Reduzir a armadura de pilares com travamento lateral por vigas

A fase de projeto constitui uma etapa fundamental para a concepção de um produto de engenharia. O processo tradicional de projeto tem se amparado na experiência, habilidade e intuição de engenheiros. O objetivo da otimização em engenharia é obter projetos mais eficientes e ao mesmo tempo seguros.

Reduzir a armadura de pilares com travamento lateral por vigas

O vídeo abaixo apresenta os métodos 5 e 6 da série de otimização do dimensionamento da armadura de pilares listados acima.

Além dos momentos fletores obtidos da análise da estrutura, os pilares também são dimensionados considerando outros fatores, como momento fletor de segunda ordem local (M2d), momento decorrente da fluência (Mcd) e momento acidental (Mad). Em algumas situações, o momento de segunda ordem local (M2d) em um pilar pode ter influência considerável no seu dimensionamento, quanto maior for a esbeltez de um pilar, maior é o valor de M2d.

No croqui do pavimento Térreo do projeto exemplo, demonstrado no item Como reduzir a armadura de pilares? dessa sequência de artigos, vê-se que os pilares P7, P8 e P9 não estão travados em suas direções de menor inércia, como visto na figura abaixo:

Como os pilares indicados acima não estão travados em uma de suas direções, o comprimento de flambagem destes pilares é maior do que se os mesmos fossem travados em suas duas direções, desta forma a esbeltez dos mesmos também é maior e consequentemente os momentos de segunda ordem que atuam sobre estes pilares tem maior influência no dimensionamento dos mesmos.

À título de exemplo, será analisado o dimensionamento do pilar P8 deste projeto. Como visto na figura abaixo, este pilar apresenta armação maior nos pavimentos Térreo e Tipo do que no pavimento de cobertura, onde estes pilares estão travados por vigas em uma direção e laje na outra direção. 

Na janela de dimensionamento Pilares em prumada através do menu Relatórios –  Cálculo Detalhado pode-se verificar os comprimentos de flambagem e momentos de dimensionamento deste pilar. À título de exemplo vamos analisar o relatório de cálculo detalhado do pilar P8 no pavimento Tipo:

Por meio do relatório de cálculo detalhado pode-se ver que este pilar apresenta um valor do índice de esbeltez de 88.97; nota-se que o momento de dimensionamento deste pilar em sua direção de menor inércia (Msdx) tem valor igual à 2458 kgf.m, sendo que o momento de segunda ordem (M2d) atuando na direção de menor inércia do pilar (Direção B) tem valor igual à 1650 kgf.m. Dessa forma, o momento de segunda ordem é fator preponderante para o dimensionamento deste pilar.

À título de exemplo, adicionando uma viga ligando os pilares P7, P8 e P9 deste pavimento estes pilares passam a ficar travados em sua direção de menor inércia como visto abaixo:

Analisando o relatório de cálculo detalhado do pilar P8 no pavimento Tipo para a situação indicada acima se tem os seguintes resultados:

Como visto no relatório acima, apenas inserindo as vigas no baldrame no pavimento Térreo para realizar o travando o pilar P8 em sua direção de inércia, a esbeltez diminuiu para 69.20. O momento de segunda ordem (M2d) na direção B, que era de 1650 kgfm, diminuiu significativamente para 998kgfm e consequentemente o momento de dimensionamento (Msdx) diminuiu de 2548 kgfm para 1818 kgfm, cerca de 70% do momento fletor inicial. A armação final deste pilar ficou como definido abaixo: