremidade para outra. São excluídos deste campo todos aqueles elementos estruturais e/ou formadores que formam pisos estruturais apenas como resultado de uma justaposição de elementos na direção da extensão. Esses tipos de elementos que funcionam por adição, tipicamente têm seu reforço interrompido na direção da extensão (e emendas frequentemente precisam ser dispostas) e, além disso, apoios e/ou formadores temporários são necessários durante o processo de edificação, visto que esses elementos estruturais pequenos são muito pequenos para se estenderem a partir de uma sustentação principal (parede, trave, etc.) para a próxima.

[0003] A fim de analisar as diferenças entre os sistemas existentes atualmente de pisos estruturais, estes podem ser estudados considerando 5 recursos principais: A) SEÇÃO TRANSVERSAL dos elementos de piso pré- moldados, transversal à sua direção longitudinal; B) MÉTODO PARA ESVAZIAR A SEÇÃO TRANSVERSAL para produzir elementos mais leves e mais eficientes; C) QUANTIDADE DE CONCRETO DESPEJADO NO TRABALHO e sua posição relativa em relação aos elementos de piso pré- moldados; D) SISTEMA DE LIGAÇÃO para manter junto o concreto pré-moldado ao concreto moldado in situ; E) Existência de REFORÇO NEGATIVO EFICAZ para possibilitar que os pisos estruturais resistam a momentos negativos sobre os suportes lineares, em que elementos de piso estruturais portam suas extremidades.

[0004] Para cada um dos 5 recursos, as soluções principais são descritas, alguns exemplos são mencionados e suas vantagens e/ou desvantagens principais são mencionadas.

A) SEÇÃO TRANSVERSAL Dois tipos principais de seção transversal dos elementos podem ser definidos.

Elementos sólidos e elementos leves ou esvaziados.

Entre os elementos sólidos, os mais comuns são conhecidos como pré-lâminas, predalles ou meias lâminas, dentre outros nomes.

Esses são tipicamente elementos sólidos planos de seção retangular destinados a formar lâminas sólidas através do despejamento de quantidades consideráveis de concreto no trabalho.

Os elementos pré-moldados normalmente têm uma altura de cerca de 1/3 ou 1/2 da altura total das lâminas acabadas.

É possível contar suas vantagens principais que sua pré-fabricação é geralmente fácil.

Entretanto, alguns exemplos de pré-lâminas muito complicadas podem ser encontrados: QIU ZEYOU (CN1975058), QIU ZEYOU (CN1944889) e QU, YUAN, ZHOU, LI, WEI (CN201924490). Entre as desvantagens principais de predalles (ou pré- lâminas) (além das fabricações dispendiosas em alguns casos, como exemplos mencionados) é o fato de que os elementos pré-moldados podem ser pisos sólidos pesados e acabados são muito pesados e ineficientes em comparação com pisos leves ou esvaziados.

Entre elementos de piso pré-moldados leves ou esvaziados, há uma variedade considerável.

Alguns dentre os usados mais geralmente estão as lâminas de núcleo oco, lâminas tipo T duplo e lâminas vazias (ou predalles). Todas essas seções transversais de elementos são especificamente projetadas buscando sua otimização.

Isso significa um consumo mínimo de concreto (e aço), e, portanto, um custo e peso mínimos, porém, também um momento máximo de inércia e uma altura tão pequena quanto possível.

As seções transversais vazias sempre têm um raio maior de giração (i) que as seções sólidas com a mesma profundidade.

Isso significa um raio superior (Momento de Inércia) / (Área). Isso simplesmente significa que elementos pré-moldados de seção leve ou esvaziados são mais eficientes do que elementos pré-moldados de seção sólida.

B) MÉTODO DE ESVAZIAR A SEÇÃO TRANSVERSAL Este recurso é obviamente aplicável apenas aos elementos pré-moldados com seções transversais leves ou esvaziadas.

Há duas estratégias principais para esvaziar a seção: usando formadores removíveis/reutilizáveis, e/ou embutindo formadores permanentes leves.

A utilização de formadores removíveis/reutilizáveis é tipicamente usada em elementos como lâminas de núcleo oco, lâminas tipo T duplo e seções similares.

É uma técnica barata e eficiente, visto que formadores são reutilizáveis para um número muito grande de elementos.

Entretanto, os elementos de piso obtidos com esta técnica têm uma desvantagem importante.

Seu tamanho nocional baixo leva a um encolhimento inicial rápido do elemento pré-moldado.

Isso se deve ao fato de que estes elementos têm uma seção transversal com uma área pequena em relação ao seu perímetro.

Embutir formadores permanentes leves é uma solução usada quando usar formadores removíveis não é possível ou é muito complicado. Essa é uma solução usada em lâminas vazias (ou predalles). Um exemplo recentemente publicado é JINLONG, JUNWEI, WANYUN (CN104032870). Esses elementos pré-moldados são frequentemente pré- fabricados em duas (por vezes, três) etapas principais. Uma primeira etapa consiste em moldar uma lâmina sólida fina plana. Uma segunda etapa consiste em colocar formadores permanentes leves na lâmina pré-moldada. E uma terceira etapa (nem sem existente) consiste em moldar nervuras (ou hastes) verticais conectadas à lâmina inferior. Essa forma de produzir seções transversais leves ou esvaziadas é consideravelmente dispendiosa, visto que os formadores permanentes leves são frequentemente dispendiosos, não apenas devido ao custo do material (normalmente poliestireno ou ladrilho), mas também devido ao custo do manuseio durante a operação de colocação. C) QUANTIDADE DE CONCRETO DESPEJADO NO TRABALHO

[0005] Foi possível encontrar principalmente quatro casos: 1) Aqueles em que a quantidade de concreto moldado no trabalho é maior ou similar à quantidade de concreto do elemento pré-moldado, e concreto é tipicamente colocado sobre todo o elemento pré-moldado; 2) Aqueles em que o concreto colocado no trabalho forma uma camada relativamente fina por todos os elementos pré-moldados, tipicamente conhecida como cobertura; 3) Aqueles em que a quantidade de concreto é mínima, e é tipicamente colocada apenas nas juntas laterais ao longo dos lados ou dos elementos pré-moldados; 4) Aqueles em que absolutamente nenhum concreto é despejado.

[0006] Aqueles pisos estruturais em que a quantidade de concreto moldado no trabalho é maior ou similar à quantidade de concreto dos elementos pré-moldados, são de dois tipos: pré-lâminas sólidas (ou predalles) (muito comum) e lâminas de núcleo oco, em que alguns alvéolos são abertos na face superior (incomum na prática atual). Usar pré-lâminas sólidas (ou predalles) causa uma dicotomia típica para solucionar.

Quanto mais fina for a pré-lâmina sólida pré-moldada, mais flexível a mesma será, e quanto maior a quantidade (e o peso) do concreto colocado no trabalho, de modo que o mais intenso se torne o escoramento necessário durante a edificação (enquanto o concreto moldado in situ ainda está fresco) para se prevenir a deflexão da pré-lâmina fina, portanto, mais dispendiosa e lenta a construção se torna.

Quanto mais espessa for a pré- lâmina sólida pré-moldada, menos flexível será e menor a quantidade de concreto moldado no campo necessária; portanto, quanto menor (ou nenhuma) for o escoramento necessário durante o processo de edificação.

Portanto, mesmo se o custo de escoramento puder ser reduzido ou suprimido para lâminas sólidas mais espessas, a maior quantidade de concreto pré-moldado aumenta muito frequentemente o custo da estrutura integral, visto que o concreto pré-moldado é frequentemente mais dispendiosa por m3 do que o concreto moldado in situ devido (dentre outras razões) ao fato de que o concreto pré-moldado é tipicamente mais rico em cimento e mais rico em aditivos.

No caso de lâminas de núcleo oco em que alguns alvéolos são abertos na face superior, o momento de inércia é reduzido pelas aberturas superiores (e se torna mais flexível). Portanto,

as lâminas tipicamente precisam de escoramento no trabalho para suportar o peso da quantidade considerável de concreto moldado no trabalho.

[0007] Aqueles pisos estruturais em que apenas uma cobertura é colocada podem ter virtualmente qualquer seção transversal (núcleo oco, T duplo, pré-lâminas de alta profundidade sólidas ou esvaziadas, etc.), desde que sua face superior seja plana ou quase plana. Há inúmeras vantagens na colocação de apenas uma cobertura fina nos elementos pré-moldados. Primeiramente, os elementos pré- moldados têm quase a mesma profundidade que o piso estrutural definitivo, portanto, são muito rígidos e não defletem facilmente, e tipicamente precisam de muito pouco ou nenhum escoramento. Em segundo lugar, a cobertura relativamente fina não é muito pesada, portanto, não deflete demasiadamente o elemento pré-moldado já rígido. Por fim, a cobertura, apesar de ser fina, é capaz de agir eficientemente como um diafragma horizontal que garante apropriadamente um bom comportamento do piso versus forças sísmicas (tipicamente grandes forças horizontais). Uma desvantagem deve ser mencionada: coberturas moldadas in situ têm tipicamente um encolhimento considerável, devido à sua superficialidade e grande superfície exposta ao ar (tamanho nocional baixo). Isso frequentemente leva ao encolhimento diferencial considerável. Além de tudo que foi supracitado, deve ser dito que um número considerável dos elementos de piso pré-moldados (porém, não todos eles) usados nestes tipos de pisos estruturais são projetados, de modo que, ao colocar a cobertura no campo, uma quantidade pequena de concreto entra e preenche completamente as juntas laterais entre elementos de piso pré-moldados. Por exemplo, lâminas de núcleo oco são tipicamente projetadas para ter essas juntas laterais preenchidas com concreto; enquanto lâminas tipo T duplo não têm essas juntas laterais projetadas para serem preenchidas com concreto. A função principal do preenchimento destas juntas laterais pode ser entendida através da leitura do seguinte.

[0008] Aqueles pisos estruturais em que o concreto é colocado apenas nas juntas laterais ao longo dos lados dos elementos pré-moldados, podem ter seções sólidas ou seções vazias. Todos esses pisos estruturais têm duas vantagens principais. Por um lado, a altura do elemento pré-moldado é igual à altura do piso estrutural acabado, portanto, a rigidez do elemento pré-moldado é muito alta e o escoramento é tipicamente desnecessário. Por outro lado, a quantidade de concreto despejada no campo é muito baixa, de modo que seu peso seja quase negligenciável, e isso não causa praticamente nenhuma deflexão nos elementos de piso pré-moldados. A combinação dessas duas vantagens significa que estes tipos de pisos estruturais são os mais eficientes de todos durante o processo de construção, visto que a deflexão causada pelo peso do concreto fresco não causa uma deflexão importante nem “consome” uma parte significativa da força de momento positivo do elemento de piso pré- moldado. Entretanto, esses pisos têm duas desvantagens significativas. Por um lado, o volume pequeno de concreto moldado in situ pode ter uma superfície relativamente importante (a face superior) em contato com a atmosfera e, portanto, um encolhimento considerável, que é especialmente alto para elementos pré-moldados com uma profundidade pequena (visto que o volume de concreto é menor). O encolhimento transversal do concreto despejado na junta, por si só, abrirá rachaduras no contato com o elemento pré- moldado, porém, adicionalmente, o encolhimento longitudinal provavelmente levará ao encolhimento diferencial, e favorecerá o rompimento da ligação. Por outro lado, os elementos de piso pré-moldados sem cobertura tipicamente funcionam como preso-preso “pinned-pinned” (resistem apenas momentos positivos) e, quando defletido sob cargas de serviço, as extremidades dos elementos pré-moldados tendem a girar consideravelmente em relação aos suportes lineares em que se apoiam. Isso tipicamente causa rachaduras longas e amplas paralelas a suportes lineares no contato dos suportes lineares e das extremidades dos elementos de piso pré-moldados. Esses tipos de imperfeições na estrutura, que são normalmente omitidas por acabamentos, ainda não são desejáveis, assim, rachaduras amplas e profundas são ruins para a durabilidade da estrutura.

[0009] Além do supracitado, é importante destacar a função principal do preenchimento das juntas laterais. Estas juntas laterais têm a missão de transferir forças de cisalhamento verticais a partir de um elemento de piso pré- moldado para o elemento de piso pré-moldado colocado imediatamente ao lado do mesmo. Isso é alcançado devido ao formato das faces laterais dos elementos de piso pré- moldados, que são tipicamente projetadas para formar chaves de cisalhamento quando o concreto é despejado nas juntas. Essas chaves de cisalhamento verticais são principalmente alcançadas de duas formas: ou o lado lateral do elemento pré-moldado tem uma aba superior (na direção longitudinal)

projetando-se transversalmente a partir do lado, ou o lado lateral do elemento de piso pré-moldado tem um sulco (paralelo à direção longitudinal). Por outro lado, o preenchimento de concreto também ajuda a solucionar a imperfeição das juntas, visto que o concreto precisa de certas tolerâncias de pré-moldagem e colocação, não facilmente compatíveis com a evitação de vazamento do concreto colocado no campo. Para reduzir e tentar evitar o vazamento, as juntas laterais mencionadas são fechadas em suas partes inferiores devido às abas projetando-se a partir das faces laterais dos elementos pré-moldados. Tais abas tipicamente se projetam mais a partir das faces laterais do elemento pré-moldado do que qualquer outra aba ou elemento projetando-se a partir de tais faces. Isso é para garantir o fechamento apropriado da junta.

[0010] Tais pisos estruturais em que absolutamente nenhum concreto é colocado no trabalho, no topo ou nos lados do elemento pré-moldado não são tão comuns, porém, há alguns exemplos excepcionais. Dentre os exemplos modernos, talvez os Ts duplos mais importantes são “pré-cobertos”. Esse é um tipo de T duplo projetado para trabalhar sem cobertura que tem uma lâmina superior mais espesso que elementos de T duplo comum projetado para ser coberto por uma cobertura moldada no trabalho. Nessa categoria (absolutamente nenhum concreto) também é possível mencionar algumas patentes do início do século vinte, agora considerado obsoleto e não viável. Várias décadas atrás, nem tanta atenção foi prestada às tolerâncias necessárias de pré-moldagem e edificação, agora consideradas essenciais. Em tal momento, alguns inventores consideraram erroneamente que a correspondência perfeita de elementos pré-moldados foi fácil de alcançar. Esse tipo de construção de piso estrutural simplesmente colocando-se elementos lado a lado é rápido e fácil, porém, tem inúmeras desvantagens. Primeiramente, a transferência de forças de cisalhamento verticais não é possível, ou inserções metálicas devem ser adicionadas para garantir tal recurso estrutural importante. Por exemplo, abas ou dentes de aço que se projetam a partir as faces laterais dos elementos pré- moldados (esses tipos de soluções são comuns em Ts duplos pré-cobertos). Em segundo lugar, a transferência de forças horizontais (como forças sísmicas) não é garantida. Para solucionar este problema, as inserções metálicas projetantes supracitadas (ou outros meios equivalentes) devem ser capazes de conectar fixamente um elemento pré- moldado àquele ao lado do mesmo. Alcançar isso exigirá algum trabalho no campo (soldagem, aparafusamento, despejamento pequeno de concreto em bolsos, etc.). Portanto, as “economias” alcançadas devido ao não despejamento de uma cobertura são, em parte, pagas em outros tipos de tarefas e consumo de material no trabalho. Por fim, estes tipos de pisos têm o mesmo problema na extremidade dos elementos pré-moldados que aqueles em que apenas as juntas laterais são preenchidas com concreto: rachaduras amplas e profundas aparecem paralelas aos elementos de suporte lineares. D) SISTEMA DE LIGAÇÃO

[0011] A missão principal de um sistema de ligação capaz de fazer concreto pré-moldado e concreto moldado in situ funcionarem juntos é suportar as forças de cisalhamento paralelas às faces do elemento pré-moldado (face superior, ou faces laterais). Para alcançar tal ligação, cinco estratégias principais podem ser descritas: 1) Reforço passando através da superfície de contato, por exemplo, reforço embutido no elemento pré-moldado e saindo pelo mesmo, destinado a ser embutido no concreto moldado in situ; 2) Perímetro de contato de labirintino na seção transversal atravessada do elemento pré-moldado com o concreto moldado in situ 3) Superfícies de contato planas entre concreto pré-moldado e concreto moldado in situ são tornadas lisas ou rugosas; 4) Protuberâncias de concreto lineares ou isoladas saindo pelas faces de elemento pré- moldado que estarão em contato com o concreto moldado in situ; 5) Sulcos ou orifícios nas faces de elemento pré- moldado que estarão em contato com o concreto moldado in situ.

[0012] Aqueles pisos estruturais em que o reforço é embutido no elemento pré-moldado e se projeta para fora do mesmo para embutir no concreto moldado in situ são relativamente comuns. Essa estratégia é muito comum em pré- lâminas (ou predalles). Um exemplo pode ser visto na patente JILONG, JUNWEI, WANYUN (CN104032870) e em algumas modalidades de patentes QIU ZEYOU (CN1975058) e QIU ZEYOU (CN1944889). De fato, também é possível encontrar o mesmo em elementos pré-moldados de outras seções transversais, como na patente BORI, FABRA (ES2130037). Entretanto, essa solução - aço protuberante - é incomum na maioria dos elementos de piso convencionais como lâminas de núcleo oco ou Ts duplos. Essa solução, que inicialmente pode parecer a mais direta, tem três desvantagens principais.

Primeiramente, o aço é dispendioso em si (tanto o material quanto a colocação). Em segundo lugar, colocar o aço protuberante em concreto pré-moldado é frequentemente difícil, visto que o reforço protuberante não pode existir em faces em contato com um formador ou próximas a partes móveis de máquinas de moldagem. Por fim, o reforço embutido tipicamente complicará a compactação de concreto pré- moldado, que é o motivo para elementos produzidos a partir de concreto seco (como lâminas de núcleo oco) terem muito raramente elementos de reforço protuberante.

