Navegando por Assunto "Lajes lisas"

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Análise da resistência à punção de sapatas de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2016-06-07) SANTOS, Douglas Freitas Augusto dos; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485
A sapata é um tipo de fundação superficial bastante empregada na construção civil, sendo utilizada especialmente para projetos de pequeno porte ou quando o solo é capaz de suportar as cargas, sem deformar-se de forma exagerada. As sapatas podem apresentar um modo de ruptura frágil, denominado punção. Para se evitar este tipo de ruptura, que ocorre de forma brusca, é possível na fase de projeto adotar algumas medidas, como aumentar a altura da sapata, a taxa de armadura de flexão, a resistência do concreto, entre outros parâmetros. Na literatura, foi coletado um banco de dados com 216 ensaios e analisado através de diferentes normas como a ACI 318 (2011), CSA A23.3 (2004), EUROCODE 2 (2004) e (2010) e NBR 6118 (2014), com o objetivo de contribuir para o melhor entendimento da punção em sapatas de concreto armado. Então, verificou-se que as estimativas de capacidade resistente variaram muito de uma norma para outra. Além de constatar-se que a relação a/d (relação do vão de cisalhamento pela altura útil) influência de forma significativa a resistência à punção. No caso da norma EUROCODE 2 (2010), houve a constatação de que a mudança do Vmáx da EUROCODE 2 (2004), aumentou a estimativa de sapatas rompendo pelo esmagamento da biela, e consequentemente a dispersão dos resultados. As recomendações normativas de seus países são utilizadas para dimensionamento à punção, porém são normas fundamentalmente empíricas, ou seja, elaboradas através de uma série de dados experimentais. Sendo assim, os resultados experimentais devem reproduzir ou chegar perto de reproduzirem a realidade que o elemento em questão estudado será submetido, no caso da sapata é o solo. A grande variedade de sistemas de ensaio gera dúvidas quanto a confiabilidade das normas, verificando que as recomendações normativas são penalizadas por esta variedade de ensaios.
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Análise experimental da resistência à punção em lajes lisas com substituição de agregados graúdos naturais por reciclados de concreto
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-12) RIBEIRO JUNIOR, Jayron Alves; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
A popularização da utilização de agregados reciclados de concreto tem aumentado em virtude de aspectos socioeconômicos, mas sobretudo, motivada pela sustentabilidade e, nesse contexto, algumas normas internacionais foram publicadas com o intuito de viabilizar e padronizar o uso desse material. Apesar da constante evolução dos estudos sobre punção, ainda há necessidade de ajustes normativos nacionais e internacionais em relação à utilização de agregados reciclados de concreto em lajes lisas de concreto armado. Dois motivos explicam a ligeira influência de incorporação de agregados reciclados na resistência à punção em lajes de concreto: menor resistência mecânica e melhor ligação entre a pasta de cimento e o agregado reciclado de concreto devido ao maior teor de cimento, porosidade e rugosidade, quando comparado com agregado natural. Desse modo, a resistência à punção é influenciada por essas propriedades dos agregados ao longo do plano de cisalhamento das fissuras, os dois efeitos compensaram um ao outro, levando a uma resistência à punção semelhante. Esta pesquisa realizou o ensaio experimental de 6 lajes lisas de concreto armado sem armaduras de cisalhamento submetidas a carregamento simétrico, contendo variações na taxa de armadura de combate à flexão (0,7% e 1,4%) e taxa de substituição de agregado natural por agregado graúdo reciclado de concreto (0%, 30% e 100%). As lajes eram octogonais com 2500 mm de distância entre faces paralelas, lados de 1030 mm e espessura de 210 mm, moldadas com concreto com fck de 25 MPa e apoiadas em pilares de 300 mm de lado. As normas utilizadas como parâmetro de estimativa de capacidade resistente foram a NBR 6118:2014, ACI 318:2019 e Eurocode 2:2004. Os resultados experimentais mostraram que as lajes com ARCO-G (agregados graúdos reciclados e concreto) apresentaram redução máxima de 6 % na capacidade resistente a punção quando comparadas as lajes com agregados graúdos naturais. A taxa de armadura foi capaz de aumentar a carga de fissuração no estado limite de serviço (ELS) e o agregado reciclado de concreto pouco influenciou na abertura de fissuras nas lajes com maior taxa de armadura de combate à flexão.
