Como é calculado o comprimento de flambagem dos pilares?

Como é calculado o comprimento de flambagem dos pilares?

O comprimento de flambagem dos pilares é fator determinante em seu dimensionamento. Como o cálculo dos pilares não se refere propriamente a elementos isolados, mas sim a elementos inseridos em uma estrutura aporticada, sua determinação não é imediata.

 

Os efeitos da flambagem são de extrema importância no dimensionamento de pilares. Esta série de artigos busca mostrar qual a filosofia do programa em relação a estas características, além de fornecer algumas alternativas para pilares de esbeltez muito elevada.

• Como é calculado o comprimento de flambagem dos pilares?
• Erro D04 - Esbeltez maior que 90 para seção composta
• Erro D05 - Esbeltez maior que 140
• Erro D08 - Esbeltez maior que 90 nas duas direções
• Como considerar o travamento dos pilares com vigas genéricas?

Como é calculado o comprimento de flambagem de pilares

Os pilares são considerados como elementos de uma estrutura de nós indeslocáveis, para a qual o comprimento de flambagem deverá ser o valor recomendado no item 15.6 da NBR 6118:2014, ou seja, igual à distância entre os eixos das vigas entre as quais ele se situa com contraventamento nas duas direções, ou igual à distância entre faces interna de elementos somado à altura no plano da seção transversal do pilar. Abaixo mostramos um exemplo de como este comprimento é considerado:

O valor real do comprimento de flambagem difere do comprimento entre os eixos por uma série de fatores:

• Espessura da laje e vigas ligadas ao pilar, que reduziriam seu comprimento efetivo;
• Rigidez da ligação entre vigas e pilares, que produz normalmente um efeito favorável;
• Deslocabilidade da estrutura como um todo, que pode ocasionar comprimentos de flambagem mais elevados.

Apesar disto, a consideração dos comprimentos de flambagem entre eixos está, na maioria dos casos, levemente a favor da segurança. Deve-se observar, como mostrado na figura acima, que pilares com “pé-direito” duplo não estão travados por lajes e não existem vigas para travá-los em pelo menos uma direção em um dos pavimentos. Neste caso, o comprimento de flambagem deve ser definido considerando os pavimentos com travamento.

 

No que diz respeito ao AltoQi Eberick, no momento da criação do pilar (processamento da estrutura), o comprimento de flambagem do pilar é definido como sendo o valor da sua altura (distância entre os planos dos pavimentos). É somente no dimensionamento que é realizada automaticamente a verificação do travamento dos pilares nas duas direções. Esta verificação é importante para considerar as situações de pé-direito duplo, como mostrado na figura acima. Considera-se que o pilar está travado no pavimento quando:

• Existe pelo menos uma viga chegando nesse pilar na direção B e outra na direção H;
• Existe pelo menos uma viga chegando nesse pilar, inclinada em relação a B ou H;
• Existe pelo menos uma laje associada a uma viga chegando nesse pilar.

Se o pilar não estiver travado em todos os lances, ao solicitar para que o elemento seja dimensionado, a verificação de travamento alterará o comprimento de flambagem, para cada lance, da seguinte forma:

• Procura o primeiro pavimento, a partir do topo do pilar, onde o pilar está travado na direção B;
• Procura o primeiro pavimento, a partir da base do pilar, onde o pilar está travado na direção B;
• Calcula o comprimento de flambagem na direção B como sendo a distância entre os dois níveis (considerando a elevação dos pilares nesses dois lances);
• Faz o mesmo processo para a direção H (ou seja, pode resultar em comprimentos de flambagem diferentes nas duas direções).

Caso o pilar não esteja travado em seu topo, nem haja nenhum travamento nesta direção até o pavimento superior da estrutura, o comprimento de flambagem é calculado da mesma maneira, porém a vinculação é definida como EL (engastado-livre), ao invés de RR (rotulado-rotulado), o que gera, internamente, um comprimento de flambagem duas vezes maior.

Alterações nos comprimentos de flambagem

Posteriormente, pode-se editar estes valores, acessando a guia Escalas na janela de dimensionamento de pilares, habilitando a opção le Fixo, é possível editar a vinculação bem como o comprimento de flambagem para cada pilar nas duas direções, alterando os campos le B e le H. Para isso:

• Acesse a guia Escalas, na janela de dimensionamento de pilares e habilite a opção le Fixo;
• Alterar a vinculação e o comprimento de flambagem do pilar;
• Acessar o menu Pilares - Detalhar.

Colaborador:  Maycom Carlos Deimling
André Luiz Banki