PILARES DE CONCRETO ARMADO - feb.unesp.br

1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNESP - Campus de Bauru/SP FACULDADE DE ENGENHARIA Departamento de Engenharia Civil Disciplina: 2323 - ESTRUTURAS DE CONCRETO II NOTAS DE AULA PILARES DE CONCRETO ARMADO Prof. Dr. PAULO S RGIO DOS SANTOS BASTOS ( ) Bauru/SP Maio/2017 APRESENTA O Esta apostila tem o objetivo de servir como notas de aula na disciplina 2323 Estruturas de CONCRETO II, do curso de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia, da Universidade Estadual Paulista UNESP, Campus de Bauru/SP. O texto apresenta parte das prescri es contidas na NBR 6118/2014 ( Projeto de estruturas de CONCRETO Procedimento ) para o dimensionamento de PILARES de CONCRETO ARMADO .

2 O dimensionamento dos PILARES feito com base nos m todos do pilar padr o com curvatura e rigidez aproximadas. Outros m todos constantes da norma n o s o apresentados, e s o estudados os PILARES de se o retangular e somente os de n s fixos (contraventados), com ndice de esbeltez m ximo at 90. A apresenta o do dimensionamento dos PILARES feita em fun o da classifica o que os individualiza em PILARES intermedi rios, de extremidade e de canto. V rios exemplos num ricos est o apresentados para cada um deles. O item 2 (Cobrimento da Armadura) n o espec fico dos PILARES , por m, foi inserido no texto porque muito importante no projeto, e cont m altera es em rela o vers o anterior da norma (2003).

3 No item 4 (Conceitos Iniciais) s o apresentadas algumas informa es b sicas iniciais e os conceitos relativos ao chamado Pilar Padr o , cujo modelo utilizado pela NBR 6118 para a determina o aproximada do momento fletor de segunda ordem. Por ltimo s o apresentados exemplos num ricos de dimensionamento de PILARES de um edif cio baixo e com planta de f rma simples. O autor agradece aos estudantes que colaboraram no estudo dos PILARES , Antonio Carlos de Souza Jr., Caio Gorla Nogueira, Jo o Paulo Pila D Aloia, Rodrigo Fernando Martins, e ao t cnico derson dos Santos Martins, pela confec o de desenhos. Cr ticas e sugest es ser o bem-vindas. SUM RIO 1 INTRODU O.

4 1 2 AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE .. 1 3 QUALIDADE DO CONCRETO DE COBRIMENTO .. 1 4 ESPESSURA DO COBRIMENTO DA ARMADURA .. 2 5 CONCEITOS INICIAIS .. 4 Solicita es Normais .. 4 Flambagem .. 4 N o-linearidade F sica e Geom trica .. 5 Equa o da Curvatura de Elementos Fletidos .. 6 Compress o Axial .. 8 Pilar-Padr o .. 9 6 NO ES DE CONTRAVENTAMENTO DE ESTRUTURAS .. 11 Estruturas de N s Fixos e M veis .. 12 Elementos Isolados .. 14 7 NDICE DE ESBELTEZ .. 14 8 EXCENTRICIDADES .. 16 Excentricidade de 1a Ordem .. 16 Excentricidade 16 Excentricidade de 2a Ordem .. 17 Excentricidade Devida Flu ncia .. 18 9 DETERMINA O DOS EFEITOS LOCAIS DE 2a ORDEM .. 19 M todo do Pilar-Padr o com Curvatura Aproximada.

5 19 M todo do Pilar-Padr o com Rigidez Aproximada .. 21 10 SITUA ES B SICAS DE PROJETO .. 22 Pilar Intermedi rio .. 22 Pilar de Extremidade .. 23 Pilar de Canto .. 24 11 DETERMINA O DA SE O SOB O M XIMO MOMENTO FLETOR .. 25 12 SITUA ES DE PROJETO E DE C LCULO .. 26 Pilar Intermedi rio .. 27 Pilar de Extremidade .. 27 Pilar de Canto .. 28 13 C LCULO DA ARMADURA LONGITUDINAL COM AUX LIO DE BACOS .. 29 Flex o Composta Normal .. 29 Flex o Composta Obl qua .. 30 14 RELA O ENTRE A DIMENS O M NIMA E O COEFICIENTE DE PONDERA O31 15 C LCULO DOS PILARES INTERMEDI RIOS .. 32 Roteiro de C lculo .. 32 Exemplos Num 33 Exemplo 1 .. 33 Exemplo 2 .. 37 16 C LCULO DOS PILARES DE EXTREMIDADE.