[0013] Aqueles pisos estruturais com um perímetro de contato labirintino na seção transversal atravessada não são muito comuns, porém, foram testados em inúmeras construções reais. O exemplo mais excepcional consiste em lâminas de núcleo oco em que alguns alvéolos são abertos na face superior. Essas aberturas são usadas para colocar reforço negativo dentro do trabalho e, então, despejar concreto, o qual tipicamente preenche os alvéolos abertos. Essa solução, que é até mesmo aceita em alguns códigos nacionais, é incomum na prática devido a quatro desvantagens principais; 1) A abertura da parte superior dos alvéolos das lâminas exige um trabalho adicional durante o processo de pré-moldagem, o que exige força de trabalho humano e leva ao desperdício do concreto removido, ou exige um investimento em maquinário específico capaz de fazer as aberturas e recuperar o concreto removido. 2) As aberturas tipicamente não são produzidas ao longo de todo o comprimento de núcleo oco, porém, tipicamente 2/3 do comprimento de cada lâmina, o que complica a pré-moldagem e a torna mais dispendiosa para solucionar defeitos locais na lâmina ocorridos durante o processo de moldagem (visto que comprimentos maiores de elemento pré-moldado devem ser rejeitados e desperdiçados em comparação com partes rejeitadas muito curtas necessárias quando a seção transversal é totalmente uniforme). 3) Eliminar uma parte do flange superior das lâminas (para abrir os alvéolos) reduz consideravelmente o momento de inércia da lâmina, e a torna mais flexível e menos eficiente durante o processo de edificação, levando frequentemente à necessidade de escoramento durante a edificação. 4) Cerca de 2/3 do comprimento de alvéolos abertos são preenchidos com o concreto moldado no trabalho. Como resultado, a lâmina reduz consideravelmente sua leveza e se torna menos eficiente. Como um todo, essa solução é consideravelmente similar às lâminas vazias,

[0014] Aqueles pisos estruturais em que principalmente superfícies de contato planas são lisas ou rugosas, têm a vantagem de que são muito fáceis de moldar. Este é o motivo para que a maioria dos pisos estruturais pré-moldados de uso comum têm esse tipo de superfície. Entretanto, isso tem uma desvantagem importante: embora uma certa ligação exista frequentemente nas primeiras semanas, meses ou anos após o piso estrutural ser acabado, essa ligação tipicamente se rompe completamente à media em que o tempo passa, o encolhimento diferencial ocorre e a estrutura precisa ser submetida ao carregamento e descarregamento cíclicos devido ao uso normal de qualquer estrutura. Esse problema é uma das razões pela qual há uma cera tendência nas últimas décadas na tentativa de eliminar a cobertura nesses tipos de pisos estruturais. À medida em que a ligação se rompe, a cobertura não é mais uma parte da seção estrutural principal, e sua contribuição para força estrutural versus momentos de flexão se torna negligenciável. Por fim, se torna principalmente uma carga morta na estrutura, com a única função de agir como um diafragma horizontal no caso de terremoto.

[0015] Tais pisos estruturais em que protuberâncias isoladas ou lineares saem das faces dos elementos pré- moldados são muito comuns, porém, há alguns exemplos excepcionais. Por um lado, há uma variedade considerável de elementos pré-moldados que incluem protuberâncias apenas em suas faces laterais. Acredita-se que a maioria dessas soluções tornem os pisos estruturais capazes de resistir forças sísmicas. Isto é, atualmente, uma solução comum na prática para pisos de núcleo oco que não têm uma cobertura e precisam ser sismicamente resistentes. Um exemplo é CUYVERS (BE858167). As protuberâncias na face superior de elementos de piso são mais incomuns, porém, alguns exemplos são MING, WEIJIAN, ZHEZHE (CN102839773) e MING, WEIJIAN, YANTING, PEINAN (CN104727475). Este tipo de solução, em geral, é uma boa solução para transferir forças de cisalhamento, desde que essas forças não superem a força de cisalhamento do concreto não reforçado nas seções mais fracas. Entre suas vantagens, está o fato de que nenhum aço é necessário para garantir a conexão dos dois concretos (pré-moldado e moldado in situ), o que torna a fabricação deste sistema de ligação mais fácil e menos dispendiosa. Uma de suas desvantagens principais é que o concreto não reforçado falha fragilmente sob forças de cisalhamento, e a força de cisalhamento do concreto não reforçado não é fácil de prever (os resultados de força de cisalhamento de um mesmo concreto tipicamente mostram distribuições estatísticas bastante dispersas, visto que a força de cisalhamento depende da força de tensão, que é baseada, em parte, em fatores aleatórios, como distribuição agregada, geometria de rachadura devido ao encolhimento ou forças de tensão, etc). Como uma consequência, uma solução baseada em concreto não reforçado trabalhando sob uma força de cisalhamento deve ser projetada com um grande coeficiente de segurança, muito maior do que o concreto reforçado sob a mesma força de cisalhamento.

Por exemplo, um coeficiente de segurança de 2,0 (ou até mesmo 2,5) para o material (ou tipo de ULS) e de 1,4 para as cargas.

Portanto, um coeficiente de segurança global de 2,8 (ou até mesmo 3,5). Esta é uma das razões pelas quais nem todos os tipos e formatos de protuberâncias são apropriados.

Alguns detalhes importantes devem ser levados em consideração em seu projeto: i) as protuberâncias devem ser fáceis de pré-moldar em série, preferencialmente por uma máquina, e devem ser fáceis de desmoldar (o molde ou forma deve ser fácil de remover): os lados da protuberância preferencialmente não devem estar em ângulos retos, e as bordas não devem existir na direção paralela à direção de desmoldagem.

Por exemplo, tanto MING, WEIJIAN, ZHEZHE (CN102839773) quanto MING, WEIJIAN, YANTING, PEINAN (CN104727475) têm formatos inadequados para uma desmoldagem fácil.

Alguns dos projetos de protuberância de CN 102839773 são especialmente inapropriados.

ii) as protuberâncias devem ter uma seção transversal mínima (por exemplo, pelo menos 1,5 vez o tamanho do maior diâmetro agregado) para garantir a compactação apropriada do concreto da protuberância.

Ademais, a seção transversal deve ser de modo que não se torne um ponto fraco.

Sua dimensão deve ser estudada (e testada) em relação às forças de cisalhamento que deverá suportar, levando em conta um coeficiente de segurança especialmente grande (conforme explicado acima). Por exemplo, na patente MING, WEIJIAN, ZHEZHE (CN102839773), as protuberâncias parecem muito pequenas, ou desproporcionais em relação à superfície plana do elemento pré-moldado.

Portanto, sob forças de cisalhamento, as protuberâncias no elemento de piso pré-moldado se romperão claramente antes que o concreto moldado in situ se rompa. iii) A distância entre protuberâncias deve ser de modo que o concreto despejado no trabalho possa ser apropriadamente compactado e que seções transversais mínimas sejam suficientes para suportar as forças de cisalhamento que atuarão, com um coeficiente de segurança suficientemente grande.

Normalmente, a distância entre as protuberâncias deve ser maior que a seção transversal das protuberâncias, visto que o concreto despejado no trabalho é tipicamente mais fraco, portanto, precisará de seções transversais maiores para alcançar a mesma resistência que as protuberâncias. iv) as protuberâncias devem ter faces tão perpendiculares quanto possível à força de cisalhamento que precisam suportar para resistir à mesma apropriadamente e evitar ou minimizar as possíveis forças parasitas não paralelas à força de cisalhamento original, que facilitaria o rompimento da ligação.

Se a perpendicularidade perfeita da força de cisalhamento e da face da protuberância for impossível, e algumas forças parasitas surgirem, o projeto deve ser de modo que as forças parasitas não rompam a ligação ou alguma parte fraca do elemento pré-moldado ou do concreto moldado in situ.

Um exemplo de projeto inadequado das protuberâncias é a patente CUYVERS (BE858167). Considerando-se uma força de cisalhamento paralela à direção longitudinal do elemento, visto que as faces das protuberâncias são perpendiculares à força de cisalhamento, as mesmas tenderão a expulsar para cima o concreto moldado in situ e romper a ligação. v) As protuberâncias lineares devem ser preferenciais às protuberâncias isoladas por quatro razões. 1) As protuberâncias lineares tipicamente terão seções transversais maiores (resistência maior) 2) Protuberâncias isoladas podem ser mais difíceis de desmoldar, visto que normalmente terá mais bordas. 3) No caso em que os elementos de piso são suportados em vigas principais em suas extremidades (o que é muito comum), a deflexão de vigas principais causa uma força de cisalhamento horizontal na direção transversal (paralela à extensão das vigas) na superfície de contato do concreto pré-moldado dos elementos de piso e o concreto moldado in situ da cobertura que somam apenas até a força de cisalhamento horizontal na direção longitudinal (paralela à extensão dos elementos de piso) no caso em que há superfícies opostas à força de cisalhamento causada pela deflexão das vigas. Estes tipos de superfícies opostas existem apenas no caso de protuberâncias isoladas. Como consequência, as protuberâncias isoladas não apenas são mais vulneráveis (como inferido a partir de 1), mas também precisam suportar uma força adicional que as protuberâncias lineares não precisam. 4) As protuberâncias isoladas projetadas para serem completamente embutidas no concreto moldado in situ (especialmente na cobertura superior) tenderão a deslizar de um modo similar às superfícies planas lisas ou rugosas do. Isso se deve ao encolhimento diferencial e, em particular, ao encolhimento diferencial na direção paralela à largura do elemento pré-moldado (direção transversal). Este efeito tende a causar uma deflexão da lâmina de cobertura moldada in situ, que ergue a mesma e enfraquece a ligação. vi) Em geral quanto menor for a face de contato entre o elemento pré-moldado e o concreto moldado in situ, maior a força de cisalhamento. Portanto, maior e mais fortes as protuberâncias precisam ser.

[0016] Tais pisos estruturais em que orifícios ou sulcos são produzidos nas faces dos elementos pré-moldados são bem raros na prática convencional, porém, alguns exemplos podem ser encontrados em patentes. Por um lado, é possível encontrar casos em que os orifícios ou sulcos curtos são colocados apenas nas faces laterais dos elementos pré- moldados.

A intenção é frequentemente a mesma que aquela nas soluções com protuberâncias: tornar as estruturas capazes de suportar forças sísmicas.

Alguns exemplos (nem todos destinados a suportar forças sísmicas) são MICHEL DE TRETAIGNE (FR2924451), LEGERAI (FR2625240) e BORI, FABRA (ES2130037). Ainda mais raras são as soluções com orifícios ou sulcos na face superior, porém, alguns exemplos são PRENSOLAND,S.A. (ES2368048), QIU ZEYOU (CN1975058), QIU ZEYOU (CN1944889) e QU, YUAN, ZHOU, LI, WEI (CN201924490). PRENSOLAND,S.A. (ES2368048) inclui orifícios na face superior e nas faces laterais; e os três exemplos seguintes incluem sulcos transversais por toda a superfície do elemento, sempre cortados por uma nervura (ou haste) central.

As vantagens e desvantagens desta solução de ligação (orifícios ou sulcos) são muito similares àquelas das protuberâncias.

Entretanto, uma das principais diferenças é que uma precisa cuidar para não enfraquecer as faces dos elementos pré-moldados em que os orifícios ou sulcos são produzidos.

Revisando-se a lista de detalhes importantes que se deve considerar ao projetar as protuberâncias, são revisados a seguir quais dentre os exemplos supracitados têm problemas em alguns ou vários dos detalhes a se levar em conta: i) Fácil de desmoldar.

As próximas patentes incluem um elemento pré-moldado difícil de desmoldar: QIU ZEYOU (CN1975058), QIU ZEYOU (CN1944889) e QU, YUAN, ZHOU, LI, WEI (CN201924490). Todas essas patentes têm orifícios que passam através de uma manta central, em QU, YUAN, ZHOU, LI, WEI (CN201924490) o orifício vai até mesmo através de duas mantas em algumas modalidades.

Estes orifícios, combinados com a geometria complexa dos elementos de orifício, fornecerá certamente processos de desmoldagem complexos.

Ademais, em QIU ZEYOU (CN1975058) e QIU ZEYOU (CN1944889), algumas das modalidades incluem sulcos quase virtualmente impossíveis de desmoldar sem romper o elemento pré-moldado ou deformar (ou colapsar) o molde de alguma forma. ii) Seção transversal mínima e profundidade de sulcos para possibilitar a compactação apropriada e para assegurar resistência adequada (através de teste), garantindo com um coeficiente de segurança apropriadamente grande ao dividir resistência/força.

Nas patentes BORI, FABRA (ES2130037) e PRENSOLAND, S.A. (ES2368048), os orifícios nas faces parecem muito rasos nos desenhos (nenhuma profundidade é especificada). Uma profundidade insuficiente (inferior ao diâmetro agregado) levará a um deslizamento fácil do concreto moldado in situ integral na superfície de contato.

Uma profundidade insuficiente é virtualmente equivalente a uma superfície rugosa, em que o concreto moldado in situ não impulsiona eficientemente uma superfície perpendicular à força de cisalhamento.

Nenhuma das patentes supracitadas inclui resultados de testes garantindo uma relação apropriada (por exemplo, maior que 2,5) da resistência não considerada da junta para o estresse de cisalhamento não considerado atuando sobre a junta.

De fato, apenas um número reduzido das patentes menciona que os sulcos são destinados a suportar uma força de cisalhamento. iii) Distância entre sulcos ou orifícios.

Na patente LEGERAI (FR2625240), os orifícios parecem muito próximos um ao outro para suportar forças de cisalhamento horizontais.

De fato, nessa patente, não há menção das forças de cisalhamento horizontais.

O projeto é mais focado em resistir às forças de cisalhamento verticais. iv) Faces perpendiculares à força de cisalhamento.

As patentes BORI, FABRA (ES2130037) e LEGERAI (FR2625240) são desprovidas deste recurso essencial.

No caso de uma força de cisalhamento horizontal, em ambos os casos, o formato arredondado dos orifícios tenderia totalmente a expulsar facilmente o concreto moldado in situ para fora do orifício e, portanto, romperia a ligação. v) Sulcos contínuos preferenciais aos orifícios.

A patente BORI, FABRA (ES2130037) e algumas das modalidades da patente QIU ZEYOU (CN1975058) usam orifícios em vez de sulcos.

Isso obviamente reduz a força de cisalhamento da junta, particularmente nos desenhos em QIU ZEYOU (CN1975058), o número de orifícios é muito pequeno.

Ademais, a forma em que estas modalidades da patente parecem incluir orifícios com reforço saindo do orifício e armadura passando através do orifício parece particularmente inadequada para ser moldada e desmoldada.

Além disso, a patente BORI, FABRA (ES2130037) e várias modalidades da patente QIU ZEYOU (CN1944889) não são particularmente compatíveis com o encolhimento diferencial na direção transversal, e favorecem a deflexão ou o levantamento da cobertura moldada in situ na direção transversal e, portanto, o rompimento da ligação.

Além de tudo isso, as patentes QIU ZEYOU (CN1975058), QIU ZEYOU (CN1944889) e QU, YUAN, ZHOU, LI, WEI (CN201924490) têm uma desvantagem em comum devido ao fato de que o concreto moldado in situ é dividido em porções devido às nervuras (ou hastes) centrais que “cortam” as pré-lâminas em duas ou três partes.

Essas nervuras pré-moldadas longitudinais favorecerão facilmente rachaduras longas e amplas ao longo de ambos os seus lados inteiros no contato com concreto moldado in situ vi) Quanto menor a face de contato entre o elemento pré- moldado e o piso pré-moldado, maior o sulco (ou os orifícios) deve ser.

Um exemplo de projeto inadequado é aquele da patente BORI, FABRA (ES2130037). O projeto descrito nessa patente pode aproveitar uma grande superfície de contato entre o concreto pré- moldado e o concreto moldado in situ (visto que o concreto é moldado tanto para formar uma cobertura quanto para preencher as juntas laterais), porém, a maior parte da superfície é lisa e apenas orifícios opacos e rasos são produzidos nas faces laterais.

Isso parece claramente um aprimoramento insuficiente na ligação em comparação com superfícies totalmente lisas.

Deve ser dito que BORI, FABRA (ES2130037) inclui reforço que se projeta a partir dos lados, de modo que a ligação seja principalmente alcançada devido ao reforço, em vez de ser devido ao formato da superfície de contato dos concretos sozinha.

Nas patentes MICHEL DE TRETAIGNE (FR2924451) e LEGERAI (FR2625240), o tamanho dos sulcos ou orifícios é apenas médio.

A superfície de contato pequena dos lados laterais e tais sulcos ou orifícios parciais resistirão apenas a cargas de cisalhamento reduzidas e/ou cargas distribuídas quase uniformemente ao longo da junta integral.

Este é o caso de forças de cisalhamento devido às forças sísmicas.

Isso é justificado a seguir: vii) quando o abalo sísmico é paralelo aos elementos de piso pré-moldados, estes são capazes de transmitir apropriadamente a força horizontal, tomando-se forças axiais bem uniformemente devido aos elementos de suporte longitudinais (vigas ou paredes) colocados transversalmente aos elementos de piso.

Sob tais condições, uma ligação apropriada dos concretos pré- moldado e de molde in situ é desnecessária.

Quando o abalo sísmico é transversal à dimensão longa dos elementos de piso pré-moldados, estes elementos tendem a ter dois comportamentos possíveis: a) experimentam deflexão horizontal (uma face lateral tende a encurtar enquanto a oposta tende a alongar); ou b) a placa integral de lâminas paralelas tende a se comportar sob um regime de tirante e escora, de modo que algumas das lâminas tendam a estar totalmente sob uma tensão longitudinal e algumas totalmente sob uma compressão longitudinal; porém, todos os elementos de piso estão sob uma compressão transversal. Sob estas condições a ligação apropriada de concreto moldado in situ e concreto pré-moldado é relevante, a fim de se fazer com que o piso integral funcione como um diafragma. Entretanto, tão surpreendentemente quanto possa parecer, nem o comportamento a) nem o comportamento b) leva a forças de cisalhamento importantes nas superfícies de contato. Isso se deve a dois fatos: 1) forças de cisalhamento são muito pequenas, visto que os elementos de piso são extremamente rígidos na direção horizontal, e deflexões (ou alongamentos) horizontais pequenas levam a estresses pequenos; 2) forças de cisalhamento em faces laterais são frequentemente bastante uniformes e podem se distribuir ao longo de toda a superfície de contato. Essas forças de cisalhamento pequenas podem ser perfeitamente suportadas por sulcos como aqueles em MICHEL DE TRETAIGNE (FR2924451); ou as ondulações pequenas muito frequentemente colocadas nas laterais das lâminas de núcleo oco na prática comum para torná-las sismicamente resistentes quando as mesmas são usadas em pisos estruturais em que nenhuma cobertura é despejada. E) REFORÇO NEGATIVO EFICAZ

[0017] A missão principal de um reforço de momento negativo eficaz é tornar o piso acabado capaz de superar tais momentos negativos, o que tipicamente causa tensão na face superior do piso estrutural e compressão na face de fundo. A maioria dos pisos estruturais mais comuns produzidos a partir de elementos de piso pré-moldados e concreto moldado in situ reforçado são pisos apenas capazes de suportar momentos positivos. Isso se deve ao fato de que todos os elementos de piso pré-moldados modernos são projetados para resistir momentos positivos por meio da inclusão de reforço longitudinal (que pode ser passivo ou pré-estressado). Entretanto, alcançar que essas estruturas de piso resistam apropriadamente momentos negativos é mais difícil do que parece por duas razões. Por um lado, o reforço negativo (colocado próximo à face superior do piso estrutural) pode ser apenas embutido em concreto moldado in situ. Portanto, uma certa quantidade de concreto moldado in situ é necessária. Por outro lado, a ligação apropriada entre o concreto pré-moldado e o concreto moldado in situ é essencial para que o reforço negativo (sob tensão) funcione junto com a face de fundo do elemento de piso pré-moldado (sob compressão) e resiste o momento negativo. Atualmente, três situações principais podem ser encontradas na tecnologia existe: 1) Reforço negativo eficiente é embutido em concreto moldado in situ que é apropriadamente ligado ao concreto pré-moldado; 2) Apenas o reforço de controle de rachadura é embutido no concreto moldado in situ; 3) Absolutamente nenhum reforço é colocado.