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Análise experimental de lajes lisas unidirecionais de concreto armado com pilares retangulares ao puncionamento
(Universidade Federal do Pará, 2007-12-20) DAMASCENO, Lins Sandro Resque; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Foram analisadas experimentalmente 8 (oito) lajes lisas de concreto armado sem armadura de cisalhamento, variando-se a taxa de armadura de flexão secundária e a maior dimensão dos pilares (cmax). As lajes de dimensões (1.800 x 1.800 x 110) mm, mesma armadura flexão principal, menor dimensão dos pilares (cmin) constante e igual a 85 mm, resistência à compressão do concreto em torno de 40 MPa foram submetidas à carga no centro (punção simétrica), que simula um pilar interno de um pavimento. A aplicação da carga foi realizada em trechos de pilares moliticamente ligados às lajes com 150 mm de altura, com índices de retangularidade (r = cmax/cmin) variando de 1 a 7. O objetivo foi avaliar a influência do índice de retangularidade, que neste caso refletiu no aumento do perímetro de controle, no comportamento das lajes sob flexão, e possivelmente uma ruptura mais dúctil. O objetivo foi também analisar as cargas de ruptura estimadas a partir das recomendações de seis códigos de projeto nacionais e internacionais, comparando com os resultados experimentais obtidos e avaliando as estimativas ao puncionamento, uma vez que, quando as dimensões dos pilares são substancialmente diferentes pode ocorrer a polarização de tensões e o ganho de resistência não ocorre de forma diretamente proporcional ao aumento do perímetro dos pilares. Após analisar as influências do índice de retangularidade dos pilares e as contribuições da taxa de armadura de flexão secundária nas cargas últimas das lajes e nos modos de ruptura, observou-se que os resultados experimentais indicaram que essas variáveis além de elevar a resistência da ligação podem fornecer certa ductilidade à ruptura da laje. Observou-se também que a taxa de crescimento das resistências obtidas nos ensaios diminui com incrementos no perímetro de controle. Das observações referentes à comparação entre os valores de resistências das lajes, obtidas nos ensaios, verificou-se que o aumento da carga de ruptura experimental não se apresentou de forma linear, indicando que a taxa de crescimento da carga diminui com o aumento do perímetro do pilar ou da relação cmax/cmin quando se mantém constante a menor dimensão do pilar (Cmin).
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Análise experimental de lajes lisas unidirecionais de concreto armado de alta resistência com metacaulim apoiadas em pilares retangulares e armadas à punção
(Universidade Federal do Pará, 2006-03-02) CARVALHO, Adonay Saráty de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Foram analisadas experimentalmente 10 (dez) lajes lisas de concreto dosado com metacaulim e concreto de alta resistência (fcc =60 MPa). submetidas a carregamento simétrico. objetivando analisar a influência da variação do índice de retangularidade dos pilares (CIII;{. mm = 1. 3 e 5) e de armaduras de cisa1harnento na resistência ao puncionamento das mesmas. As armaduras de cisalhamento foram constituídas por estribos abertos inclinados. As lajes tinham dimensões de (1.800 x 1.800 x 110) mm e as principais variáveis foram à variação do índice de retangularidade dos pilares e distribuição dos estribos inclinados em tomo dos mesmos. Analisou-se os resultados de cargas de ruptura. flechas. mapa de fissuração. ductilidade. deformações no concreto e nas armaduras de flexão e cisalhamento, e os modos de ruptura atingidos. Os resultados experimentais foram comparados com os resultados estimados por diversas normas. São também apresentados os resultados obtidos numericamente para as lajes ensaiadas e comparados com os resultados experimentais. Os resultados experimentais mostraram que o aumento do índice de retangularidade faz com que as forças cortantes se concentrem nas extremidades do pilar, o que sugere que nessa região as armaduras de combate ao puncionamento são mais solicitadas. Os estribos inclinados foram eficientes no aumento das cargas de ruptura e alteraram inclusive o modo de ruptura de algumas lajes. Observou-se ganhos de até 32% quando os estribos foram distribuídos em tomo das extremidades dos pilares. A baixa capacidade resistente à flexão limitou a resistência última.
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Avaliação dos métodos normativos para previsão da resistência à punção de lajes sem armadura de cisalhamento e com conectores de aço
(Universidade Federal do Pará, 2016-06-06) PEREIRA FILHO, Manoel José Mangabeira; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485
Este trabalho apresenta uma avaliação das previsões normativas de várias normas para a carga última de punção em ligações laje-pilar sem armaduras de cisalhamento e armadas com conectores de aço. As normas avaliadas são o ACI 3118 (2014), Eurocode 2 (2004), AC Eurocode 2 (2010), UK NA (2004), DIN NA (2011), EHE (2008), NBR 6118 (2014), ETA 12/5404 (2012), uma adaptação ao ETA proposta por MUTTONI e BUJNAK (2012) e o fib Model Code 2010 (2011). Essas recomendações normativas são avaliadas quanto a precisão, segurança e economia através de 340 resultados de ensaios em lajes lisas sem armadura de cisalhamento e 140 resultados de lajes lisas armadas com diversos tipos de conectores de aço organizados em dois bancos de dados, sendo que todas as lajes tiveram carregamento centrado. Em ambos os bancos de dados o desempenho das recomendações foi avaliado a partir de uma análise estatística, análise da dispersão dos resultados e penalizadas segundo o “Demeter Points Classification” (DPC). Além disso, para o banco de dados com lajes sem armaduras de cisalhamento, a fim de avaliar o motivo da dispersão das previsões normativas observou-se a influência de diversos parâmetros (fc, ρ, d, u0/d) na previsão das normas para a resistência à punção. Para o banco de dados com resultados de lajes armadas com conectores, além das análises iniciais, o banco de dados foi divido em grupos de acordo com os modos de ruptura das lajes. Em todos os grupos foi realizada a avaliação das equações para cada modo de ruptura por meio de uma análise estatística, análise da dispersão dos resultados e penalização segundo o “Demeter Points Classification” (DPC). Em todos os grupos foram avaliados a influência de diversos parâmetros nas previsões.
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Influence of the column rectangularity index and of the boundary conditions in the punching resistance of slab-column connections
(Universidade Federal do Pará, 2015-06) PAIVA, Odilson da Silva de; FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; TEIXEIRA, Marcelo Rassy
Evidências experimentais indicam que tanto o índice de retangularidade dos pilares quanto as condições de contorno da ligação podem afetar a resistência última à punção. Este artigo apresenta aspectos gerais sobre estas situações e, através da análise de resultados experimentais de ensaios em 131 lajes, avalia a precisão e a adequabilidade das recomendações apresentadas pelas normas ABNT NBR 6118, Eurocode 2, ACI 318 e fib Model Code 2010. Os resultados experimentais mostraram uma tendência de redução do nível de segurança das estimativas normativas, à medida que o índice de retangularidade aumenta, chegando-se em alguns casos a superestimar a resistência à punção. Por fim, são sugeridas adaptações nas equações da norma brasileira e do MC2010 buscando eliminar esta tendência de resultados inseguros.
