Analyse av geografisk inntektsmobilitet i Norge

2.2.1 Ensaios realizados em vigas mistas

Os primeiros estudos realizados com estruturas mistas deram início antes da primeira Guerra Mundial, com o emprego de vigas mistas na construção de edifícios e pontes (Malite, 1990). Andrews (1912) apresenta uma teoria com base na análise elástica de vigas mistas (apud Kirchhof, 2004). O autor apresentou equações para calcular as tensões na secção de aço e na secção de betão, considerando apenas tensões referentes à flexão. As equações foram fundamentadas admitindo que o betão não resiste a esforços de tração. Tendo em conta os ensaios realizados anteriormente em vigas mistas com conectores de corte, concluiu-se que o escorregamento que ocorria na interface aço-betão, era uma característica do comportamento do sistema, ou seja, a interação entre os materiais não era completa. Portanto, a partir dessa consideração, várias teorias elásticas foram desenvolvidas e publicadas levando-se em conta o efeito do escorregamento na distribuição de tensões e de deformações.

Entre os anos 1922 e 1939, as estruturas mistas, tiveram o seu foco com a introdução de vigas mistas na construção.

Em 1957, com base na revisão das normas da AASHO (atualmente designada de AASHTO), foram desenvolvidas as primeiras equações semi-empíricas, com objetivo de determinar a resistência de conectores para vigas mistas. Estas equações foram posteriormente corrigidas para a condição de vigas de edifícios, introduzindo às fórmulas da AASHO, um coeficiente de segurança compatível com a hipótese de carregamento estático (ASCE, 1960).

Slutter e Driscoll (1965) desenvolveram um estudo com um programa experimental, analisando o comportamento mecânico de vigas mistas em edifícios. Admitiram vários tipos de conectores com objetivo de avaliar o comportamento de vigas projetadas.

Segundo Viest (1960), as investigações sobre o comportamento de vigas mistas tiveram início nos períodos entre 1920 a 1958. O grande interesse destes trabalhos era reproduzir apenas a ligação natural (aderência) existente estre os materiais de aço e betão, por meio de ensaios em vigas de aço totalmente, ou parcialmente embutidas no betão. Essa linha de estudo foi seguida posteriormente por Johnson (1970) entre os anos 1960 a 1970.

Além das teorias elásticas, foram também desenvolvidas teorias com base na resistência última. Deste modo, Slutter e Driscoll (1965) apresentam um método de cálculo baseado na plastificação da seção transversal e no equilíbrio estático das forças internas, para o caso de interação total e interação parcial.

Chapman e Balakrishnan (1964) analisaram o comportamento de dezassete vigas mistas. Consideraram o carregamento concentrado a meio do vão e uniformemente distribuído, variando apenas o número de conectores utilizados. Com base nos ensaios realizados, verificaram que a utilização do diagrama retangular de tensões para cálculo do momento fletor resistente mostrou-se adequado.

Davies (1969) realizou ensaios em sete vigas mistas simplesmente apoiadas, com carga concentrada a meio vão. Analisou o comportamento de conectores stud, tendo como principal objetivo estudar a influência do espaçamento dos conectores e a taxa de armadura transversal da laje. Apresentou como resultados finais uma equação que define a capacidade resistente do conector. Posteriormente, este autor desenvolveu uma descrição detalhada sobre o fenómeno da formação de uma fissura longitudinal principal na laje, na direção do alinhamento dos conectores.

Moore (1987) apresenta uma visão geral sobre a construção mista nos Estados Unidos.

No Brasil, foram realizados vários trabalhos de pesquisa sobre o comportamento de vigas mistas. (Malite, 1990, 1993; Veríssimo, 1996; Klinsky, 1999, Alva, 2000; Ferreira, 2000; Oliveira, 2007).

Oguejiofor e Hosain (1992) publicaram resultados de seis ensaios de vigas mistas em tamanho real, sendo três com o Perfobond, e as outras três com os Stud para comparar o comportamento da capacidade resistente. Este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do conector Perfobond em sistemas de edifícios mistos.

Posteriormente, Oguejiofor e Hosain (1994) apresentaram um estudo paramétrico com 40 ensaios push-out com o conector Perfobond. Consideraram os efeitos de diversas variáveis que influenciam o seu comportamento. No ano a seguir, estes mesmos autores apresentaram

resultados de outros ensaios com vigas mistas de tamanho real, com objetivo de comparar os resultados da capacidade resistente do conector das vigas, com o estudo paramétrico anterior. Kim et al. (2001) apresentaram um estudo do comportamento da conexão, com o emprego de conectores soldados entre vigas de aço e lajes de betão armado.

Hegger et al. (2001) realizaram um estudo sobre a ductilidade dos conectores em betão de alta resistência.

Valente e Cruz (2004) expuseram resultados de ensaios usando conectores Perfobond embutidos em betão leve, com objetivo de descrever o comportamento da ligação. Com base nos resultados obtidos, foi possível caracterizar a ductilidade do conector.

El-Loboby e Young (2006) analisaram o desempenho estrutural da conexão em vigas mistas com base num modelo de elementos finitos não linear, considerando conectores Stud.

2.2.2 Estruturas mistas em Portugal

Em Portugal, as estruturas mistas tiveram maior relevância a partir dos anos 90. Hoje em dia é possível encontrar diversos exemplos, designadamente em reabilitação e no reforço de estruturas existentes. A sua aplicação é especialmente adequada a espaços comerciais, edifícios de habitação, edifícios de ensino, parques de estacionamento, entre outros.

Calado e Santos (2010) apresentam alguns exemplos destas estruturas, em Portugal, das quais se destaca a Torre Oriente em Lisboa; as Torres de São Gabriel e São Rafael no Parque das Nações em Lisboa; o Hotel Lagoas Park em Oeiras; o Edifício Burgo no Porto; o Aeroporto Francisco Sá Carneiro no Porto; o parque de estacionamento junto do estádio de Alvalade XXI em Lisboa; a Torre Norte do Instituto Superior Técnico em Lisboa; a reabilitação do Hotel Jerónimos 8 em Lisboa; o tabuleiro ferroviário da Ponte 25 de Abril em Lisboa; os viadutos na Auto-Estrada A13; a reabilitação do viaduto da Avenida José Malhoa em Lisboa. Na Figura 2.19 estão apresentadas fotografias de alguns exemplos apresentados anteriormente.

Figura 2.19: Torre São Gabriel, Parque das Nações (esquerda); Viaduto da Av. José Malhoa, Lisboa (direita)