Reduzir a armadura de pilares rotacionando sua seção

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 rotacionando sua seção

O vídeo abaixo apresenta os métodos 2, 3 e 4 da série de otimização do dimensionamento da armadura de pilares listados acima. 

Uma forma de otimizar o dimensionamento de um pilar é verificar os momentos atuantes nas diferentes direções de inércia da seção e identificar o momento crítico para o dimensionamento. Nem sempre o fato de o momento de maior valor estar aplicado na direção de maior inércia indica que esse é o momento crítico de dimensionamento.

Para isso, pode-se utilizar o conceito de excentricidade relativa, no qual, para ser crítico, o momento na maior direção deve ser N vezes superior ao momento na menor direção, onde "N" é a relação "altura/largura" da seção.

Na imagem abaixo, observa-se os momentos fletores de cálculo do pilar P4 do projeto exemplo, descrito no item Como reduzir a armadura de pilares?. 

Note que os momentos máximos solicitantes neste pilar atuam em sua menor direção de inércia, o que torna o dimensionamento destes elementos pouco econômico. Se calcularmos a relação 

Sabendo que este pilar tem seção 14×40 pode-se concluir de forma simplificada que, para o momento na maior dimensão do pilar ser crítico, ele precisaria ser aproximadamente 3 vezes maior que o momento atuando na menor dimensão (40cm/14cm = 2.85). Como 2372 kgf.m não é 3 vezes maior que o momento de 1779 kgf.m o momento crítico no pavimento Cobertura também atua na dimensão de menor inércia do pilar.

De forma a tornar o dimensionamento deste elemento mais econômico pode-se rotacionar este pilar, fazendo com que os momentos solicitantes sobre ele passem a atuar em sua direção de maior inércia da seção.