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Influência da substituição de agregados naturais por reciclados de concreto na resistência à punção de lajes lisas de concreto armado com armadura de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2023-11-21) PORTILHO, Shara Katharine Melo Silva; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Esta pesquisa analisou experimentalmente o comportamento mecânico de quatro lajes lisas de concreto armado com armadura de cisalhamento quando submetidas a esforços de punção, sendo duas dessas lajes confeccionadas com traço contendo substituição total de agregados graúdos naturais (AGN) por agregados graúdos reciclados de concreto (ARCO) e duas de referência (sem substituição). As armaduras de cisalhamento utilizadas foram de dois tipos: double headed studs e estribos individuais. Os espécimes foram confeccionados em formato octogonal, com distância entre faces opostas de 2.500 mm, espessura de 210 mm e estão apoiadas em pilares centrais quadrados de 300 mm de lado. A estimativa da resistência média à compressão foi de 25 MPa e as taxas de armadura de flexão e de punção foram respectivamente 1,4% e 0,34%. Após os ensaios em laboratório, realizou-se um comparativo entre o comportamento experimental e as previsões teóricas dos modelos das normas ABNT NBR 6118 (2023), Eurocode 2 (2014) e ACI 318 (2019), bem como do fib Model Code 2010 (2013). Os resultados mostraram que as maiores capacidades resistentes à punção, quanto ao uso de armadura de cisalhamento, foram das lajes lisas com double headed studs em relação às fabricadas com estribos individuais. Observou-se ainda que as lajes com substituição total de agregados graúdos naturais por agregados reciclados de concreto apresentaram capacidades resistentes à punção inferiores às das lajes com agregado natural. Acerca da comparação entre a estimativa da capacidade resistente à punção das lajes lisas com armadura de cisalhamento com ARCO graúdo prescritos pelas normas analisadas e os resultados obtidos experimentalmente, observou-se que as quase todas as previsões normativas apresentaram valores bem próximos aos experimentais, exceto pela norma brasileira, que indicou que as lajes apresentaram resultados contra a segurança.
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Influência do detalhamento dos estribos na resistência à punção de lajes lisas de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2021-09-15) COSTA, Mayara Gonçalves; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
Estribos utilizados como armadura de combate à punção em lajes lisas de concreto armado podem proporcionar ganhos de resistência às regiões de ligação laje-pilar. Para tal, as normas recomendam que seus detalhamentos sejam feitos de modo a garantir sua ancoragem nas barras da armadura de flexão, envolvendo-as. Entretanto, projetos que seguem rigorosamente os critérios de detalhamento podem tornar-se de difícil execução, ou até inexequíveis, devido a concentração de barras longitudinais nessas regiões. A necessidade por mais praticidade na montagem dos estribos impulsionou o desenvolvimento de sistemas de reforço, cujos detalhamentos de suas ancoragens ainda não estão contemplados nas prescrições normativas. Então, se faz necessária a validação, no meio científico, de tais alternativas construtivas. Nesse contexto, este trabalho busca contribuir para o processo de validação de inúmeras alternativas construtivas para estribos utilizados como armadura de punção, para que, dessa forma, elas possam ser devidamente difundidas no meio técnico, tendo como objetivo avaliar a influência da variação da ancoragem de estribos sobre sua eficiência, a partir de uma extensa revisão da literatura científica, que possibilitou a montagem de um banco de dados onde constam 119 ensaios de punção em ligações laje-pilar interno, submetidas a carregamento simétrico. Os parâmetros de análise foram os incrementos de resistência proporcionados em função do acréscimo de força desempenhada pela armadura de cisalhamento. Ao final, foram definidos os detalhamentos de ancoragem mais eficientes para diferentes tipos de estribos utilizados como armadura de punção e, para tais estribos, instruções de montagem foram propostas, visando a otimização do processo construtivo.