6 40 Roteiro de C lculo .. 40 Exemplos Num 41 Exemplo 1 .. 41 Exemplo 2 .. 46 Exemplo 3 .. 51 Exemplo 4 .. 54 17 C LCULO DOS PILARES DE CANTO .. 58 Roteiro de C lculo .. 58 Exemplos Num 58 Exemplo 1 .. 59 Exemplo 2 .. 62 Exemplo 3 .. 66 18 DISPOSI ES CONSTRUTIVAS .. 70 Armadura Longitudinal de PILARES .. 71 Di metro M nimo .. 71 Distribui o Transversal .. 71 Armadura M nima e M 71 Detalhamento da Armadura .. 72 Prote o contra Flambagem .. 72 Armadura Transversal de PILARES .. 73 PILARES -Parede .. 74 19 ESTIMATIVA DA CARGA VERTICAL NO PILAR POR REA DE INFLU NCIA .. 74 20 PR -DIMENSIONAMENTO DA SE O TRANSVERSAL DO PILAR .. 75 21 DIMENSIONAMENTO DE PILARES DE UMA EDIFICA O DE BAIXA ALTURA.

7 76 Pilar Intermedi rio 78 Pilar de Extremidade P5 .. 83 Pilar de Extremidade P6 .. 89 Pilar de Canto P1 .. 94 UNESP, Bauru/SP PILARES de CONCRETO ARMADO 1 1 INTRODU O PILARES s o Elementos lineares de eixo reto, usualmente dispostos na vertical, em que as for as normais de compress o s o preponderantes. (NBR 6118/20141, item ). PILARES -parede s o Elementos de superf cie plana ou casca cil ndrica, usualmente dispostos na vertical e submetidos preponderantemente compress o. Podem ser compostos por uma ou mais superf cies associadas. Para que se tenha um pilar-parede, em alguma dessas superf cies a menor dimens o deve ser menor que 1/5 da maior, ambas consideradas na se o transversal do elemento estrutural.

8 (item ). O dimensionamento dos PILARES feito em fun o dos esfor os externos solicitantes de c lculo, que compreendem as for as normais (Nd), os momentos fletores (Mdx e Mdy) e as for as cortantes (Vdx e Vdy) no caso de a o horizontal. A NBR 6118, na vers o de 2003, fez modifica es em algumas das metodologias de c lculo das estruturas de CONCRETO ARMADO , como tamb m em alguns par metros aplicados no dimensionamento e verifica o das estruturas. Especial aten o dada quest o da durabilidade das pe as de CONCRETO . Particularmente no caso dos PILARES , a norma introduziu v rias modifica es, como no valor da excentricidade acidental, um maior cobrimento de CONCRETO , uma nova metodologia para o c lculo da esbeltez limite relativa considera o ou n o dos momentos fletores de 2a ordem e, principalmente, com a considera o de um momento fletor m nimo, que pode substituir o momento fletor devido excentricidade acidental.

9 A vers o de 2014 mant m essas prescri es, e introduziu que a verifica o do momento fletor m nimo pode ser feita comparando uma envolt ria resistente, que englobe a envolt ria m nima com 2 ordem. No item ( Processo aproximado para o dimensionamento flex o composta obl qua ) a NBR 6118 apresenta um m todo simplificado para o projeto de PILARES sob flex o composta normal e obl qua, que n o ser apresentado neste texto. Os tr s itens seguintes (2,3 e 4) foram inseridos nesta apostila porque s o muito importantes no projeto de estruturas de CONCRETO , especialmente o cobrimento da armadura pelo CONCRETO . 2 AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE Segundo a NBR 6118 (item ), A agressividade do meio ambiente est relacionada s a es f sicas e qu micas que atuam sobre as estruturas de CONCRETO , independentemente das a es mec nicas, das varia es volum tricas de origem t rmica, da retra o hidr ulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas.

10 Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na Tabela 1 e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condi es de exposi o da estrutura ou de suas partes (item ). Conhecendo o ambiente em que a estrutura ser constru da, o projetista estrutural pode considerar uma condi o de agressividade maior que aquelas mostradas na Tabela 1. 3 QUALIDADE DO CONCRETO DE COBRIMENTO Conforme a NBR 6118 (item ), a .. durabilidade das estruturas altamente dependente das caracter sticas do CONCRETO e da espessura e qualidade do CONCRETO do cobrimento da armadura. Ensaios comprobat rios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os par metros m nimos a serem atendidos.