[0018] Esses pisos estruturais em que o reforço negativo eficiente é embutido são comuns, porém, são limitados a apenas dois tipos de elementos estruturais: pré-lâminas (ou predalles) [muito mais comum] e lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente [incomum]. Em pré-lâminas, geralmente há bastante lugar para embutir reforço negativo e tipicamente há reforço embutido no elemento pré-moldado que se projeta a partir de sua face superior para garantir apropriadamente a ligação com concreto moldado in situ. As lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente têm espaço limitado para colocar reforço, portanto, este deve ser colocado cuidadosamente para garantir um envolvimento apropriado com concreto moldado no trabalho. Devido ao fato de ter o reforço negativo, as pré-lâminas (ou predalles) e lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente são particularmente eficientes e podem reduzir sua profundidade quando comparados com pisos estruturais sem reforço negativo. Entretanto, conforme mencionados anteriormente, pré-lâminas convencionais (ou predalles) tipicamente se tornam dispendiosas devido à necessidade de reforço para garantir a ligação e devido à sua seção sólida pesada e ineficiente ou a suas formas permanentes embutidas dispendiosas (no caso de lâminas vazias). As lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente também são dispendiosas devido ao seu processo de pré-moldagem muito específico. Portanto, estes dois tipos de pisos estruturais são tipicamente mais finos (estruturalmente mais eficientes), porém, não necessariamente menos dispendiosos do que pisos apenas resistentes ao momento positivo produzidos com elementos de piso de seção vazia, como lâminas de núcleo oco ou Ts duplos convencionais.

[0019] Há um número considerável de pisos estruturais comuns atualmente em que os momentos negativos não são destinados a serem resistidos, e reforço é colocado apenas para controlar a largura das rachaduras que tipicamente aparecem na extremidade dos elementos de piso pré-moldados, paralelas aos elementos lineares de suporte - vigas ou paredes -. Esta solução (reforçar para controlar rachaduras) é adotada em tais casos em que o sistema estrutural não é capaz de garantir uma ligação apropriada entre elementos de concreto pré-moldado e concreto moldado in situ, porém, ainda há lugar para embutir o reforço. Este é o caso de todos os pisos convencionais produzidos a partir de elementos pré-moldados de seção vazia, em que tipicamente apenas quantidades pequenas de concreto são despejadas no trabalho. Seja principalmente para formar uma cobertura ou apenas para preencher as juntas laterais. Isso ocorre virtualmente em todos os pisos de núcleo oco (com ou sem cobertura), todos os pisos de T duplo com cobertura e inúmeros dos pisos estruturais mais comuns.

[0020] Por exemplo, na patente por CHAO, ZHAOXIN, GUOPENG, JIANFENG (CN203347077), o reforço embutido na cobertura tem por objetivo controlar a largura de rachadura.

[0021] Há casos em que nenhum reforço é colocado, visto que não há concreto moldado in situ no qual embutir um reforço para controlar a rachadura. Este é o caso de pisos estruturais produzidos com Ts duplos “pré-cobertos”, que não têm cobertura moldada no trabalho.

[0022] Como resumo, atualmente, ao edificar um piso estrutural produzido com elementos de piso pré-moldados e concreto reforçado moldado no trabalho, é necessário escolher entre duas das seguintes soluções: a) Um piso estrutural mais ineficiente (com uma profundidade maior) apenas capaz de resistir momentos positivos; porém, relativamente barato e rápido de edificar (tipicamente não precisa de escoramento).

Nesse caso, pisos de núcleo oco (com ou sem cobertura), pisos de T duplo (com ou sem cobertura), e outros pisos de seção vazia similares podem ser incluídos. b) Ou um piso estrutural mais eficiente (com uma profundidade mais rasa) devido à sua capacidade para resistir tanto momentos positivos quanto negativos; porém, dificilmente mais barato do que o anterior e frequentemente mais lento para edificar (tipicamente não precisa de escoramento). Esse caso inclui todas as pré-lâminas (também chamadas de predalles) e lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente.

As pré-lâminas sólidas, porém, finas sempre precisam de apoio, visto que não são suficientemente rígidas para suportar o peso de concreto fresco despejado no trabalho.

Aquelas sólidas, porém, espessas são dispendiosas, visto que o concreto pré-moldado é tipicamente mais rico em cimento e aditivos.

Aquelas com uma seção vazia, são tipicamente dispendiosas, devido aos formadores permanentes embutidos dispendiosos e também muito frequentemente precisam de escoramento no trabalho.

Todas as pré-lâminas mais comuns incluem reforço protuberante, o que torna todas as mesmas dispendiosas.

Algumas patentes Chinesas recentes para pré-lâminas (como aquelas mencionadas acima) não incluem tais reforços dispendiosos, porém, incluem geometrias complexas, que podem não ser muito baratas para pré-moldagem também, visto que formas especiais ou procedimentos de desmoldagem complexos podem ser necessários.

As lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente geralmente precisarão de escoramento no trabalho, e são dispendiosas para pré-moldar devido à sua geometria específica.

[0023] Portanto, atualmente, deve-se escolher: ou uma solução fácil de construir, porém, menos eficiente estruturalmente (lâminas de núcleo oco, lâminas tipo T duplo, etc.); ou uma solução trabalhosa e mais lenta para construir, porém, mais eficiente estruturalmente (pré- lâminas, lâminas de núcleo oco com alvéolos abertos superiormente)

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0024] Para superar as desvantagens mencionadas das soluções existentes, a presente invenção propõe um elemento de piso pré-fabricado tendo um formato alongado, em que uma direção longitudinal, uma direção transversal, uma direção de altura, duas faces de extremidade que delimitam o elemento na direção longitudinal, duas faces laterais que delimitam o elemento na direção transversal, uma face inferior e uma face superior plana que delimitam o elemento na direção de altura são definidas, as que compreende sulcos superiores contínuos transversais na face superior plana.

[0025] Este elemento de piso pré-fabricado é destinado a ser suportado em suas extremidades em dois respectivos elementos lineares de suporte, como paredes ou vigas dispostas na direção transversal. Especificamente, este elemento permite, dispondo-se uma armadura colocada na face superior plana e estendendo-se além das faces de extremidade e despejando-se uma camada de concreto (também chamada de cobertura), em que a dita armadura é embutida para transmitir forças de tensão tendo a direção longitudinal, devido a momentos de flexão negativos, devido aos sulcos superiores contínuos no elemento de piso, enquanto permite evitar os efeitos de encolhimento diferencial dos dois concretos (aquele do elemento de piso pré-fabricado e aquele da camada de concreto). Estas forças de tensão nas armaduras superiores, em combinação com as forças de compressão nas faces de extremidade do elemento de piso permitem transmitir momentos negativos através das ditas faces de extremidade, sendo esses momentos ao redor da direção (ou eixo geométrico) Y.

[0026] Em algumas modalidades, os sulcos superiores estão presentes apenas em duas porções de extremidade, cada um cobrindo 1/3 do comprimento da face superior, de modo que a porção central seja desprovida de sulcos. Desta forma, os sulcos estão apenas nos lugares em que são úteis, deixando o elemento de piso inalterado (e não enfraquecido) na porção central.

[0027] Em algumas modalidades, o elemento de piso pré- fabricado tem uma aba inferior em uma borda inferior das faces laterais. O objetivo desta aba inferior é prevenir que o concreto moldado in situ vaze entre dois elementos de piso, visto que uma nervura moldada in situ se forma quando são colocados lado a lado, paralelos à direção longitudinal.

[0028] Em algumas modalidades, o elemento de piso pré- fabricado compreende uma aba superior em uma borda superior das faces laterais, sendo a aba inferior mais longa do que a aba superior na direção transversal. Quando uma nervura de concreto moldada in situ é formada entre cada dois elementos de piso, o objetivo da aba superior é permitir que a nervura moldada in situ transfira forças de cisalhamento verticais. Nestas modalidades, a transferência apropriada de forças de cisalhamento verticais, a aba superior funciona junto com a aba inferior a partir de um elemento de piso pré-moldado para o adjacente.

[0029] Em algumas modalidades, em vez de uma aba superior, há um sulco nas faces laterais, o que possibilita que a nervura moldada in situ transfira forças de cisalhamento verticais.

[0030] Em algumas modalidades, o elemento de piso pré- fabricado compreende sulcos laterais verticais nas faces laterais. Como os sulcos superiores, estes sulcos laterais permitem transmitir forças longitudinais entre concreto despejado na cavidade e uma armadura embutida no mesmo.

[0031] Em algumas modalidades, os elementos de piso pré- fabricados têm uma seção transversal leve ou vazia, como aquela de uma lâmina de núcleo oco.

[0032] Em algumas modalidades, o elemento de piso pré- fabricado é um elemento tipo T duplo, de modo que uma placa plana superior e duas hastes verticais que se estendem para baixo a partir da placa plana superior sejam definidas.

[0033] O fato de que as lâminas tipo T duplo são fornecidas com sulcos transversais contínuos superiores tem duas vantagens principais, assim como em outros elementos de piso leves (com espessura sem dimensão baixa). Por um lado, os sulcos transversais na face superior habilitam a possibilidade de transferir forças na direção longitudinal da lâmina pré-fabricada para a armadura por meio do concreto da cobertura. Isso, por fim, possibilita que o piso produzido com lâminas pré-fabricadas seja fixado (= resistente ao momento negativo) em uma ou ambas a suas extremidades. Por outro lado, o fato de que os sulcos são capazes de prevenir os efeitos de encolhimento diferencial; que é particularmente alto em elementos pré-moldados com uma espessura sem dimensão baixa (abaixo de 0,6). Os efeitos do encolhimento na direção longitudinal são bloqueados devido aos sulcos na profundidade apropriada e com faces perpendiculares às forças longitudinais de cisalhamento; de modo que o encolhimento diferencial nesta direção se some apenas às outras forças de flexão, atuando como um momento positivo ou negativo, dependendo da fixação na lâmina de cobertura em suas extremidades. O encolhimento diferencial transversal não tem efeito sobre as lâminas, devido ao fato de que os sulcos são contínuos, de modo que não haja nenhuma borda ou face paralela à direção longitudinal. Tais bordas e faces paralelas à direção longitudinal tendem a prevenir um encolhimento transversal apropriado da cobertura moldada in situ, levando a uma deflexão ligeiramente para cima da cobertura, que leva à separação da cobertura em relação à lâmina. Tal comportamento é incompatível com a transmissão de forças longitudinais, essencial para esta invenção. Este é o motivo pelo qual sulcos superiores devem ser contínuos e nem bordas nem faces paralelas à direção longitudinal devem cortar os sulcos superiores.

[0034] As duas vantagens supracitadas são comuns às lâminas tipo T duplo e outras lâminas leves, como lâminas de núcleo oco, entretanto, há uma vantagem adicional para lâminas tipo T duplo (e lâminas em U invertido - similar às lâminas em T em seção transversal -): produzir pisos resistentes ao momento negativo leva a uma redução considerável da altura do elemento pré-moldado (- 30 %). As lâminas em T duplo e lâminas em U invertido são tipicamente elementos com alturas grandes (de 40 cm a 80 cm), e tal redução na profundidade é muito útil, visto que possibilita que esses tipos de elementos sejam usados em uma faixa mais ampla de construções, em que alturas de pisos devem ser menores. Atualmente, devido à sua altura considerável, as lâminas tipo T duplo são principalmente usadas em prédios de estacionamento, armazéns e pavilhões de esportes. Entretanto, uma redução de - 30 % em suas profundidades típicas aumentaria consideravelmente a aplicabilidade destes tipos de lâminas estruturais.

[0035] A invenção também se refere a um elemento de piso pré-fabricado tendo um formato alongado, em que uma direção longitudinal, uma direção transversal, uma direção de altura, duas faces de extremidade que delimitam o elemento na direção longitudinal, duas faces laterais que delimitam o elemento na direção transversal, uma face inferior e uma face superior plana que delimitam o elemento na direção de altura são definidas, que compreende uma aba inferior em uma borda inferior das faces laterais, que compreende sulcos verticais nas faces laterais, em que o sulcos laterais se estendem a partir da aba inferior para a face superior plana.

[0036] Este elemento de piso pré-fabricado é destinado a ser disposto lado a lado com outro elemento de piso, ao longo da direção longitudinal e, então, ambos suportados em duas extremidades em dois elementos lineares de suporte,

como paredes ou vigas dispostas na direção transversal. Especificamente, estes elementos permitem, através da disposição de uma armadura na parte superior da chave de cisalhamento formada despejando-se concreto no volume delimitado pelas faces laterais e as abas e estendendo-se além das faces de extremidade, para transmitir forças de tensão tendo a direção longitudinal devido aos sulcos laterais. Essas forças de tensão na armadura, em combinação com as forças de compressão atuando sobre a parte inferior das faces de extremidade do elemento de piso pré-fabricado, permitem transmitir momentos de flexão negativos, sendo esses momentos ao redor da direção Y.

[0037] Em uma modalidade preferencial, os sulcos verticais nas faces laterais estão presentes apenas em duas porções de extremidade, cada porção de extremidade cobrindo 1/3 de todo o comprimento da face lateral, de modo que a porção central seja desprovida de sulcos. Desta forma, os sulcos estão apenas nos lugares em que são úteis, deixando o elemento de piso inalterado (e não enfraquecido) na porção central.

[0038] Em algumas modalidades, os sulcos laterais têm uma profundidade mínima e largura de 1 vez e 1,5 vez, respectivamente, o diâmetro do maior agregado do concreto despejado no trabalho.

[0039] Em algumas modalidades, os sulcos superiores têm uma profundidade mínima e largura de 1 vez e 1,5 vez, respectivamente, o diâmetro do maior agregado do concreto despejado no trabalho.

[0040] Este tamanho mínimo se destina a prevenir eficientemente o deslizamento do concreto moldado no trabalho a partir de seu lugar no elemento pré-fabricado. Isto é alcançado, por um lado, assegurando-se o preenchimento correto dos sulcos pelo concreto despejado; e, por outro lado, assegurando-se que as forças de cisalhamento atuem sobre o agregado que entra nos sulcos, e não apenas no cimento que envolve o agregado; evitando, portanto, que o agregado se separe do cimento. O diâmetro típico de maior agregado de concreto moldado in situ varia de 10 mm a 20 mm, porém, mais frequentemente 20 mm. Em conformidade, a profundidade e a largura devem ser pelo menos de 20 mm e 30 mm, respectivamente.

[0041] Em algumas modalidades preferenciais, a espessura sem dimensão da seção transversal do elemento de piso é abaixo de 0,6.

[0042] A espessura sem dimensão é obtida dividindo-se o que é conhecido como um tamanho nocional (ou espessura fictícia) pela espessura real (por exemplo, altura do elemento de piso). O tamanho nocional é um parâmetro definido por Eurocode EC-2 na seção devotada ao encolhimento de elementos de concreto. O tamanho nocional (h0) é igual ao dobro do fator de formato (Ac / u) da seção transversal. Ou seja, o tamanho nocional é igual a 2 *Ac/u, em que “Ac“ é a área da seção transversal e "u" é o perímetro da seção transversal de concreto em contato com a atmosfera. Para os elementos com orifícios internos, como elementos de piso de núcleo oco, este perímetro inclui o perímetro dos canais ocos internos.

[0043] Então, a espessura sem dimensão (h') seroa definida como h’ = h0 / h, em que h é a espessura real, e h0 é o tamanho nocional.

[0044] A tabela a seguir inclui vários casos estudados. A primeira coluna corresponde ao nome e à largura do elemento de piso pré-fabricado. A segunda, corresponde à espessura ou altura (h). A terceira, corresponde à espessura sem dimensão (h’). E a quarta, é para o tamanho nocional (h0). Nos casos analisados, no início há dois grupos de lâminas sólidas, aquelas com uma amplitude de 1,2 m e aquelas com uma amplitude de 0,6 m. Observa-se, em todos os casos, h’ é igual ou superior a 0,6. Observa-se, ainda, como o caso com a espessura sem dimensão mais baixa h’ mal pode ser considerada uma lâmina sólida, visto que sua seção transversal de 40 cm x 60 cm é mais a de uma coluna ou viga do que a de um elemento de piso como uma lâmina.

[0045] Em seguida são estudados dois tipos de lâminas de núcleo oco dependendo dos tipos de orifícios internos. Por fim, três exemplos de lâminas tipo T duplo Americanas são estudadas. Todos estes elementos de piso pré-moldados são elementos leves, todos tomados a partir de produtos comerciais reais. Observa-se que todas têm espessura sem dimensão claramente sob 0,6 (quanto menor foi o h’, mais leve será o elemento). Nestes elementos leves, a influência de modificar a amplitude do elemento é negligenciável, devido ao fato de que diferentes larguras não são exibidas na tabela. Espessura Espessura Tamanho Elemento de piso pré- = Altura sem dimensão nocional (cm) fabricado (cm) (h) (h’ = h0/h) (h0 = 2*Ac/u) Lâmina sólida (1,2 m 10 0,92 9,23 de amplitude)

Espessura Espessura Tamanho Elemento de piso pré- = Altura sem dimensão nocional (cm) fabricado (cm) (h) (h’ = h0/h) (h0 = 2*Ac/u) Lâmina sólida (1,2 m 40 0,75 30,00 de amplitude) Lâmina sólida (0,6 m 10 0,86 8,57 de amplitude) Lâmina sólida (0,6 m 40 0,60 24,00 de amplitude) Lâmina de núcleo oco (orifícios ovoides) 15 0,23 3,52 (1,2 m de amplitude) Lâmina de núcleo oco (orifícios ovoides) 40 0,15 6,14 (1,2 m de amplitude) Lâmina de núcleo oco (orifícios 10 0,41 4,14 circulares) (1,2 m de amplitude) Lâmina de núcleo oco (orifícios 40 0,17 6,65 circulares) (1,2 m de amplitude) Lâmina de T duplo 32,5 0,19 6,30 (2,4 m de amplitude) Lâmina de T duplo 60 0,12 7,20 (2,4 m de amplitude) Lâmina de T duplo 80 0,11 9,19 (2,4 m de amplitude)

[0046] Os elementos leves (aqueles com uma baixa espessura sem dimensão) têm tipicamente um encolhimento diferencial maior entre o concreto do elemento de piso e o concreto moldado no trabalho do que elementos sólidos. Isso se deve ao fato de que uma espessura sem dimensão menor leva sempre a um encolhimento maior. Portanto, se os sulcos descritos na patente forem bons para resistir apropriadamente os efeitos de um encolhimento diferencial maior (em elementos leves), os mesmos sulcos também suportarão um encolhimento diferencial menor de elementos sólidos de piso.