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Influência do espaçamento das armaduras de cisalhamento na resistência à punção de lajes lisas com estribos treliçados pré-fabricados
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-27) COSTA, Denilda Silva; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
A verificação ao cisalhamento na ligação laje-pilar das lajes lisas em concreto armado é o ponto crítico do dimensionamento no estado limite último. A ruptura por punção é ruptura brusca e frágil devido às tensões cisalhantes na região de ligação entre a laje e o pilar, a melhor opção para o controle da ruptura por punção em lajes lisas é a utilização de armaduras de cisalhamento. As recomendações normativas nacionais e internacionais sugerem a utilização de armaduras de cisalhamento que envolvam as armaduras de flexão de forma que seja garantida a sua ancoragem. Entretanto, este modelo dificulta o processo executivo, sendo necessário ajustes entre as armaduras de flexão e cisalhamento no canteiro de obras. Esta pesquisa tem como objetivo apresentar uma solução técnica e construtiva para o problema da resistência à punção em lajes lisas na ligação laje-pilar através da utilização das armaduras de cisalhamento proposta por Ferreira et al. (2016), estribos treliça dos pré-fabricados, variando os valores das taxas de armadura de cisalhamento e o espaçamento entre as camadas das armaduras. Posicionadas entre as armaduras de flexão superior e inferior elas possibilitam rapidez na execução e economia de mão de obra, pois é dobrada industrialmente e posicionada no local da obra, garante a altura útil da laje e elimina as interferências entre as armaduras de cisalhamento e de flexão. Para obtenção dos resultados e análise do desempenho foram realizados ensaios em 5 lajes lisas de concreto armado, uma das lajes foi armada com taxa de armadura de flexão ρ 2,0%, e as demais com ρ 1%, a taxa de armadura de cisalhamento (ρw) variou entre 0,49% a 0,99%. As lajes foram instrumentadas para se obter os deslocamentos verticais, as deformações no concreto e nas armaduras de flexão, cisalhamento e complementares. As lajes foram dimensionadas para que a ruptura ocorresse por punção dentro da região das armaduras de cisalhamento seguindo as recomendações normativas de cálculo da NBR 6118 (ABNT, 2014), ACI 318 (2019), Eurocode2 (2014), fib Model Code 2010 (2013) e o relatório técnico EOTA (2017). A partir da análise dos resultados concluiu-se que as todas as lajes romperam por punção, as lajes armadas com estribos treliça dos pré-fabricados apresentaram ganho de resistência de 73% para a laje SW3 quando comparada com a laje de referência (S0) de Freitas (2018) e de 55%, 58%, 45% e 50% para as lajes SW4, SW5, SW6 e SW7, respectivamente quando comparadas com as previsões da NBR 6118 (ABNT, 2014). As lajes com armaduras posicionadas até 1,125d da face do pilar apresentaram maiores valores de acréscimo de resistência e valores de resistência última similares às das lajes com espaçamento constante mesmo com redução da quantidade total do aço em até 95,2% do seu peso.
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Punção em lajes lisas bidirecionais de concreto armado com furos e pilares com secção transversal em “L”
(Universidade Federal do Pará, 2015-08-21) PINTO, Valdemir Colares; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Com o objetivo de aperfeiçoar o conhecimento a respeito da influência da posição de aberturas em lajes lisas de concreto armado com pilar de secção transversal em “L”, apresenta-se nesta pesquisa três configurações de posicionamento da furo levando em consideração os efeitos da variação desse parâmetro na capacidade resistente da laje à punção. Para tal, serão analisadas 4 lajes lisas de dimensões (1800x1800x120) mm³, onde uma foi de referência (sem furo) e 3 com furos de dimensão (100x100) mm², posicionados adjacente ao pilar, com centro de gravidade sobre o perímetro crítico a 0,5⋅d e a 2,0⋅d. O carregamento foi aplicado uniformemente na base do pilar e a laje foi simplesmente apoiada nas quatro bordas, simulando um pilar interno de um pavimento. As lajes apresentaram armaduras de flexão iguais variando entre 0,92% a 0,94%. Para incrementar as análises, foram elaborados modelos numéricos em elementos finitos simulados no software ABAQUS, objetivando avaliar as tensões, deslocamentos, padrões de fissuração e modos de ruptura da laje. As estimativas de dimensionamento foram baseadas em quatro normas e um modelo teórico: ACI 318 (ACI, 2008), Eurocode 2 (CEN, 2004), NBR 6118 (ABNT, 2014), Model Code 2010 (fib, 2011) e Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (MUTTONI, 2008). Os resultados mostram que a presença de furos nas regiões analisadas não influencia significativamente no comportamento da laje levando a grandes discrepâncias das estimativas normativas.
