O que aprendi nas aulas de Concreto I: Pilar

Fala galera, tudo certo?! Bom, conforme combinado no artigo da semana passada, essa semana vou falar sobre pilares. Se você não viu o artigo da semana passada, em que falamos sobre vigas, sugiro que clique aqui, antes de prosseguir nesse post. Agora, se você está por dentro do assunto, então role essa tela para baixo e confira!

Passo 0: Descobrindo a área de influência do pilar.

Como foi falado no artigo introdutório dessa série de posts, o pilar é responsável por apoiar as vigas e suportar sua carga. Pois bem, só que cada pilar, dentro de um sistema estrutural, suporta uma parte dessa carga. E, para sabermos qual é a parte que o pilar “N” suportará, temos que encontrar sua área de influência. Essa área é dada, conforme mostra a figura abaixo:

Isto é, a área de influência do pilar será a metade das dimensões do local onde o pilar está alocado. Nessa figura acima, por exemplo, a área de influência do pilar P1 será dada por:

Passo 1: Encontrando a área mínima necessária do pilar (Ac)

O primeiro passo do nosso pré-dimensionamento é encontrar a área mínima, que terá nosso pilar.

O valor de “B”, que é a menor dimensão da seção do pilar, é dado, previamente, pelo projeto arquitetônico. Já o valor de “D” é calculado através da seguinte fórmula:

Onde:

∑R= somatória das reações de apoio das vigas apoiadas no pilar a ser calculado, expressa em quilonewton (kN);

Ai = Área de influência do pilar a ser calculado, expressa em metros (m);

pav = número de pavimentos, expresso sem unidade de medida;

sadm concreto = Tensão admissível do concreto armado, que no caso é 17.652 kN/m²;

B = menor dimensão do pilar, expressa em metros (m).

Existem algumas regras, segundo a NBR6118, das quais não podemos ignorar…

  • O pilar ou pilar-parede não pode apresentar dimensão menor do que 19cm;
  • O pilar não pode apresentar seção transversal menor do que 360cm²;
  • Em casos especiais, até admite-se pilares com medidas que estejam entre 14 e 19cm. Entretanto, deve ser multiplicado com os esforços solicitantes de cálculo do dimensionamento do mesmo um coeficiente adicional gn, conforme a tabela retirada da norma:
Fonte: NBR6118.

Passo 2: Tipo de pilar e índice de esbeltez (λ).

Antes de mostrar como descobrir essas informações, vamos a uma breve explicação sobre esses termos.

A esbeltez do pilar é dada pela relação entre seu comprimento de flambagem e seu raio de giração mínimo (solicitações tangenciais – cortante e torção). O índice de esbeltez do pilar determina qual é o processo de cálculo mais coerente a ser seguido. Em resumo, esse índice deve ter resultado igual ou menor do que 40. Caso seu resultado seja superior ao padronizado, isso significa que seu pilar estará sofrendo flambagem.

Para descobrir o índice de esbeltez, antes precisamos dos valores do comprimento de flambagem (Le) e do raio de giração mínimo (γ).

O comprimento de flambagem do pilar (Le) é calculado em função do pé direito do ambiente (L) e do apoio do pilar em suas extremidades. Sendo assim, se os apoios forem:

Já o raio de giração mínimo do pilar determinado através da menor dimensão do pilar (B), em relação ao seu momento de inércia:

Descoberto esses dois valores (Le e γmínimo), agora é possível calcular o índice de esbeltez (λ):

Como foi dito acima, esse valor deve ser igual ou menor a 40. Veja abaixo a tabela com a relação entre a esbeltez e tipo do pilar:

Passo 3: Vamos calcular as cargas atuantes no pilar…

No pré-dimensionamento, consideramos para o cálculo das cargas atuantes: o peso próprio do pilar, a somatória das reações de apoio das vigas apoiadas no pilar calculado e o número de pavimentos da edificação.

Para encontrar o peso próprio do pilar (PP), multiplicamos suas dimensões (B e D) pelo pé direito do ambiente e peso específico do concreto armado. Sendo assim:

Encontrado o peso específico do concreto, agora calculamos a carga atuante N:

Assim como no pré-dimensionamento da laje, aqui também temos que considerar o coeficiente de segurança (1,4). Então, o cálculo final de cargas atuantes do pilar fica da seguinte forma:

E assim, terminamos o pré-dimensionamento de pilar!

Na próxima semana, veremos como realizar o pré-dimensionamento de sapatas. Beleza?!

Concluindo…

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Até a próxima!

Amanda Lima.

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