[0047] O encolhimento diferencial e sua importância em pisos feitos com elementos de piso pré-fabricados: Os elementos de piso pré-fabricados são tipicamente moldados alguns dias ou algumas semanas antes de serem colocados no trabalho. Após serem colocados, algum reforço de aço é disposto sobre os elementos pré-moldados e, por fim, o concreto é despejado nos elementos. Este concreto pode ser despejado apenas nas cavidades entre os elementos de piso, ou pode ser despejado sobre todos os elementos de piso, como uma cobertura. Portanto, o concreto colocado no trabalho é pelo menos uma semana mais novo do que o concreto dos elementos pré-moldados, e não é incomum que a diferença na idade seja de várias semanas. Os dois concretos são tipicamente muito diferentes em sua composição. O concreto pré-moldado é tipicamente mais rico e projetado para um endurecimento muito rápido, que tipicamente leva a um encolhimento inicial rápido; de modo que, após uma semana, uma porção muito significativa do encolhimento integral do elemento de piso pré-moldado possa ter ocorrido.

O encolhimento precoce é maior em elementos com uma seção transversal com uma espessura sem dimensão menor, como todos os elementos pré-fabricados leves: lâminas de núcleo oco, lâminas tipo T duplo, lâminas em U invertido, etc.

Quando o concreto é colocado no trabalho em contato com elementos de piso pré-moldados, um encolhimento precoce considerável já ocorreu nos elementos pré-moldados, de modo que o encolhimento dos elementos pré-moldados esteja desacelerando.

Entretanto, o concreto fresco recém- colocado no trabalho experimenta um encolhimento rápido, que não é sincronizado com o ritmo de encolhimento do pré- moldado.

Isso causa o que é conhecido como encolhimento diferencial.

Este fenômeno tende a causar o deslizamento do concreto moldado no trabalho em relação ao elemento pré- moldado.

Este deslizamento é inicialmente (sob encolhimento diferencial pequeno) prevenido pela aderência entre os dois concretos, porém, à medida em que o encolhimento diferencial aumenta (conforme os meses passam), o mesmo enfraquece mais e mais a aderência, e pode romper completamente a mesma.

Este fenômeno tipicamente leva, após alguns meses ou anos, a uma ruptura completa ou quase completa da conexão de elementos de piso pré-moldados e concreto moldado in situ (por exemplo, da cobertura). Isto leva a duas desvantagens importantes: a) por um lado, o concreto colocado no trabalho não pode trabalhar juntamente com os elementos de piso pré-moldados; e, portanto, é inútil tentar colocar reforço negativo embutido no concreto moldado in situ; b) o concreto moldado no trabalho termina como uma carga morta na estrutura, com pouca ou nenhuma função estrutural.

[0048] Tentar controlar os efeitos do encolhimento diferencial apenas fazendo esforços para sincronizar as velocidades de encolhimento dos dois concretos através de um controle das misturas de concretos é extremamente arriscados, visto que o encolhimento é um fenômeno dependendo de inúmeros fatores aleatórios (temperatura; umidade; vento; compactação de concreto; etc.) que são muito difíceis de controlar em uma usina de pré-moldagem, porém, ainda mais em um trabalho.

[0049] Todas as desvantagens causadas pelo encolhimento diferencial são solucionadas pela solução aqui apresentada: sulcos transversais e contínuos, sejam estes colocados na superfície superior ou nas faces laterais.

[0050] A invenção também se refere a uma estrutura que compreende um elemento de piso pré-fabricado tendo um formato alongado em que uma direção longitudinal, uma direção transversal, uma direção de altura, duas faces de extremidade que delimitam o elemento na direção longitudinal, duas faces laterais que delimitam o elemento na direção transversal, uma face inferior e uma face superior plana que delimita o elemento na direção de altura são definidos, que compreende sulcos superiores contínuos transversais na face superior plana, a estrutura compreende adicionalmente: - um elemento linear de suporte que suporta uma extremidade do elemento de piso pré-fabricado, de modo que, no elemento linear de suporte, uma superfície de suporte seja definida e: - um sistema de resistência ao momento disposto no elemento linear de suporte e voltado para uma face de extremidade do elemento de piso pré-fabricado, - uma camada de concreto superior (cobertura) despejada sobre todo o elemento de piso pré-moldado, e armaduras dispostas ao longo da direção longitudinal, de modo que uma porção das armaduras sejam embutidas na camada de concreto (cobertura) e outra porção das armaduras se estendam, de modo que sejam embutidas no sistema de resistência ao momento, de modo que as armaduras, quando atuadas sob forças de tensão, possam transmitir forças para a camada de concreto, e a camada de concreto possa transmitir forças para o elemento de piso pré-fabricado através dos sulcos superiores na face superior plana e, então, um momento negativo seja transmitido a partir do sistema de resistência ao momento para o elemento de piso pré- fabricado.

[0051] Esta invenção possibilita que os pisos estruturais produzidos a partir de elementos de piso pré- moldados, reforço (passivo ou pós-tensionado) colocado no trabalho, e uma quantidade relativamente pequena de concreto - sob o formato de uma cobertura - despejada no trabalho, a se tornar até 35 % mais eficiente do que pisos convencionais similares, por exemplo, aqueles em que não há reforço negativo, ou tal reforço não passa a ser eficaz.

[0052] O aumento na eficiência é obtido devido à fixação obtida quando o reforço negativo, que é ancorado apropriadamente a um sistema de resistência ao momento, funciona apropriadamente ligado ao concreto moldado in situ, e o concreto moldado in situ é apropriadamente ligado aos elementos de piso pré-moldados.

[0053] A ligação apropriada de reforço ao concreto moldado in situ é fácil de se obter, desde que o concreto envolva apropriadamente o reforço. A ligação apropriada de concreto moldado in situ e concreto pré-moldado é geralmente rompida pelos efeitos do encolhimento diferencial quando as faces de contato são planas e lisas e não incluem reforço protuberante, porém, com esta invenção, estas desvantagens são evitadas, e a ligação apropriada é mantida ao longo do tempo.

[0054] O aumento na eficiência obtido devido à fixação apropriada das extremidades de um elemento de piso pré- moldado pode ser visto no sentido de que um elemento de piso pré-moldado com uma certa profundidade, porém fixo em duas extremidades, deflete muito menos do que o mesmo elemento de piso preso em ambas extremidades. Ademais, os elementos de piso fixos em suas extremidades precisam de muito menos reforço em sua face de fundo do que os elementos presos em suas extremidades.

[0055] Os elementos de piso pré-moldados fixos apenas em uma extremidade podem atuar como um cantiléver; que é uma capacidade totalmente inovadora. Um elemento de piso pré- moldado preso em uma extremidade, e livre na outra entraria em colapso, visto que os elementos de piso pré-moldados convencionais não são adequados para cantilévers.

[0056] Todas essas conquistas são alcançadas sem alterar a forma em que o pré-moldador é usado para fabricar, nem a forma que o projetista estrutural é usado para projetar, nem a forma em que o empreiteiro é usado para edificar as construções. Portanto, esta inovação tem a vantagem adicional de que deve ser facilmente aceita por todos os setores envolvidos no projeto de estrutura e na construção de estrutura.

[0057] Em algumas modalidades, o sistema de resistência ao momento inclui uma extensão superior do elemento linear de suporte, um concreto moldado in situ colocado entre a extensão superior do elemento linear de suporte e a face de extremidade do elemento de piso pré-moldado.

[0058] Em algumas modalidades, o sistema de resistência ao momento inclui um concreto moldado in situ colocado sobre o elemento linear de suporte e entre as faces de extremidade de dois elementos de piso pré-fabricados dispostos voltados para suas faces de extremidade.

[0059] Em algumas modalidades, a armadura tem um diâmetro compreendido entre 10 e 20 mm, e a camada de concreto tem uma altura de pelo menos 50 mm.

[0060] Em algumas modalidades, a cavidade definida entre as abas e as faces laterais compreende um elemento pós- tensionado.

[0061] A invenção se refere adicionalmente a uma estrutura compreendendo dois elementos de piso pré- fabricados, cada elemento tendo um formato alongado em que uma direção longitudinal, uma direção transversal, uma direção de altura, duas faces de extremidade que delimitam o elemento na direção longitudinal, duas faces laterais que delimitam o elemento na direção transversal, uma face inferior e uma face superior plana que delimitam o elemento na direção de altura são definidas, que inclui uma aba inferior em uma borda inferior das faces laterais, que compreende sulcos verticais laterais nas faces laterais, os sulcos laterais estendendo-se a partir da aba inferior para a face superior plana, que inclui um sulco longitudinal em uma face lateral ou uma aba superior em uma borda superior, os elementos de piso sendo dispostos adjacentes, de modo que um volume seja definido entre os mesmos, sendo o volume preenchido com concreto de modo que uma chave de cisalhamento seja definida, a estrutura compreendendo ainda: - um elemento linear de suporte que suporta uma extremidade dos elementos de piso pré-fabricados, de modo que, no elemento linear de suporte, uma superfície de suporte seja definida e: - um sistema de resistência ao momento disposto no elemento linear de suporte e voltado para uma face de extremidade dos elementos de piso pré-fabricados, a estrutura compreende adicionalmente armaduras dispostas ao longo da direção longitudinal, de modo que uma porção as armaduras sejam embutidas na porção superior da chave de cisalhamento e outra porção das armaduras se estendam de modo que sejam embutidas no sistema de resistência ao momento, de modo que as armaduras possam transmitir forças para a chave de cisalhamento, e a chave de cisalhamento possa transmitir forças para o elemento de piso pré- fabricado através dos sulcos verticais laterais na face lateral e, então, um momento seja transmitido a partir da parte de resistência ao momento para o elemento de piso pré-fabricado.

[0062] Esta variante da invenção, em que nenhuma cobertura é necessária é particularmente eficiente, visto que suprimir a cobertura reduz consideravelmente o peso na estrutura e, em particular, o peso que precisa suportar a estrutura sob construção, quando o concreto moldado in situ ainda não endureceu e os elementos de piso pré-fabricados se comportam como elementos presos em seus apoios.

[0063] Os pisos produzidos desta forma são mais baratos, mais leves e mais sustentáveis do que qualquer piso similar convencional (com as extremidades não fixadas a suportes lineares).

[0064] Em algumas modalidades, a armadura tem um diâmetro compreendido entre 16 e 25 mm.

[0065] Em algumas modalidades, a estrutura compreende armaduras colocadas na chave de cisalhamento e que se estendem a partir da parte superior para a parte inferior da mesma, de modo que permita que a chave de cisalhamento de concreto suporte forças de cisalhamento verticais mais altas.

[0066] Quando os elementos de piso pré-fabricados não têm uma cobertura, o reforço negativo é colocado nos lados de cada elemento de piso, nas cavidades relativamente estreitas preenchidas com concreto entre elementos de piso, o que forma uma nervura resistente ao momento negativo. Como consequência, a maior parte da carga de superfície aplicada sobre todo o piso estrutural é aplicada diretamente no elemento de piso pré-fabricado, e apenas uma parte pequena é diretamente aplicada na nervura (chave de cisalhamento moldada in situ). Entretanto, os elementos de piso pré-fabricados não são diretamente fixados em suas extremidades, não sendo resistentes ao momento negativo. Esta situação tende a levar os elementos de piso (intensamente carregados) a defletirem como um elemento tipo preso-preso, enquanto a nervura moldada in situ deflete muito menor, assim como um elemento fixo-fixo,

devido ao reforço de momento negativo embutido na nervura. Visto que há uma chave capaz de transmitir forças de cisalhamento verticais (sulco ou aba longitudinal) nas faces verticais do elemento de piso pré-moldado, a deflexão diferencial entre a nervura moldada in situ e os elementos de piso pré-moldados adjacentes é prevenida. Como resultado, os elementos de piso pré-fabricados igualam sua deflexão àquela da nervura moldada in situ. Porém, isso ocorre devido ao fato de que os elementos de piso “se penduram” na nervura. Essa “suspensão” significa uma transferência importante de carga a partir do elemento de piso para a nervura, levando esta nervura a suportar forças de cisalhamento verticais importantes. O reforço é necessário para que a nervura não se rompa sob estas forças de cisalhamento verticais importantes. Portanto, se for adicionado reforço negativo apenas nas nervuras (visto que não há cobertura para colocar tais reforços negativos colocados sobre todo o elemento de piso pré-moldado), o reforço de cisalhamento também é necessário a fim de suportar a transferência de carga de cisalhamento vertical considerável a partir dos elementos de piso para a nervura.

[0067] Em algumas modalidades, a estrutura compreende pelo menos um ducto que se estende continuamente na chave de cisalhamento e um tendão pós-tensionado inserido no ducto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0068] Para completar a descrição e para fornecer um melhor entendimento da invenção, um conjunto de desenhos é fornecido. Os ditos desenhos formam uma parte integral da descrição e ilustram modalidades da invenção, que não devem ser interpretadas como restringindo o escopo da invenção, mas apenas como um exemplo de como a invenção pode ser executada. Os desenhos compreendem as seguintes Figuras:

[0069] a Figura 1 mostra uma vista em perspectiva da primeira variante do elemento de piso pré-fabricado, com sulcos superiores.

[0070] A Figura 2 mostra uma seção transversal paralela à direção transversal de um piso estrutural compreendendo dois elementos de piso adjacentes pré-fabricados da primeira variante, com uma chave de cisalhamento formada entre os mesmos.

[0071] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva da terceira variante do elemento de piso pré-fabricado, combinação da primeira e da segunda variantes do elemento de piso pré-fabricado, que é tanto com sulcos superiores quanto laterais.

[0072] As Figuras 4 e 5 mostram, respectivamente, uma vista em elevação e uma vista plana da primeira variante de um elemento de piso pré-fabricado.

[0073] A Figura 6 mostra uma vista em perspectiva da segunda variante do elemento de piso pré-fabricado, que tem apenas sulcos laterais.

[0074] A Figura 7 mostra uma seção transversal paralela à direção transversal de um piso estrutural compreendendo dois elementos de piso adjacentes pré-fabricados da segunda variante, com uma chave de cisalhamento formada entre os mesmos.

[0075] A Figura 8A mostra uma vista em perspectiva da primeira variante do elemento de piso pré-fabricado sob o formato de uma lâmina de T duplo.

[0076] As Figuras 8B e 8C mostram, respectivamente, duas variantes de um elemento de piso pré-fabricado com a mesma seção transversal, o elemento em 8B incluindo os sulcos contínuos transversais na face superior plana, e os elementos em 8C incluindo os sulcos laterais nas faces laterais.

[0077] A Figura 9A mostra um plano de piso estrutural compreendendo vários elementos de piso pré-fabricados em seu apoio em um elemento linear de suporte.

[0078] A Figura 9B é um detalhe da vista plana da Figura 9A, mostrando um diagrama de forças de escora e tirante.

[0079] As Figuras 10A e 11A representam duas seções transversais inapropriadas de um sulco.

[0080] A Figura 10B representa outra seção transversal imprópria de um sulco.

[0081] A Figura 11B mostra o formato e o tamanho apropriados que devem ter um sulco - colocado em uma face lateral ou em uma face superior - para funcionar eficientemente.

[0082] A Figura 12 mostra o formato e tamanho apropriados que devem ter um sulco lateral para funcionar apropriadamente.

[0083] A Figura 13A mostra a posição do Eixo Geométrico Neutro da seção transversal de um elemento de piso pré- fabricado, quando a seção transversal não está rachada.

[0084] A Figura 13B mostra a posição do Eixo Geométrico Neutro sob forças de flexão de Estado de Limite Máximo de uma estrutura de piso incluindo elementos de piso pré- fabricados.

[0085] A Figura 13C mostra uma elevação lateral de um dos elementos de piso pré-fabricados e a armadura, como se um corte fosse feito no meio da chave de cisalhamento de concreto e este concreto tornado transparente.

[0086] A Figura 13D mostra uma vista em perspectiva de um elemento de piso pré-fabricado e a armadura, com a chave de cisalhamento de concreto tornada transparente.

[0087] A Figura 14A é uma seção transversal de um piso estrutural incluindo dois elementos de piso pré-fabricados incluindo sulcos laterais verticais e reforço negativo colocados na chave de cisalhamento de concreto. Os sulcos horizontais laterais também são representados, os quais transferem forças de cisalhamento verticais.

[0088] A Figura 14B é uma seção transversal longitudinal de um piso estrutural incluindo elementos de piso pré- fabricados e reforço negativo colocado na chave de cisalhamento de concreto; mostrando rachaduras na chave de cisalhamento.

[0089] A Figura 15A é uma seção transversal longitudinal de um piso estrutural incluindo elementos de piso pré- fabricados, reforço negativo, reforço de cisalhamento e reforço pós-tensão, colocado em um ducto.

[0090] As Figuras 15B, 15C e 15D mostram elevações e seções transversais de diferentes reforços para cisalhamento possíveis a serem colocados na chave de cisalhamento de concreto, em conexão com a armadura negativa, para prevenir que se rompa.

[0091] A Figura 16A mostra uma vista em perspectiva do piso estrutural, incluindo elementos de piso pré- fabricados, armadura para resistir momentos negativos e um elemento linear de suporte sobre o qual um sistema de resistência ao momento deve estar, em que a armadura é embutida.

[0092] A Figura 16B mostra um diagrama de momentos de flexão de um cantiléver (todos os momentos negativos), que podem ser alcançados com o piso estrutural representado em 16A.

[0093] A Figura 16C mostra um diagrama de momentos de flexão de uma estrutura de duas extensões, com continuidade sobre o apoio.