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Punching resistance of internal slab-column connections with double-headed shear studs
(Universidade Federal do Pará, 2013-10) OLIVEIRA, Marcos Honorato de; PEREIRA FILHO, Manoel José Mangabeira; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; FERREIRA, Maurício de Pina; MELO, Guilherme Sales Soares de Azevedo
A punção é uma forma de ruptura por cisalhamento que pode ocorrer em ligações laje-pilar que pode ser evitada utilizando-se armaduras de cisalhamento na ligação. Este artigo apresenta comparações entre resultados experimentais de 36 ensaios realizados em ligações laje-pilar interno, armadas com conectores de cisalhamento do tipo pino de duas cabeças, populares na América do Norte, Europa e Ásia, com resultados teóricos utilizando as recomendações do ACI 318, NBR 6118, Eurocode 2, além da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Para o banco de dados utilizado, o ACI 318 mostrou tendências conservadoras, enquanto que a NBR 6118 mostrou baixo coeficiente de variação, mas um grande número de resultados contra a segurança. Tanto o Eurocode 2, quanto a TFCC apresentaram resultados satisfatórios, com o Eurocode 2 apresentando desempenho ligeiramente superior.
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Punching strength of reinforced concrete flat slabs without shear reinforcement
(Universidade Federal do Pará, 2012-10) SACRAMENTO, Paulo Victor Prazeres; FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; MELO, Guilherme Sales Soares de Azevedo
O dimensionamento à punção é um ponto crítico no projeto de lajes lisas e devido à falta de um método teórico capaz de explicar este fenômeno a verificação da capacidade resistente de ligações laje-pilar é feita normalmente utilizando-se as recomendações de normas de projeto. Este artigo discute aspectos relevantes do surgimento do sistema de lajes lisas, dos fatores que influenciam na resistência à punção de lajes sem armadura de cisalhamento e faz comparações entre os resultados experimentais de um banco de dados com 74 lajes cuidadosamente selecionadas com resultados teóricos utilizando-se as recomendações das normas ACI 318, EUROCODE 2 e NBR 6118 e também através da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento, apresentada por Muttoni (2008) e incorporada à nova norma fib Model Code (2010).
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Slabs strengthened for punching shear with post-installed steel and CFRP connectors
(Universidade Federal do Pará, 2019-06) PEREIRA FILHO, Manoel José Mangabeira; FREITAS, Marcus Vinícius Pereira de; SANTOS, Douglas Freitas Augusto dos; FERREIRA, Maurício de Pina; NASCIMENTO, Alex J. C.
Acidentes estruturais por punção vêm sendo relatados em edifícios com lajes lisas. As recomendações de projeto apresentadas pelas normas podem levar a estimativas de resistência à punção divergentes para situações semelhantes. Além disso, não são apresentadas orientações para o dimensionamento do reforço à punção de lajes existentes. Este artigo utiliza um banco de dados com 118 resultados experimentais para discutir o desempenho das estimativas teóricas de resistência à punção obtidas usando o ACI 318, o Eurocode 2 e a ABNT NBR 6118 para o caso de lajes sem armadura de cisalhamento. Um outro banco de dados, com resultados de 62 ensaios em lajes reforçadas com conectores pós-instalados de aço e PRFC, é utilizado para avaliar o desempenho destas técnicas de reforço e para apresentar propostas de adaptação das recomendações destas normas para permitir seu uso em situações de reforço à punção de ligações laje-pilar existentes.