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 .. 19 M todo do Pilar-Padr o com Rigidez Aproximada.

5 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 .. 40 Roteiro de C lculo .. 40 Exemplos Num 41 Exemplo 1 .. 41 Exemplo 2.

6 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 . 76 Pilar Intermedi rio 78 Pilar de Extremidade P5 .. 83 Pilar de Extremidade P6.

7 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. (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.

8 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.