[0094] A Figura 17 mostra uma seção vertical paralela a um elemento de piso pré-fabricado em um piso estrutural, incluindo ainda uma armadura embutida na cobertura moldada in situ.

[0095] A Figura 18 mostra um detalhe da Figura 17, em que pode ser visto como forças de compressão se transferem a partir do elemento de piso para a cobertura moldada in situ quando um momento negativo atua, girando o elemento de piso no sentido anti-horário.

[0096] A Figura 19 é similar à Figura 17, porém, incluindo as forças.

[0097] A Figura 20 é um esquema típico do comportamento de um elemento de concreto reforçado, sob um momento negativo.

[0098] A Figura 21 mostra uma seção vertical de acordo com uma direção longitudinal de um elemento de piso pré- fabricado em um piso estrutural, no nível de plano de chave de cisalhamento.

[0099] A Figura 22 mostra uma seção vertical de acordo com uma direção transversal de um elemento de piso pré- fabricado em um piso estrutural.

[0100] A Figura 23 mostra uma seção vertical de acordo com uma direção longitudinal do piso estrutural, em que as extremidades dos alvéolos preenchidos com concreto moldado in situ são mostradas, assim como reforços pós-tensionados colocados em respectivos ductos.

[0101] A Figura 24 é uma vista plana de um piso que tem quatro elementos cujas extremidades repousam no suporte linear, e que mostra inúmeras soluções para neutralizar forças laterais de impulso para fora.

[0102] A Figura 25 mostra uma seção vertical de acordo com uma direção transversal de um elemento de piso pré- fabricado em um piso estrutural, em que as forças principais são representadas.

[0103] A Figura 26 mostra uma seção vertical de acordo com uma direção transversal de um elemento de piso pré- fabricado em um piso estrutural.

[0104] A Figura 27A mostra uma seção vertical de acordo com uma direção longitudinal de um piso, em uma disposição em que o sistema resistente ao momento é concreto despejado entre dois elementos de piso pré-fabricados de faceamento; com o reforço ancorado apropriadamente a ambos os elementos de piso.

[0105] A Figura 27B mostra uma seção vertical de acordo com uma direção longitudinal de um piso, em uma disposição em que o sistema resistente ao momento é concreto despejado entre uma extensão vertical do elemento linear de suporte e a extremidade de um elemento de piso pré-fabricado; com o reforço ancorado apropriadamente a ambos os elementos de piso.

[0106] As Figuras 28 a 30 mostram disposições em que o sistema de resistência ao momento corresponde a uma viga de tirante na extremidade do piso.

[0107] A Figuras 31 e 32 mostram modalidades do elemento linear de suporte em combinação com elementos de piso pré- fabricados tendo sulcos superiores e laterais.

[0108] A Figura 33 é uma vista plana esquemática da disposição experimental usada para testar o sistema estrutural inventivo.

[0109] A Figura 34 é a plotagem de Carga vs Deflexão, em que as curvas para um piso da técnica anterior (PA) e o sistema inventivo (IN) são mostradas.

[0110] A Figura 35 é uma foto de uma disposição compreendendo dois elementos de piso pré-fabricados lisos e uma armadura colocada nos mesmos, antes de despejar a camada de concreto de topo.

[0111] A Figura 36 é uma foto de uma disposição compreendendo dois elementos de piso pré-fabricados de acordo com a primeira variante da invenção, que compreende sulcos longitudinais contínuos superiores, o elemento linear de suporte e uma armadura colocada no mesmo, antes de despejar a camada de concreto de topo.

[0112] A Figura 37 é uma foto da disposição experimental usada para testar elementos de piso pré-fabricados lisos, ou seja, elementos que não incluem os recursos inventivos.

[0113] A Figura 38 é uma foto de uma disposição experimental usada para testar os elementos de piso inventivos.

[0114] A Figura 39 é uma foto de uma disposição experimental usada para testar os elementos de piso inventivos, especificamente na extremidade do elemento de piso em que repousa no elemento linear de suporte, em que os sulcos superiores são claramente visíveis.

[0115] A Figura 40 é uma foto do piso feito com o elemento de piso pré-fabricado inventivo sob carga.

[0116] A Figura 41 é uma seção vertical de acordo com a direção longitudinal de uma instalação inventiva usada para fabricar elementos de piso pré-fabricados de acordo com a primeira variante.

[0117] A Figura 42 é uma seção vertical de acordo com a direção transversal da instalação da Figura 41.

[0118] A Figura 43 mostra uma vista em perspectiva da matriz de laminação usada para imprimir os sulcos superiores contínuos.

[0119] A Figura 44 é uma seção vertical de acordo com a direção longitudinal de uma instalação inventiva usada para fabricar elementos de piso pré-fabricados de acordo com a segunda variante.

[0120] A Figura 45 é uma seção vertical de acordo com a direção transversal da instalação da Figura 44.

[0121] A Figura 46 mostra uma vista em perspectiva da matriz de laminação usada para imprimir os sulcos laterais contínuos e as abas superiores nos elementos de piso pré- fabricados de acordo com a segunda variante.

[0122] A Figura 47 é uma seção vertical de acordo com a direção longitudinal de uma instalação inventiva usada para fabricar elementos de piso pré-fabricados de acordo com a terceira variante.

[0123] A Figura 48 é uma seção vertical de acordo com a direção transversal da instalação da Figura 47.

[0124] A Figura 49 é a configuração experimental de testes pequenos para cisalhamento horizontal puro na interface de elementos de piso pré-moldados e cobertura moldada in situ

[0125] A Figura 50 é uma imagem de um espécime após a conclusão de um teste de cisalhamento como aquele descrito na Figura 49.

[0126] A Figura 51 é uma Tabela com resultados de uma série de testes de cisalhamento como aquele descrito na Figura 49.

[0127] A Figura 52 é uma plotagem resumindo os resultados de uma série de testes de cisalhamento como aquele descrito na Figura 49.

[0128] A Figura 53 é um piso estrutural convencional sob construção a ser testado. O piso foi concluído apenas com concreto despejado nas juntas laterais a, e reforço negativo, mas nenhuma cobertura foi despejada.

[0129] A Figura 54 é um piso estrutural sob construção, sendo preparado para ser testado, incluindo elementos de piso da segunda variante (2), com sulcos laterais (26).

[0130] A Figura 55 mostra um piso estrutural concluído, com elementos de piso da segunda variante (2) sob intensas cargas de teste.

[0131] A Figura 56 mostra uma plotagem de Carga - Giração comparando o desempenho do piso convencional (Figura 53), denominado F3, e do piso feito com elementos de piso da segunda variante (Figuras 54 e 55).

[0132] A Figura 57 mostra uma plotagem de Momento Negativo - Carga comparando o desempenho do piso convencional (Figura 53), denominado F3, e do piso feito com elementos de piso da segunda variante (Figuras 54 e

55).

[0133] A Figura 58 mostra rachaduras em uma vista detalhada do piso estrutural convencional mostrado anteriormente na Figura 53.

[0134] A Figura 59 mostra um detalhe do apoio de um elemento de piso em um elemento linear de suporte no piso estrutural convencional mostrado anteriormente na Figura

53.

[0135] A Figura 60 mostra, em uma vista detalhada, que rachaduras importantes surgiram durante o teste realizado no piso estrutural convencional mostrado anteriormente na Figura 53.

[0136] A Figura 61 mostra, em vista detalhada, que danos surgiram durante o teste realizado no piso estrutural convencional mostrado anteriormente na Figura 53.

[0137] A Figura 62 mostra uma parte colapsada do piso estrutural convencional mostrado anteriormente na Figura 53, após o teste precisar ser interrompido devido à falha.

[0138] A Figura 63 é um esquema da disposição experimental para um teste de tamanho médio realizado em pisos estruturais incluindo elementos de piso (2) com sulcos laterais (26), para avaliar a importância do reforço de cisalhamento (VK) colocado dentro da chave de cisalhamento moldada in situ (SK).

[0139] A Figura 64 é uma imagem de um espécime sendo testado com uma disposição experimental como aquela descrita na Figura 63.

[0140] A Figura 65 mostra uma plotagem de Carga - Deflexão dos testes realizados nos quatro espécimes, após a disposição experimental descrita na Figura 63.

[0141] A Figura 66 mostra detalhes diferentes de uma instalação alternativa para moldar os elementos de piso inventivos.

[0142] A Figura 67 mostra diferentes detalhes de outra instalação alternativa para moldar os elementos de piso inventivos.

DESCRIÇÃO DE UMA FORMA DE EXECUTAR A INVENÇÃO Descrição da primeira variante da invenção

[0143] Conforme mostrado, por exemplo, na Figura 1, de acordo com uma primeira variante, um elemento de piso pré- fabricado é mostrado. Esse elemento de piso pré-fabricado 1 tem geralmente um formato alongado de modo que uma direção longitudinal X, uma direção transversal Y e uma direção de altura Z sejam definidas.

[0144] Ao longo da seguinte descrição, estas direções sempre serão usadas com o mesmo significado.

[0145] Por “alongado” entende-se que o comprimento (dimensão na direção X) será geralmente maior que a dimensão na direção transversal, isto é, a largura, que por sua vez, será maior que a altura (dimensão na direção Z). A altura também pode ser chamada de profundidade, e no contexto de estudo de encolhimento também como espessura.

[0146] Além disso, duas faces de extremidade 11 que delimitam o elemento 1 na direção longitudinal X, duas faces laterais 12 que delimitam o elemento 1 na direção transversal Y, uma face inferior 13 e uma face superior plana 14 que delimita o elemento 1 na direção de altura Z são definidos.

[0147] As Figuras 4 e 5 mostram, respectivamente, uma vista em elevação e uma vista plana de uma modalidade particular da primeira variante 1 do elemento de piso pré- fabricado, compreendendo sulcos contínuos transversais 15 na face superior plana, porém, em que os sulcos estão presentes apenas em duas porções de extremidade, cada uma cobrindo 1/3 do comprimento inteiro, de modo que a porção central é desprovida de sulcos. Desta forma, os sulcos estão apenas nos lugares em que são úteis, deixando o elemento de piso inalterado e não enfraquecido na porção central. Ter sulcos apenas nas duas porções de extremidade do elemento é tipicamente suficiente na maioria das lâminas, como nas extremidades de lâminas pré-moldadas em que é colocado reforço negativo, e é ali onde há mais intenso o cisalhamento horizontal nas faces de contato de concreto pré-moldado e concreto moldado in situ.

[0148] Uma modalidade desta primeira variante em que toda a face 14 é coberta com sulcos 15 é vantajosa, não por razões estruturais, porém, para razões de produção. Isso torna a produção em série mais eficiente visto que permite uma fácil remoção de segmentos curtos de lâmina defeituosa que ocasionalmente aparecem durante o processo de moldagem no leito de moldagem. A variante com sulcos apenas nas extremidades pode demandar a rejeição de maiores partes da lâmina pré-moldada no leito de moldagem.

[0149] O elemento de piso pré-fabricado 1 também compreende uma aba superior TS em uma borda superior das faces laterais 12, sendo a aba inferior TL mais longa que a aba superior TS na direção transversal Y.

[0150] Este elemento é vantajoso quando usado em uma estrutura como mostrado nas Figuras 16A, 17, 18, 19, 20 e 27 A a 32. O desempenho ideal da estrutura será explicado abaixo com referência às Figuras 36, 38, 39 e 40.

[0151] A Figura 16A mostra uma vista em perspectiva do piso estrutural, incluindo elementos de piso pré-fabricados 1 de acordo com a primeira variante, com sulcos contínuos superiores 15, uma armadura AS para resistir momentos negativos e um elemento linear de suporte LS no topo do qual um sistema resistente ao momento MS deve ser colocado. A armadura AS é embutida em uma camada de concreto de topo, que não é mostrada neste desenho. Dentro da cobertura, a armadura AS tipicamente colocada tão alta quanto possível, desde que os critérios de cobertura apropriados sejam respeitados.

[0152] A Figura 2 mostra uma seção transversal paralela à direção transversal Y de um piso estrutural compreendendo dois elementos de piso pré-fabricados 1 de acordo com a primeira variante, que, por sua vez, compreende sulcos contínuos transversais 15 na face superior plana 14, e exibindo os elementos principais do piso estrutural.

[0153] Esta disposição dá origem aos momentos conforme representados nas seguintes Figuras 16B e 16C.

[0154] Especificamente, a Figura 16B mostra um diagrama de momentos de flexão de um cantiléver (todos os momentos negativos), que podem ser alcançados com o piso estrutural representado em 16A. Dito em outras palavras, a extremidade não mostrada em 16A dos elementos pré-fabricados 1 pode ser suportada em outro elemento linear de suporte ou não suportada (em cantiléver).

[0155] A Figura 16C mostra um diagrama de momentos de flexão de uma estrutura de duas extensões, com continuidade sobre o apoio central e uniões presas nos outros dois apoios. Este diagrama de momentos pode ser apropriadamente registrado por um piso estrutural como o representado em 16A (se os elementos de piso pré-fabricados forem colocados simetricamente no outro lado do elemento linear de suporte LS. Em particular, a Figura 16C mostra claramente que o momento negativo é elevado no nível de suporte linear, que, por sua vez, diminui o momento positivo na extensão intermediária, permitindo, portanto, que o sistema suporte mais cargas.

[0156] A Figura 17 mostra uma seção de um elemento de piso pré-fabricado 1 colocado em um piso estrutural, que inclui ainda uma armadura AS embutida na cobertura moldada in situ LC. O elemento de piso 1 é suportado na superfície S1 do elemento linear de suporte LS.

[0157] A Figura 19 é similar à Figura 17, porém, incluindo os estresses. A parte inferior do elemento de piso 1 comprime o preenchimento de concreto CF, enquanto a porção superior do elemento de piso 1 atua mediante a cobertura LS arrastando a mesma devido ao efeito dos sulcos 15, e causando tensão na armadura AS, representado pelas setas orientadas para a esquerda.

[0158] A Figura 18 mostra um detalhe da Figura 17, em que pode ser visto como forças de compressão são transferidas a partir do elemento de piso 1 para a cobertura moldada in situ LS quando um momento negativo atua. A Figura 20 é um esquema típico do comportamento de um elemento de concreto reforçado, sob um momento negativo.

[0159] Nas Figuras 27A a 32 são representadas várias variantes convencionais de um sistema resistente ao momento MS em que o reforço negativo AS é embutido para garantir a fixação apropriada à dos elementos de piso pré-moldados 1, 3 em seu apoio.

[0160] A Figura 27A mostra dois elementos de piso 1 suportados em um elemento linear de suporte LS como uma parede, cada um dos elementos de piso 1, em combinação com a cobertura LC e o preenchimento de concreto colocado entre ambos os elementos de piso, atua como um sistema de resistência ao momento MS do outro elemento de piso 1. Por isso a fixação é alcançada pelo fato de que o reforço negativo AS é embutido na cobertura LC em ambos os lados do eixo geométrico do elemento linear de suporte LS.

[0161] A Figura 27B é similar a 27A, porém, nesse caso, o elemento linear de suporte LS é uma viga pré-moldada, como uma manta de protuberância central. Para que o sistema de resistência ao momento funcione apropriadamente, o espaço entre a manta da viga LS e as extremidades dos elementos de piso 1 deve ser preenchido com concreto moldado in situ.

[0162] A Figura 28 mostra um elemento de piso 1 suportado por um elemento linear de suporte LS como uma parede. O sistema de resistência ao momento MS é uma viga de tirante de concreto reforçada moldada in situ, que inclui aros. O reforço negativo AS é embutido no sistema de resistência ao momento MS para alcançar uma fixação apropriada do elemento de piso 1.

[0163] A Figura 29 é similar a 28. A diferença principal é que a parede LS inclui uma parede lateral, que possibilita a moldagem da viga de tirante MS sem a necessidade de uma forma lateral.

[0164] A Figura 30 é similar a 28, porém, o elemento linear de suporte LS é aqui uma viga pré-moldada com uma manta de protuberância central. A viga, juntamente com o concreto é moldada in situ por toda a manta da viga pré- moldada forma de sistema de resistência ao momento MS, em que o reforço negativo AS é embutido para alcançar a fixação do elemento de piso 1.

[0165] A Figura 32 é muito similar a 27A, porém, na Figura 32, os elementos de piso 3 são da terceira variante.

[0166] A Figura 31 mostra um elemento de piso 3 suportado em um corbel de um elemento linear de suporte LS que inclui reforço negativo protuberante AS a ser embutido na cobertura LC. O sistema de resistência ao momento MS é formado pelo elemento linear de suporte LS e o concreto moldado in situ colocado entre o elemento linear de suporte LS e a face de extremidade do elemento de piso 3.

[0167] As variantes mostradas nas Figuras 8A e 8B, também dotadas de sulcos na superfície superior, são outras modalidades do elemento de piso estrutural que podem funcionar como mostrado até o momento.

[0168] A Figura 8A mostra uma vista em perspectiva da primeira variante do elemento de piso pré-fabricado sob o formato de uma lâmina de T duplo T1, compreendendo sulcos superiores contínuos transversais na placa plana superior T11. Há duas mantas ou hastes verticais paralelas T12, T13 unidas à placa plana superior T11 ou flange, de modo que a seção de T duplo seja obtida.

[0169] A Figura 8B mostra outra variante compreendendo os sulcos contínuos transversais 15 na face superior plana 14, aqui chamados de lâminas em U invertido.

[0170] A armadura tem um diâmetro compreendido entre 10 e 20 mm, e a camada de concreto tem uma altura de pelo menos 50 mm. Descrição da segunda variante da invenção

[0171] A Figura 6 mostra outra variante do elemento de piso pré-fabricado 2 que tem um formato alongado em que uma direção longitudinal X, uma direção transversal Y, uma direção de altura Z, duas faces de extremidade 21 que delimitam o elemento 2 na direção longitudinal X, duas faces laterais 22 que delimitam o elemento 2 na direção transversal Y, uma face inferior 23 e uma face superior plana 24 que delimitam o elemento 2 na direção de altura Z são definidas, com uma aba inferior TL em uma borda inferior das faces laterais 22, e compreende sulcos laterais verticais 26 nas faces laterais 24, os sulcos laterais 26 se estendendo a partir da aba inferior TS para a face superior plana 24.

[0172] Portanto, a diferença com a primeira variante é que os sulcos são laterais.

[0173] O elemento de piso pré-fabricado compreende uma aba inferior TL em uma borda inferior das faces laterais 22, a aba inferior TL sendo maior que a aba superior TS na direção transversal Y.

[0174] Uma modalidade alternativa desta segunda variante pode ser vista na Figura 14A, em que a aba superior TS é substituída por um sulco longitudinal LG nas faces 22.

[0175] Como na primeira variante, e como mostrado na Figura 6, em uma modalidade preferencial os sulcos laterais 26 estão presentes apenas duas porções de extremidade, cada uma cobrindo 1/3 do comprimento inteiro, de modo que a porção central seja desprovida de sulcos. Desta forma, os sulcos estão apenas nos lugares em que são úteis, deixando o elemento de piso inalterado e não enfraquecido na porção central.

[0176] Conforme mostrado, por exemplo, nas Figuras 7, 9A, 14B, 21 a 26, este elemento de piso pré-fabricado 2 é destinado a ser disposto adjacente a outro elemento de piso 2 na direção transversal e, então, ambos suportados em suas extremidades em dois elementos lineares de suporte LS, como paredes ou vigas dispostas na direção transversal Y. Especificamente, esses elementos 2 permitem, dispondo-se uma armadura AK na parte superior da chave de cisalhamento SK formada despejando-se concreto no volume delimitado pelas faces laterais e as abas e estendendo-se além as faces de extremidade 21, para transmitir forças de tensão tendo a direção longitudinal X devido aos sulcos laterais

26. Estas forças de tensão na armadura SK, em combinação com as forças de compressão atuando sobre a parte inferior das faces de extremidade 21 permitem, então, para transmitir momentos negativos através da dita face, estes momentos sendo ao redor de um eixo geométrico na direção Y.

[0177] A Figura 7 mostra uma seção transversal paralela à direção transversal Y de um piso estrutural compreendendo dois elementos de piso pré-fabricados 2, compreendendo sulcos laterais 26 nas faces laterais 22, os sulcos laterais 26 estendendo-se a partir da aba inferior TL para a face superior 24 e exibindo os elementos principais do piso estrutural. Descrição do mecanismo de resistência de flexão

[0178] A Figura 13C mostra uma elevação lateral de um dos elementos de piso pré-fabricados 2 e a armadura AK,

como se um corte fosse feito no meio da chave de cisalhamento de concreto SK e este concreto tornado transparente. Além da elevação, são representadas o esquema de esforço e o esquema de equilíbrio de seção. Este inclui tanto os estresses quanto forças.

[0179] A Figura 13D mostra uma vista em perspectiva de um elemento de piso pré-fabricado 2 e a armadura AK, enquanto a chave de cisalhamento de concreto SK é tornada transparente. A Figura explica como, quando a armadura AK está sob tensão, a mesma arrasta a chave de cisalhamento de concreto SK, que, por sua vez, exerce uma compressão FSK no elemento de piso pré-fabricado 2. Os estresses de compressão σSK são representados no elemento de piso 2. É relevante observar, visto que pode ser viso na Figura 13D, que a superfície lateral do sulco é essencial para o funcionamento apropriado desta solução, e tem uma importância especial, a parte desta superfície que está próxima à superfície de topo (24). Além disso, a eficiência do reforço AK depende diretamente de sua posição em altura. É por isso que deve sempre ser colocado tão alto quanto possível enquanto respeita os critérios de cobertura apropriados.

[0180] Quando os elementos de piso pré-fabricados não têm uma cobertura, o reforço negativo é colocado nos lados de cada elemento de piso, nas cavidades relativamente estreitas CC preenchidas com concreto entre elementos de piso 2, que forma uma nervura resistente ao momento negativo ou chave de cisalhamento SK. Isso significa que a maior parte da carga do piso é aplicada diretamente no elemento de piso pré-fabricado, e apenas uma parte pequena é diretamente aplicada na nervura de chave de cisalhamento SK. Entretanto, os elementos de piso pré-fabricados não são diretamente fixados, portanto, não resistentes ao momento negativo. Esta situação tende a levar os elementos de piso mais carregados para defletir como um elemento tipo preso- preso, enquanto a nervura moldada in situ ou chave de cisalhamento SK deflete muito menos, assim como um elemento fixo-fixo. Visto que há uma chave de cisalhamento, a aba superior TS ou sulco longitudinal LG, transmitindo forças de cisalhamento verticais nas faces verticais 22 do elemento de piso pré-moldado, a deflexão diferencial é prevenida. Como resultado, os elementos de piso pré- fabricados igualam sua deflexão àquela da nervura moldada in situ ou chave de cisalhamento SK. Isso acontece devido ao fato de que os elementos de piso “pendem” na nervura ou chave de cisalhamento SK. Essa “suspensão” significa uma transferência importante de carga a partir do elemento de piso para a nervura ou chave de cisalhamento SK, levando esta nervura a suportar forças de cisalhamento importantes. O reforço é necessário para que a nervura não se rompa sob estas forças de cisalhamento importantes. Portanto, se o reforço negativo for adicionado, apenas dentro das nervuras, visto que não há cobertura para colocar tais reforços negativos, o reforço de cisalhamento também é necessário para suportar a transferência de carga de cisalhamento considerável dos elementos de piso para a nervura ou chave de cisalhamento SK.

[0181] A Figura 13A mostra a posição do Eixo Geométrico Neutro NA da seção transversal de um elemento de piso pré- fabricado 2, quando a seção transversal não está rachada.

[0182] As Figuras 13B mostra a posição do Eixo Geométrico Neutro NA sob forças de flexão de Estado de Limite Máximo de uma estrutura de piso incluindo elementos de piso pré-fabricados 2. No caso representado, a estrutura de piso está sob um momento negativo. Nesta situação, apenas a parte inferior da seção transversal dos elementos de piso pré-fabricados (hachurados) está sob compressão, enquanto o restante da seção transversal está sob tensão. No meio, a armadura AK está sob tensão.

[0183] Por um lado, o fato de que o eixo geométrico neutro sob Estado de Limite Máximo ULS é tão baixo para momentos negativos, e por outro lado, o fato de que, na variante 2, as faces laterais 22 são as únicas superfícies de contato entre concreto moldado in situ e concreto pré- moldado capazes de transferir momentos negativos a partir de elementos de piso 2 para o reforço negativo, explicam a importância de que os sulcos lateral (verticais) 26 são feitos tão grandes quanto possíveis: estendendo os mesmos a partir da aba inferior TL para a face superior plana 24. Descrição de forças oblíquas indesejadas e sua solução

[0184] A Figura 9A mostra um plano de piso estrutural compreendendo vários elementos de piso pré-fabricados 2 em seu apoio em um elemento linear de suporte LS, exibindo ainda as armaduras negativas AK colocadas dentro da chave de cisalhamento preenchida com concreto SK. As forças de compressão paralelas à direção transversal Y são exibidas, como aquelas atuadas por uma armadura pós-tensionada transversal.

[0185] A Figura 9B é um detalhe da vista plana da Figura 9A. Nesta Figura 9B, um esquema de tirante e escora é sobreposto aos elementos principais da estrutura. Na armadura AK, é possível ver um tirante com uma força de tensão crescente. Esta força de tensão na armadura AK é aumentada pelas compressões (escoras) exercidas pelos elementos de piso pré-fabricados 2, através dos sulcos laterais e para a chave de cisalhamento SK. O sistema está em equilíbrio causando-se tensões (e rachaduras - representadas como ondulações -) no elemento linear de suporte LS. Essas compressões diagonais são perpendiculares às tensões máximas que tendem causar rachaduras na face superior plana 24 do elemento de piso 2. Tanto as rachaduras - representadas como ondulações - no elemento linear de suporte LS quanto aquelas na face superior plana 24 do elemento de piso podem ser remediadas por forças de compressão paralelas à direção transversal Y, como forças exercidas por pós-tensão.

[0186] A Figura 24 é similar a 9A, porém, mostra no lado esquerdo, elementos de núcleo oco cortados na metade de sua altura. Nesta Figura são representadas quatro soluções alternativas ou complementares para controlar a rachadura diagonal na face superior plana 24, e para prevenir o deslocamento lateral de elementos de piso pré-moldados colocados no perímetro do piso estrutural. Observa-se que este tipo de falha não é relevante em elementos de piso interno, visto que estes já estão confinados. Portanto, as quatro soluções mencionadas são: 1) Pós-tensão na direção paralela ao elemento de suporte linear; 2) Pós-tensão colocando-se um tendão em cada chave de cisalhamento SK; 3) Vigas de tirante colocadas no perímetro (partes superiores e inferiores da Figura); 4) Sulcos de dentes bloqueando o movimento lateral. No caso representado na Figura 24, é mostrada uma solução consistindo no preenchimento com concreto moldado in situ de um pequeno comprimento de todos os alvéolos. Isso é alcançado rebaixando-se ligeiramente cada plugue (T) para dentro de seu alvéolo. Descrição do mecanismo de força de cisalhamento vertical da nervura ou chave de cisalhamento SK

[0187] A Figura 14A mostra um detalhe de uma estrutura formada por dois elementos de piso 2 com sulcos verticais laterais e sulcos horizontais laterais SG. Entre os dois elementos de piso, uma chave de cisalhamento SK é formada com concreto moldado in situ, incluindo reforço de AK embutido na mesma. Como mencionado acima, visto que tipicamente elementos de piso preso-preso 2 tendem a defletir mais do que a nervura moldada in situ ou chave de cisalhamento SK, os mesmos tendem a defletir para baixo (como setas grandes para baixo sugerem na Figura 14A), porém, devido aos sulcos horizontais SG que atuam como chaves de cisalhamento verticais, a deflexão para baixo de elementos de piso pré-moldados é prevenida e uma força de cisalhamento vertical intensa é transferida para a nervura moldada in situ ou chave de cisalhamento SK. Portanto, os elementos de piso pré-moldados “pendem” em nervuras SK.

[0188] A variante mostrada na Figura 8C também é dotada de sulcos 26 nas faces laterais 22. Esta modalidade e outras modalidades similares da estrutura podem funcionar como mostrado de acordo com a segunda variante da invenção.

[0189] A Figura 14B mostra uma seção longitudinal de um piso estrutural incluindo elementos de piso pré-fabricados 2 e reforço negativo AK colocado na chave de cisalhamento de concreto SK. Esta Figura mostra o comportamento que o piso teria no caso em que os elementos de piso pré- fabricados 2 não teriam uma aba superior TS nem um sulco lateral SG: o elemento de piso pré-fabricado defletiria mais, como um elemento tipo preso-preso, e a chave de cisalhamento de concreto SK defletiria muito menos, como fixo-fixo.

[0190] A Figura 14C é uma seção transversal longitudinal de um piso estrutural incluindo elementos de piso pré- fabricados 2 e reforço negativo AK colocado na chave de cisalhamento de concreto SK. São representadas rachaduras, as quais aparecem na chave de cisalhamento de concreto SK devido à força de cisalhamento vertical intensa, devido ao fato de que os elementos de piso 2 tendem a “pender” na chave de cisalhamento SK, como ilustrado em 14A.

[0191] Em alguns casos, como o representado nas Figuras 15A, 21 e 22, a estrutura compreende armaduras VK colocadas na chave de cisalhamento SK e estendendo-se a partir da parte superior para a parte inferior da mesma, de modo que permita que a chave de cisalhamento de concreto suporte estresses de cisalhamento verticais tipicamente altos.

[0192] A Figura 15A é uma seção transversal longitudinal de um piso estrutural incluindo elementos de piso pré- fabricados 2, reforço negativo AK, reforço de cisalhamento VK e reforço pós-tensão PTT, colocados em um ducto D. Não aparecem rachaduras, visto que a chave de cisalhamento de concreto SK suporta apropriadamente as forças de cisalhamento verticais intensas, devido aos reforços apropriados.

[0193] Colocar pós-tensão PTT na chave de cisalhamento

SK tem a vantagem adicional de prevenir rachaduras na superfície plana superior 24, como aquelas representadas nas Figuras 9B, 24 e 60, o que aumenta muito a rigidez do piso inteiro, reduzindo sua deflexão.

[0194] A Figura 21 mostra uma seção paralela a um de um elemento de piso pré-fabricado 2 em um piso estrutural, cortando o piso estrutural através da chave de cisalhamento de concreto SK. O reforço de cisalhamento VK é incluído. Este piso não inclui pós-tensão PTT, visto que pode não ser necessário em casos em que as cargas no piso não são intensas.

[0195] A Figura 22 mostra um piso estrutural em uma seção transversal aos elementos de piso pré-fabricados 2 com sulcos laterais 26, incluindo uma chave de cisalhamento moldada in situ SK e tanto o reforço de flexão AK quanto o reforço de cisalhamento VK embutidos na chave de cisalhamento SK. Nestes tipos de elementos de piso 2, a aba de fundo TL é tipicamente maior do que em elementos de piso convencionais atualmente. Este aumento no tamanho de abas de fundo TL é destinado a aumentar da largura da chave de cisalhamento moldada in situ SK, visto que é o único lugar no qual se colocar reforço negativo SK, reforço de cisalhamento VK e reforço pós-tensão PTT (se houver). Ademais, visto que é o único lugar no qual a armadura integral pode ser colocada, as forças são tipicamente muito concentradas, e as barras de reforço têm diâmetros grandes. Não é incomum usar 1 ou 2 vergalhões de 20 mm ou 25 mm de diâmetro colocados lado a lado, mais um reforço de cisalhamento com 8 mm a 12 mm de diâmetro. Obviamente, o concreto de cobertura apropriado deve ser garantido ao redor dos vergalhões. Como resultado, a largura média da chave de cisalhamento SK dificilmente será menor que 100 mm.

[0196] A Figura 23 mostra uma seção paralela a um elemento de piso pré-fabricado 2 em um piso estrutural, cortando o piso estrutural através de um alvéolo no elemento de piso 2. Um plugue T, destinado a bloquear a entrada de concreto moldado in situ na lâmina de núcleo oco, é ligeiramente rebaixada de modo intencional para dentro do alvéolo, para deixar o concreto moldado in situ preencher a extremidade do alvéolo.

[0197] As Figuras 15B, 15C e 15D mostram elevações e seções transversais de reforços para cisalhamento diferentes possíveis de serem colocados na chave de cisalhamento de concreto SK, em conexão com armadura negativa AK, para prevenir que a chave de cisalhamento de concreto SK se rompa devido às cargas de cisalhamento verticais intensas, como mostrado na Figura 62. 15B mostra estribos típicos. 15D mostra reforço de cisalhamento em formato de Z. 15D mostra tachas de cisalhamento.

[0198] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva da terceira variante do elemento de piso pré-fabricado 3, combinação da primeira 1 e segunda 2 variantes do elemento de piso pré-fabricado, compreendendo sulcos superiores contínuos transversais 15 e sulcos laterais 36 nas faces laterais. Detalhes relacionados aos sulcos

[0199] As Figuras 10A e 11A representam duas seções transversais inapropriadas de um sulco. Quando o reforço é colocado sob tensão, o mesmo traciona o concreto moldado in situ (hachurado), e o formato inapropriado do sulco tenderá a separar o concreto pré-moldado (em branco) do concreto moldado in situ. 10A representa um formato arredondado da seção transversal; e 11A, uma face lateral do sulco excessivamente inclinado (mais de 10°)

[0200] A Figura 10B representa outra seção transversal imprópria de um sulco. Este formato do elemento pré-moldado torna virtualmente impossível uma consolidação apropriada de concreto pré-moldado. Ademais, é muito difícil (ou impossível) desmoldar. Se estas dificuldades forem solucionadas, o formato tenderia a se romper facilmente (como representado) quando o reforço traciona o concreto moldado in situ.

[0201] A Figura 11B mostra o formato e o tamanho apropriados que devem ter um sulco - colocado em uma face lateral ou em uma face superior - para funcionar eficientemente. A inclinação das faces laterais do sulco não deve desviar mais de 10° da perpendicular à direção para a força de cisalhamento (tipicamente paralela à superfície de contato entre o elemento pré-moldado e o concreto moldado in situ). A profundidade dg do sulco não deve ser menor que 1 vez o diâmetro do maior agregado do concreto moldado in situ. A largura wg do sulco, medida paralela à direção longitudinal X, não deve ser menor que 1,5 vez o diâmetro do maior agregado do concreto moldado in situ.

[0202] A Figura 12 mostra o formato e tamanho apropriados que devem ter um sulco lateral para funcionar apropriadamente. Os valores para a profundidade dg e a largura do sulco wg são aqueles já definidos. A dimensão vertical deve ir da aba inferior TL para a face superior

24.

[0203] Os tamanhos mínimos mencionados acima têm por objetivo prevenir eficientemente o deslizamento do concreto moldado no trabalho a partir de seu lugar no elemento pré- fabricado. Isso é alcançado, por um lado, assegurando-se o preenchimento correto dos sulcos pelo concreto despejado; e, por outro lado, assegurando-se que as forças de cisalhamento atuem sobre o agregado, e não apenas na matriz de cimento envolvendo o agregado; para evitar que o agregado do concreto moldado in situ se separe de sua matriz de cimento. O diâmetro típico de maiores agregados varia de 10 mm a 20 mm. Portanto, a altura e largura devem ser pelo menos de 10 mm e 15 mm, respectivamente; porém, 20 mm e 30 mm, respectivamente, são geralmente recomendados para cobrir uma faixa maior de tamanhos de agregado com a mesma geometria dos sulcos.

[0204] Respeitar os critérios garante um modo definitivo de falha em que o concreto do concreto moldado in situ ou o membro pré-moldado se rompe sob cisalhamento; porém, uma falha nunca ocorre na interface (separando ambos os concretos). Este segundo tipo de falha não é desejado, visto que é muito difícil de prever, pelo fato de que depende de inúmeros fatores aleatórios (histórico de umidade, histórico de temperatura, insolação direta, vento, poeira no trabalho, chuva no trabalho) ou de fatores que são quase impossíveis de controlar de um trabalho para outro (formulação de molde e grau de compactação de concreto moldado in situ; idade de membros pré-moldados quando o concreto moldado in situ é despejado, etc.). Estes fatores terão uma influência muito forte sobre o encolhimento diferencial e rigidez diferencial dos dois concretos. Ademais, a influência de inúmeros destes fatores na resistência ao cisalhamento de interface da junção não é nem mesmo descrita na maioria dos códigos comuns, que baseiam principalmente suas fórmulas em princípios de coesão-adesão da interface. Portanto, uma predição apropriada da resistência destas superfícies de interface é extremamente difícil de alcançar.

[0205] Ao contrário, quando sulcos profundos estão disponíveis, isso garante que um modo definitivo de falha causando a ruptura de um dos dois concretos (em vez da interface) permite uma previsão muito boa da resistência real da junção. Isso se deve ao fato de que a resistência ao cisalhamento máxima de concreto (um material único) é muito bem conhecida e bem descrita em códigos. Depende apenas da resistência à tensão do concreto, que, por sua vez, depende de sua resistência à compressão. Portanto, nenhum dos fatores aleatórios mencionados participam.

[0206] O espaçamento entre sulcos deve ser preferencialmente proporcional à largura do sulco. A relação de espaçamento de sulcos em relação à largura de sulcos deve ser similar à relação de resistência ao cisalhamento (ou à tensão) do concreto pré-moldado para a resistência ao cisalhamento (ou à tensão) do concreto moldado in situ. (A resistência ao cisalhamento de concreto simples é considerada aqui como sendo proporcional à resistência à tensão.) Quando esta proporção for respeitada, ambos os materiais se romperão ao mesmo tempo. Isso significa que nem os dentes de concreto pré-moldado

(protuberâncias colocadas entre cada par de sulcos) nem os dentes de concreto moldado in situ (formados ao preencher os sulcos) são claramente mais fracos que sua contraparte, evitando pontos fracos na junção que levariam à redução da força de cisalhamento horizontal da junção. Descrição de resultados experimentais de força de cisalhamento horizontal e sua relação com encolhimento diferencial

[0207] Uma série de testes foram realizados para avaliar a força de cisalhamento horizontal de geometrias diferentes da superfície de contato de um elemento de piso pré-moldado e uma cobertura moldada sobre o mesmo. Três tipos de testes foram realizados: a) Testes com espécimes pequenos sob cisalhamento horizontal puro (35 testes); b) Testes com espécimes de tamanho médio sob cisalhamento horizontal induzido por dobra (6 testes); c) Espécimes de tamanho grande sob cisalhamento horizontal induzido por dobra (2 testes).

[0208] Os diferentes tipos de testes forneceram resultados consistentes. Em seguida, também são descritos os resultados de testes com espécimes pequenos, visto que estes são os mais representativos. Cinco tipos de superfícies foram testados: 1) Superfície lisa (Figuras 51 e 52) [17 espécimes +2 espécimes de tamanho médio + 1 espécime grande] 2) A superfície escovada, com riscos mais rasos do que 2 mm (Figuras 51 e 52) [2 espécimes] 3) Superfície com orifícios, 2 cm de profundidade (Figuras 51 e 52) [4 espécimes +2 espécimes de tamanho médio]

4) Superfície com sulcos transversais rasos, 1 cm de profundidade (Figuras 51 e 52) [2 espécimes] 5) Superfície com sulcos transversais apropriados, 2 cm de profundidade (Figuras 51 e 52) [10 espécimes +2 espécimes de tamanho médio + 1 espécime grande]

[0209] Os dois casos mais estudados são superfícies lisas (batelada 1) e superfícies com sulcos transversais apropriados (batelada 5); além disso, o caso com orifícios (batelada 3) foi estudado. Em todos esses casos, concretos diferentes foram testados em idades diferentes. Estes concretos e idades diferentes foram projetados para levar a encolhimentos diferenciais diferentes, para avaliar a influência deste fenômeno na força de cisalhamento horizontal.

[0210] A Figura 49 mostra o modelo do teste de cisalhamento horizontal puro em espécimes pequenos. Os elementos de piso pré-moldados usados são segmentos de lâminas de núcleo oco. As dimensões são em mm. Dois elementos de piso lisos 31 são dispostos voltados um para o outro, porém, espaçados por 40 mm com um vão G1. Uma placa horizontal 32 é disposta na junta e, então, uma camada de cobertura 33 é despejada. Em seguida, um peso 34 é aplicado acima do nível da junta, para prevenir a elevação dos elementos de piso 31. Nas extremidades livres das placas, as placas de pressão verticais 35 são dispostas, através das quais uma armadura de tensão 36 é passada. Dessa forma, as forças P podem ser aplicadas na extremidade certa, ou seja, a armadura é tracionada apoiando-se na placa de pressão 35. Isso faz com que os elementos de piso sejam aproximados e o comportamento da junta entre a camada de compressão 33 e o elemento de piso liso 31 possa ser determinado no nível da interface entre ambos.

[0211] A Figura 50 é uma imagem de um espécime com superfície de contato lisa logo após o teste de força de cisalhamento horizontal pura foi concluído. A ligação é completamente rompida e a cobertura deslizou de seu lugar original.

[0212] A Figura 51 é uma tabela incluindo os resultados dos testes de escala pequena. As resistências de cisalhamento horizontal indicadas na tabela são valores médios de cada série de testes. De modo que a série completa de resultados inclua resistências claramente acima e abaixo destes valores médios.

[0213] A Figura 52 é um gráfico mostrando as faixas de resistências ao cisalhamento obtidas em testes pequenos Ver todos os resultados leva às seguintes conclusões: i) Há uma dispersão muito notável nos resultados. ii) A dispersão nos resultados pode ser parcialmente explicada reunindo-se testes em que o encolhimento diferencial é muito diferente. De fato, a dispersão devido ao encolhimento diferencial (que não é descrita aqui em detalhe) torna claro que o encolhimento diferencial tem uma influência importante na modificação da força de cisalhamento da junta. iii) Se forem comparados apenas os resultados de pior resistência de cada tipo de superfície de contato, é visto que superfícies lisas e superfícies escovadas (apenas 2 espécimes) têm uma resistência ao cisalhamento negligenciável, e que as superfícies com orifícios têm uma resistência ao cisalhamento mínima de 0,20 MPa; enquanto as superfícies com sulcos (independentemente de sua profundidade) têm, em todos os casos, resistências acima de 0,75 MPa. iv) Se forem omitidos da série dos resultados aqueles com pior concreto para cobertura, a resistência ao cisalhamento mínima de sulcos da profundidade apropriada se eleva para 1,00 MPa; enquanto as resistências mínimas para superfícies lisas não aprimoram. Descrição de resultados experimentais para a primeira variante

[0214] Os elementos pré-fabricados de acordo com a primeira variante foram testados com êxito conforme descrito nesta seção.

[0215] A Figura 33 é uma vista plana esquemática da disposição experimental, que compreende: - Os atuadores (ATUADOR 1, ATUADOR 2) são macacos hidráulicos que aplicam cargas vertical em cada uma das duas extensões, com uma disposição que simula, com precisão razoável, uma carga superficial uniforme; - As células (CÉLULA 1, CÉLULA 2, CÉLULA 3, CÉLULA 4) são células de carga que medem indiretamente a reação vertical do elemento linear de suporte colocado na parte central da disposição experimental; - SG1, SG2... são os medidores de esforço para medir os alongamentos; - Os Medidores Superiores SGA e SGB medem os alongamentos de superfície superior nas porções de extremidade superior das lâminas;

[0216] Para realizar uma comparação válida com os sistemas do estado da técnica, as disposições experimentais das Figuras 35 e 36 foram usadas. A disposição da Figura 35 é um sistema com lâminas de núcleo oco planas, ou seja, convencionais, em que o reforço negativo foi colocado na cobertura, o que é incomum na prática convencional. Isso foi feito para evidenciar o motivo pelo qual o reforço negativo não é eficaz (e, portanto, não usado) na prática convencional. Por outro lado, aquela da Figura 36 é uma instalação incluindo elementos de piso (em particular lâminas de núcleo oco) como aquelas da presente invenção.

[0217] Um detalhe da estrutura da Figura 35 é mostrado na Figura 37, enquanto um detalhe da estrutura da Figura 36 é mostrado na Figura 38, que claramente mostra um sulco 15 preenchido com concreto. A Figura 39 permite observar a camada de concreto superior LC (cobertura) que preenche os sulcos superiores 15 de um elemento de piso 1.

[0218] A Figura 34 mostra as plotagens de carga- deformação comparativas entre o sistema de piso com lâminas de núcleo oco com camada convencional (incluindo reforço negativo) como mostrado na Figura 35 (curva PA) e um sistema de acordo com a presente invenção (IN), mostrado na Figura 36. Aqui é claramente visto que a carga definitiva máxima no primeiro caso (PA) é 295 kN, enquanto usando o sistema da Figura 16A, (correspondente ao diagrama de momento 16C), um valor de carga definitiva máxima de 480 kN é obtido. Também pode ser visto na plotagem corresponde a uma montagem de acordo com a técnica convencional (PA), a ligação já é rompida a 240 kN e, a partir desta carga em diante, o piso se comporta simplesmente como uma lâmina de núcleo oco; que inclui apenas reforço de momento positivo. Portanto, não há nenhuma ligação apropriada entre o elemento de piso pré-moldado e a cobertura, em que o reforço negativo é embutido. Sob a carga de 240 kN, quando a ligação se rompe, o estresse de cisalhamento horizontal máximo é 0,28 N/mm2, e o estresse de cisalhamento horizontal médio na face de contato de concreto pré-moldado e concreto moldado in situ é 0,14 N/mm2. Isso é totalmente consistente com os testes de escala pequena para força de cisalhamento horizontal.

[0219] A foto da Figura 40 mostra um piso de acordo com a invenção submetido a uma carga de 483 kN por atuador (macaco hidráulico), em que os sulcos superiores contínuos são observados. É visto que, mesmo nestas condições extremas, a parte pré-fabricada ainda está em boas condições. Sob a carga de 483 kN, quando o piso estrutural alcança a ULS sob flexão, a ligação na superfície de contato é totalmente intacta. Sob esta carga, o estresse de cisalhamento horizontal de pico na face de contato de concreto pré-moldado e concreto moldado in situ é de 0,57 N/mm2, o estresse de cisalhamento horizontal médio na zona de sulco (1/3 final do comprimento) é de 0,38 N/mm2; e a força de cisalhamento horizontal média no 1/3 central das lâminas é de 0,10 N/mm2. Os valores de estresses na zona de sulco são 1,40 vez e 2,11 vezes, respectivamente, menores que a resistência ao cisalhamento horizontal mínima (0,80 N/mm2) de juntas da cobertura e elementos pré-moldados com sulcos como aqueles definidos nesta invenção, quando a cobertura é produzida com o pior concreto daqueles incluídos nos testes. Estes valores são o coeficiente de segurança da junção da disposição estrutural testada (Figura 33). Este coeficiente de segurança pode ir até 1,75 vez e 2,63 vezes, respectivamente, quando se considera a resistência ao cisalhamento horizontal mínima (1,00 N/mm2) das juntas em que o segundo pior concreto é usado para a cobertura.

[0220] Na prática mais comum, o estresse de cisalhamento horizontal de pico de pisos será abaixo de 0,35 N/mm2. Isso corresponde aos estresses médios de 0,23 N/mm2 quando os sulcos estão apenas no último 1/3 dos elementos de piso, e a 0,175 N/mm2 quando os sulcos cobrem o elemento de piso de orifício. Apenas sob condições extremamente graves o estresse de cisalhamento horizontal de pico sobe excepcionalmente até 0,50 N/mm2. E todos esses casos de coeficientes de segurança são resumidos na tabela a seguir.

COEFICIENTE DE

ESTRESSE DE CISALHAMENTO HORIZONTAL SEGURANÇA FATORADO (N/mm2) Segundo Pior [тd=1,4*тk] pior concreto concreto Estresse de pico fatorado (extremidade 0,35 2,86 2,23 da lâmina) Estresses Estresse médio fatorado mais altos em (sulcos apenas em 1/3 0,23 4,29 3,43 situações final da lâmina) convencionais Estresse médio fatorado (sulcos por toda a 0,175 5,71 4,57 lâmina)

COEFICIENTE DE

ESTRESSE DE CISALHAMENTO HORIZONTAL SEGURANÇA FATORADO (N/mm2) Segundo Pior [тd=1,4*тk] pior concreto concreto Estresse de pico fatorado (extremidade 0,50 2,00 1,60 da lâmina) Estresses Estresse médio fatorado mais altos em (sulcos apenas em 1/3 0,33 3,00 2,42 situações final da lâmina) extremas Estresse médio fatorado (sulcos por toda a 0,25 4,00 3,20 lâmina)

[0221] Observando-se os resultados na tabela, pode ser visto que a solução com sulcos é suficientemente segura em todos os casos, independentemente do tipo de concreto usado para a cobertura. Descrição de resultados experimentais para a segunda variante

[0222] Os elementos pré-fabricados de acordo com a segunda variante foram testados como descrito nesta seção e mostraram um desempenho muito melhor do que um piso produzido com elementos de piso pré-moldados convencionais.

[0223] A disposição experimental para testar os elementos de piso da segunda variante é muito similar àquela da primeira variante. De modo que a disposição experimental esquemática mostrada na Figura 33 seja apropriada para descrever os testes da segunda variante.

[0224] Para realizar uma comparação válida com os sistemas do estado da técnica, o experimento foi realizado nos pisos mostrados na Figura 53 (elementos de piso convencionais) e na Figura 54 (elementos de piso de segunda variante). Observa-se como, na Figura 54, os elementos de piso 2 têm sulcos laterais 26, enquanto os elementos de piso convencionais na Figura 53 têm faces laterais lisas, muito impróprias (ou totalmente incapazes) para transferir forças de cisalhamento paralelas à direção longitudinal.

[0225] A Figura 55 mostra um piso estrutural incluindo elementos de piso 2 com sulcos laterais 26, sob carga pesada.

[0226] A Figura 56 mostra a plotagem Carga-giração dos dois pisos estruturais testados, correspondentes a um primeiro ciclo de carga. F3 é para o piso convencional e F4 é para o piso estrutural com elementos de piso 2 com sulcos laterais 26. Após esta plotagem, em uma primeira impressão, os dois pisos parecem ter um desempenho muito similar. Entretanto, após ser claramente observado que o F4 tem um desempenho muito melhor que F3. É indicado que o confinamento transversal produziria resultados ainda melhores.

[0227] A Figura 57 mostra a plotagem de Momento Negativo - Carga. Os momentos negativos desta plotagem foram computados a partir das reações nas células de carga colocadas sob elemento de suporte linear em que todos os elementos de piso são suportados. A partir desta plotagem, pode ser visto um comportamento muito diferente dos dois pisos estruturais. F3, o piso estrutural convencional, se comporta muito insatisfatoriamente, quando comparado com

F4, que inclui elementos de piso 2 com sulcos laterais 26. Para o piso F4, o momento negativo resistido aumenta quase linearmente à medida em que a carga aumenta. Para uma carga de 200 kN, o momento negativo é 111 kN-m; enquanto, para a mesma carga, o momento negativo é 21 kN·m para o piso F3 (que é menos que 5 vezes o momento negativo resistido por F3). Esta diferença grande evidencia que pisos convencionais são quase incapazes de suportar momentos negativos, e trabalham quase como pisos tipo preso-preso, mesmo quando incluem reforço negativo considerável.

[0228] A plotagem da Figura 57 também explica o motivo pelo qual o comportamento dos dois pisos parece tão similar, ao ler a plotagem de Carga-Giração (Figura 56). Na Figura 57, é visto que, quando a carga no F4 vai além de 200 kN, o momento negativo aumenta muito lentamente e, quando a carga vai além de 278 kN, o momento negativo é abruptamente reduzido para 81 kN·m. Estes dois comportamentos, porém, principalmente a diminuição nos momentos negativos além da carga de 278 kN, indicam um comportamento inapropriado do piso: o reforço negativo para de funcionar apropriadamente. Este comportamento inapropriado se deve a um certo deslizamento do reforço negativo AK a partir do concreto da nervura ou chave de cisalhamento SK. Este deslizamento se deve a uma perda de ligação devido a uma rachadura longitudinal ao longo do reforço AK, causada pela falta de confinamento lateral dos elementos de piso. Deve ser observado que a falha de ligação ocorreu para uma carga muito próxima à carga de cedência do reforço negativo (que estima-se que ocorra para uma carga de 280 kN-m); que significa que mesmo sem confinamento lateral, o piso estrutural F4 estava prestes a funcionar apropriadamente e alcançar seu pico de resistência ao momento negativo. Este mau funcionamento do espécime testado F4 levou o mesmo a um comportamento, no final do teste, similarmente aos pisos tipo preso-preso, portanto, similarmente aos pisos convencionais. Isso explica o motivo pelo qual, na Figura 56, ambos os pisos alcançaram cargas máximas similares.

[0229] A Figura 58 mostra como, na lâmina F3, o piso estrutural convencional, rachaduras longitudinais CR aparecem por toda a junção de contato de elementos de piso pré-moldados e a nervura moldada in situ. Estas rachaduras já aparecem para cargas muito baixas durante o teste. Ademais, na Figura que é tomada quando o piso está sob uma carga de 100 kN aproximadamente, uma rachadura transversal TCR que corta a nervura moldada in situ pode ser vista. Estas rachaduras coincidem bem exatamente com o ponto em que as extremidades de barra negativas (indicadas com uma linha L no elemento de piso). Este tipo de rachadura transversal, combinado com as rachaduras na direção longitudinal, mostra claramente que a nervura moldada in situ (com o reforço negativo embutido na mesma) se separou dos elementos de piso pré-moldados e deslizou. Estas rachaduras, e sua perda associada de resistência negativa do piso estrutural, são totalmente consistentes com a plotagem de Momento Negativo - Carga de F3 (Figura 57), em que, além da carga de 100 kN, o piso é quase incapaz de suportar mais momentos negativos.

[0230] A Figura 59 mostra como elementos de piso estruturais, que não são lateralmente confinados, se movem lateralmente durante o teste. Este movimento lateral é notável pelo fato de que a banda elastomérica EB é levantada localmente.

[0231] A Figura 60 mostra danos graves em elementos de piso e nervuras de molde in situ, no teste com elementos de piso convencionais. As rachaduras diagonais nas lâminas são paralelas às forças de compressão máximas (escoras) devido a uma certa resistência (pequena) ao momento negativo do piso.

[0232] A Figura 61 mostra as nervuras moldadas in situ SK levantadas em comparação com os elementos de piso. Este comportamento ocorre devido a dois fenômenos relacionados. Primeiramente, a deflexão diferencial dos elementos de piso (atuando como elementos tipo preso-preso) e a nervura moldada in situ (atuando como um cantiléver) e, em segundo lugar, a falta de reforço de cisalhamento apropriado para possibilitar que a nervura moldada in situ resista à força de cisalhamento vertical forte devido a esta deflexão diferencial.

[0233] A Figura 62 mostra o estado catastrófico em que terminou o piso estrutural F3, após finalizar abruptamente, devido a uma falha de cisalhamento vertical frágil do elemento de piso. A imagem também mostra rachaduras de cisalhamento vertical importantes na nervura. Esta falha é uma prova de quão inseguro é o reforço e carregamento de um piso estrutural convencional como se fosse capaz de suportar momentos negativos.

[0234] Outra série de testes foi realizada para avaliar a importância de se colocar reforço de cisalhamento em pisos estruturais incluindo elementos de piso 2 com sulcos laterais 26. A Figura 63 mostra a disposição experimental para avaliar a força de cisalhamento das nervuras moldadas in situ. Para facilitar o teste, o piso estrutural foi completamente invertido, de modo que as cargas exercidas para baixo pelos macacos hidráulicos HJ no piso simulem a reação para cima exercida pelo elemento linear de suporte suportando duas extensões laterais de um piso estrutural. Portanto, os elementos de piso pré-fabricados 2 são invertidos (com o reforço pré-estressado na face superior), e o reforço AK da chave de cisalhamento moldada in situ SK é colocado na face de fundo e, portanto, resiste aos momentos causando tensão na face inferior.

[0235] A Figura 64 mostra um espécime defletindo sob intensa carga de teste aplicada com a disposição experimental representada na Figura 63.

[0236] A disposição experimental da Figura 63 e da Figura 64 compreende: - Os atuadores, que são macacos hidráulicos HJ que aplicam cargas verticais nas duas extremidades da viga de tirante central, com uma disposição que simulas, com precisão razoável, o diagrama de momentos invertidos em um apoio linear suportando duas extensões simétricas sob uma carga superficial uniforme; - SG1, SG2... são os medidores de esforço para medir os alongamentos nos elementos de piso, na chave de cisalhamento e na viga de tirante central (que simula o elemento linear de suporte); - LVDT-1, LVDT-2 são medidores em suportes, para medir a deflexão vertical do espécime

[0237] A Figura 65 mostra as plotagens de Carga -

Deflexão de 4 testes realizados com a disposição descrita na Figura 63 e na Figura 64. Todos os espécimes foram idênticos em todos os detalhes, porém, dois deles (F1 e F3) não incluíram reforço de cisalhamento vertical VK embutido na chave de cisalhamento moldada in situ SK. Nenhum dos espécimes levou o reforço AK da chave de cisalhamento à cedência. Uma quantidade muito alta de reforço AK foi colocada para alcançar este resultado, para encontrar outros modos de falha. Os dois espécimes incluindo reforço de cisalhamento F2, F4 alcançaram uma carga máxima de 105 kN. Isso consiste em 21 % a mais do que a carga máxima alcançada por F1 (86 kN) e F3 (88 kN), que não inclui reforço de cisalhamento VK. Ambos estes resultados, e a falha de cisalhamento quebradiça do piso mostrada na Figura 62, mostram a importância de colocar reforço de cisalhamento VK em chaves de cisalhamento SK nestes tipos de pisos. Descrição de instalações destinadas a fabricar os elementos de piso inventivos Armação móvel para pré-moldagens de concreto seco

[0238] Como mostrado nas Figuras 41 a 48, a invenção também se refere às instalações IM1, IM2, IM3 para fabricar elementos de piso pré-fabricados 1, 2, 3 de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6 usando concreto seco, que compreendem: - uma cofragem móvel de acordo com uma direção longitudinal X; - a cofragem compreendendo uma parede frontal I1, duas paredes laterais de matriz I2, I3 e uma parede superior de matriz I4;

- uma parede inferior da cofragem sendo definida pelo leito de moldagem F; - uma tremonha I5 tendo sua saída inferior I6 colocada entre a parede frontal I1 e a parede superior I4; - Um molde de seção interna I7 que se estende longitudinalmente além da extremidade da matriz superior I4 e as matrizes laterais I2,I3.

[0239] Para imprimir os sulcos, laterais ou superiores, a instalação compreende pelo menos uma matriz de laminação I8, I9, I10 colocada após a cofragem I2, I3, I4 na direção longitudinal X, onde o molde I7 se estende, a matriz de laminação I8, I9, I10 tendo dentes de superfície contínua I8T, I9T, I10T que têm direção axial da matriz I8, I9, I10, o eixo geométrico Γ8, Γ9, Γ10 da matriz I8, I9, I10 sendo perpendicular à direção longitudinal X, de modo que sulcos 15, 26, 36 possam ser formados nas faces laterais 12, 22 ou superiores 14, 24 dos elementos de piso pré-fabricados 1, 2, 3.

[0240] De acordo com uma modalidade, mostrada nas Figuras 44 a 46, a instalação compreende duas matrizes de laminação I8, I9 tendo eixo geométrico vertical e dispostas após cada parede de matriz lateral I2, I3, de modo que permitam moldar sulcos contínuos verticais nos elementos de piso pré-fabricados 2.

[0241] De acordo com outra modalidade, mostrada nas Figuras 41 a 43, a instalação compreende uma matriz de laminação I10 tendo um eixo geométrico horizontal e disposta após a parede superior I4, de modo que permita moldar sulcos contínuos horizontais nos elementos de piso pré-fabricados 1.

[0242] Uma modalidade adicional é o resultado de combinar as duas modalidades anteriores. Ou seja, uma instalação que tem duas matrizes de laminação que têm eixo geométrico vertical e uma matriz de laminação tendo um eixo geométrico horizontal, como mostrado nas Figuras 47 e 48; de modo que possam moldar sulcos verticais e/ou horizontais nos elementos de piso pré-fabricados 1, 2, 3.

[0243] Uma modalidade particular da instalação IM3 representada nas Figuras 47 e 48 é uma que inclui meios, como uma embreagem, para engatar e desengatar as matrizes de laminação I2, I3, I4. Tal embreagem possibilita que a instalação I3 produza efetivamente elementos pré-moldados 1 ou 2 ou 3, dependendo de quais das matrizes de laminação são engatadas ao mesmo tempo.

[0244] Uma modalidade particular de instalações IM1, IM2 e IM3 é uma que inclui um dispositivo para contar o comprimento de lâmina produzida incluindo sulcos.

[0245] Uma particular modalidade de instalações IM1, IM2 e IM3 é uma que inclui, na lista, um dispositivo capaz de causar vibração para pelo menos uma das matrizes de laminação I2,I3, I4, enquanto a matriz de laminação mencionada rola ao redor de seu eixo geométrico. Esta vibração, enquanto a rotação possibilita uma compactação apropriada do concreto ao passar através das matrizes. Cofragem para autoconsolidação de pré-moldagens de concreto

[0246] Conforme mostrado nas Figuras 66 e 67, a invenção também se refere a outra forma de produzir os elementos de piso pré-fabricados inventivos 1, 2, 3 usando concreto de autoconsolidação.

[0247] A Figura 66 mostra uma instalação IM11 compreendendo uma cofragem alongada em uma direção longitudinal X, a cofragem compreendendo uma parte inferior I21 e uma parte superior removível I24 que tem dentes I24T perpendiculares à direção longitudinal X, de modo que sulcos 15, 26, 36 possam ser formados nas faces superiores 14, 24 dos elementos de piso pré-fabricados 1, 2, 3.

[0248] Neste caso, a parte superior removível I24 é formada por uma pluralidade de perfis estruturais formadores I24I perpendiculares à direção longitudinal X. A parte superior mencionada I24 é removível para permitir a desmoldagem do membro pré-moldado uma vez que tiver endurecido, porém, ele tipicamente fica estacionário durante o processo de endurecimento do concreto.

[0249] A seção inferior L24 dos perfis estruturais formadores I24I definindo uma seção decrescente que define a seção dos sulcos 15, 26, 36, a seção superior U24 dos perfis formadores I24I definindo uma seção constante.

[0250] Portanto, para moldar os elementos de piso 15, 26, 36 com concreto de autoconsolidação, o volume da parte inferior do molde deve ser preenchido até a alteração de seção entre a seção inferior L24 e superior U24 dos perfis formadores I24I.

[0251] O espaço G22 entre cada elemento formador alongado I23 facilita para despejar o concreto, e evita a formação de bolhas de ar internas, visto que o ar pode ser facilmente evacuado pelos múltiplos espaços.

[0252] A colocação do concreto de autoconsolidação pode ser executado uma vez que a parte superior I22 for montada ao restante da instalação IM11, ou a parte superior I22 pode ser colocada no lugar após a colocação do concreto.

Neste segundo caso, a parte superior I22 deve ser colocada imediatamente após a colocação do concreto, enquanto este ainda está líquido, de modo que os elementos formadores alongados possam deslocar apropriadamente o líquido para formar os sulcos.

[0253] A parte superior I24 compreende ainda perfis de junção I24B tendo a direção longitudinal X e unidos a uma superfície superior dos perfis formadores I24I, de modo que os perfis formadores I24I e os perfis de junção I24B formem uma grade removível.

[0254] A Figura 67 mostra uma instalação IM12 compreendendo uma cofragem alongada em uma direção longitudinal X, a cofragem, por sua vez, compreendendo uma parte inferior I21 e uma parte superior removível I22 que tem dentes I22T perpendiculares à direção longitudinal X, de modo que sulcos 15, 26, 36 possam ser formados nas faces superiores 14, 24 dos elementos de piso pré-fabricados 1, 2, 3.

[0255] Na instalação IM12, mostrada na Figura 67, a parte superior I22 tem um perímetro inferior igual ao formato dos sulcos superiores de elementos de piso pré- moldados 1, 3; e a parte superior I22 compreende pelo menos dois ductos conectando o interior da cofragem ao interior. Um dos ductos, usado para injetar concreto líquido na cofragem, e o outro para permitir a evacuação do ar capturado na cofragem, à medida em que é impulsionado para fora pelo concreto líquido.

[0256] Neste texto, o termo “compreende” e suas derivações (como “compreendendo”, etc.) não devem ser entendidas em um sentido exclusivo, ou seja, estes termos não devem ser interpretados de modo a excluir a possibilidade de que aquilo que é descrito e definido possa incluir elementos adicionais.

[0257] Ao longo do documento, um dos recursos principais que caracteriza a invenção é a existência de “sulcos contínuos”. Entretanto, é possível entender que, no escopo desta invenção, também são incluídas “protuberâncias contínuas”. Na realidade, sulcos e protuberâncias são apenas duas formas de se referir a uma mesma coisa. Pode-se entender que, entre cada par de sulcos, há uma protuberância ou vice-versa. Portanto, definir sulcos é equivalente a definir indiretamente as protuberâncias.

[0258] A invenção obviamente não é limitada às modalidades específicas descritas no presente documento, mas também abrange quaisquer variações que possam ser consideradas por qualquer pessoa versada na técnica dentro do escopo geral da invenção conforme definida nas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elemento de piso pré-fabricado (1) que tem um formato alongado em que uma direção longitudinal (X), uma direção transversal (Y), uma direção de altura (Z), duas faces de extremidade (11) que delimitam o elemento (1) na direção longitudinal (X), duas faces laterais (12) que delimitam o elemento (1) na direção transversal (Y), uma face inferior (13) e uma face superior plana (14) que delimita o elemento (1) na direção de altura (Z) são definidas, caracterizado por compreender sulcos superiores contínuos transversais (15) na face superior plana (14).

2. Elemento de piso pré-fabricado (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ter uma aba inferior (TL) em uma borda inferior das faces laterais (12) e uma aba superior (TS) em uma borda superior das faces laterais (12), sendo a aba inferior (TL) mais longa que a aba superior (TS) na direção transversal (Y).

3. Elemento de piso pré-fabricado (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender sulcos laterais (16, 26, 36) nas faces laterais (12).

4. Elemento de piso pré-fabricado (T1), de acordo com a reivindicação 1, sendo o elemento de piso pré-fabricado caracterizado por ser um elemento tipo T duplo (T1), de modo que uma placa plana superior (T11), e duas hastes verticais (T12, T13) que se estendem para baixo a partir da placa plana superior (T11) sejam definidas.

5. Elemento de piso pré-fabricado (2) tendo um formato alongado, em que uma direção longitudinal (X), uma direção transversal (Y), uma direção de altura (Z), duas faces de extremidade (21) que delimitam o elemento (2) na direção longitudinal (X), duas faces laterais (22) que delimitam o elemento (2) na direção transversal (Y), uma face inferior (23) e uma face superior plana (24) que delimitam o elemento (2) na direção de altura (Z) são definidas, o qual compreende uma aba inferior (TL) em uma borda inferior das faces laterais (22), caracterizado por compreender sulcos laterais (26) nas faces laterais (24), em que os sulcos laterais (26) que se estendem para cima a partir da aba inferior (TL) para a face superior plana (24), e que compreende uma aba superior (TS) em uma borda superior das faces laterais (22)

6. Elemento de piso pré-fabricado (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura sem dimensão da seção transversal do elemento de piso é abaixo de 0,6.

7. Estrutura compreendendo um elemento de piso pré- fabricado (1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, que compreende: - um elemento linear de suporte (LS) que suporta uma extremidade do elemento de piso pré-fabricado (1), de modo que, no elemento linear de suporte (LS), uma superfície de suporte (S1) seja definida e: - um sistema de resistência ao momento (MS) disposto no elemento linear de suporte (LS) e voltado para uma face de extremidade (11) do elemento de piso pré-fabricado (1), - uma camada de concreto superior (LC) despejada sobre o elemento (1), caracterizada por compreender armaduras (AS) dispostas ao longo da direção longitudinal (X), de modo que uma porção das armaduras (AS) sejam embutidas na camada de concreto (LC) e outra porção das armaduras (AS) se estendam de modo que sejam embutidas no sistema de resistência ao momento (MS), de modo que as armaduras (AS), quando atuadas sob forças de tensão, possam transmitir forças para a camada de concreto (LC), e a camada de concreto (LC) possa transmitir forças para o elemento de piso pré-fabricado (1) através dos sulcos superiores (15) na face superior plana (14), e, então, um momento negativo seja transmitido a partir do sistema de resistência ao momento (MS) para o elemento de piso pré-fabricado (1), em que o sistema de resistência ao momento (MS) é uma extensão superior do elemento linear de suporte (LS), um concreto despejado entre uma extensão superior do elemento linear de suporte (LS) e a face de extremidade (11), um concreto despejado entre a face de extremidade (11) e outro elemento de piso pré-fabricado disposto com sua própria face de extremidade voltada para a face de extremidade (11), ou um concreto despejado sobre o elemento linear de suporte (LS) incluindo reforço estendendo-se a partir de seu topo para formar um sistema resistente ao momento de torque de molde in situ.

8. Estrutura compreendendo dois elementos de piso pré- fabricados (2), de acordo com a reivindicação 5 ou 6, sendo os elementos de piso (2) dispostos adjacentes de modo que um volume seja definido entre os mesmos, sendo o volume preenchido com concreto, de modo que uma chave de cisalhamento (SK) seja definida, a qual compreende: - um elemento linear de suporte (LS) que suporta uma extremidade dos elementos de piso pré-fabricados (2), de modo que, no elemento linear de suporte (LS), uma superfície de suporte (S1) seja definida e: - um sistema de resistência ao momento (MS) disposto no elemento linear de suporte (LS) e voltado para uma face de extremidade (21) dos elementos de piso pré-fabricados (2), caracterizada por compreender armaduras (AK) dispostas ao longo da direção longitudinal (X), de modo que uma porção das armaduras (AK) sejam embutidas na porção superior da chave de cisalhamento (SK) e outra porção das armaduras (AS) se estendem de modo que sejam embutidas no sistema de resistência ao momento (MS), de modo que as armaduras (AK) possam transmitir forças para a chave de cisalhamento (SK), e a chave de cisalhamento (SK) possa transmitir forças para o elemento de piso pré-fabricado (2) através dos sulcos laterais (26) na face lateral (24), e então um momento é transmitido a partir da parte de resistência ao momento (MS) para o elemento de piso pré-fabricado (2).

9. Estrutura, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por compreender armaduras (VK) colocadas na chave de cisalhamento (SK) e estendendo-se a partir da parte superior para a parte inferior da mesma, de modo que permita que a chave de cisalhamento concreto suporte estresses de cisalhamento vertical superiores.

10. Estrutura, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizada por compreender pelo menos um ducto (D) que se estende continuamente na chave de cisalhamento (SK) e um tendão pós-tensionado (PTT) inserido dentro do ducto.

11. Estrutura caracterizada por ser de acordo com a reivindicação 7 e 8.

12. Instalação (IM1) para fabricar elementos de piso pré-fabricados (1, 2, 3) conforme definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, usando concreto seco, que compreende: - uma cofragem móvel de acordo com uma direção longitudinal (X); - a cofragem compreendendo uma parede frontal (I1), duas paredes laterais de matriz (I2, I3) e uma parede superior de matriz (I4); - uma parede inferior da cofragem sendo definida pelo leito de moldagem (F); - uma tremonha (I5) tendo sua saída inferior (I6) colocada entre a parede frontal (I1) e a parede superior (I4); - um molde de seção interna (I7); caracterizada por compreender pelo menos uma matriz de laminação (I8, I9, I10) colocada após a cofragem na direção longitudinal (X), a matriz de laminação tendo (I8, I9, I10) dentes de superfície contínua (I8T, I9T, I10T) tendo direção axial da matriz (I8, I9, I10), sendo o eixo geométrico (Γ8, Γ9, Γ10) da matriz (I8, I9, I10) perpendicular à direção longitudinal (X), de modo que sulcos (15, 16, 26, 36) possam ser formadas nas faces laterais (12) ou superiores (14) dos elementos de piso pré- fabricados (1, 2, 3).

13. Instalação, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por compreender duas matrizes de laminação (I8, I9) tendo eixo geométrico vertical e dispostas após cada parede de matriz lateral (I2, I3), de modo que permitam moldar sulcos contínuos verticais nos elementos de piso pré-fabricados (2, 3).

14. Instalação, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender uma matriz de laminação (I10) tendo um eixo geométrico horizontal e disposta após a parede superior (I4), de modo que permita moldar sulcos contínuos horizontais nos elementos de piso pré-fabricados (1, 3).

15. Instalação (IM11) compreender uma cofragem alongada em uma direção longitudinal (X), a cofragem compreendendo uma parte inferior (I21), e uma parte superior removível (I24) tendo dentes (I24T) perpendiculares à direção longitudinal (X), de modo que sulcos (15, 26, 36) possam ser formados nas faces superiores (14, 24) dos elementos de piso pré-fabricados (1, 2, 3), caracterizada pelo fato de que a parte superior removível (I24) é formada por uma pluralidade de perfis formadores (I24I) perpendiculares à direção longitudinal (X), a seção inferior (L24) dos perfis formadores (I24I) definindo uma seção decrescente que define a seção dos sulcos (15, 26, 36), a seção superior (U24) dos perfis formadores (I24I) definindo uma seção constante, a parte superior (I24) compreendendo ainda perfis de junção (I24B) tendo a direção longitudinal (X) e unidos a uma superfície superior dos perfis formadores (I24I).