O uso de perfis metálicos em estruturas de concreto armado tem crescido à medida em que os projetos arquitetônicos ficam mais arrojados e são necessários elementos diferenciados, seja por questões estéticas e também por questões de desempenho estrutural. Atualmente, nos deparamos com estes elementos sendo aplicados em obras de diferentes portes, comerciais, industriais e inclusive residenciais.
No presente artigo, abordamos sobre a aplicação de perfis metálicos que são dimensionados pelo AltoQi Eberick, as janelas de dimensionamento disponíveis para estes elementos e demais configurações do programa específicas para projetos que utilizem vigas e/ou pilares metálicos na estrutura.
Configurações
Quando uma viga ou um pilar forem lançados no AltoQi Eberick com elemento do tipo Aço Estrutural, eles serão dimensionados pelo programa.
Para estes elementos, o AltoQi Eberick permite configurar coeficientes de ponderação e um conjunto de combinações específicas. Estes podem ser verificados pelo usuário acessando o menu Estrutura - Configurações - Projeto - Ações, nas abas Ações e Combinações, como abordado no artigo Principais configurações de ações.
Janela de dimensionamento
Os resultados de dimensionamento dos perfis metálicos são verificados em janelas específicas, de Vigas metálicas e Pilares metálicos, as quais ficam habilitadas após a estrutura ter sido processada. A janela de dimensionamento de pilares metálicos fica disponível de forma geral na janela de Edificação, à direita do AltoQi Eberick, e a janela de vigas metálicas fica disponível em cada pavimento que contiver estes elementos lançados na estrutura. O acesso a estas janelas pode ser feito tanto pela janela Edificação como também pelo menu Estrutura, no grupo Dimensionamento:
Vigas metálicas
Acessando a janela de vigas metálicas, note que são exibidas informações referentes à classe do aço, à família, grupo e seção do perfil adotado. Caso o projetista deseje alterar o perfil, isso pode ser feito diretamente nestas colunas, porém vale lembrar que, ao alterar o perfil, a estrutura deve ser reprocessada para realizar a análise estrutural adequadamente (veja: Quando preciso reprocessar a estrutura no Eberick?). Estas informações aparecem quando visualizamos a aba de Vigas desta janela:
Pelos ícones abaixo da tabela de vigas, note que existe também a aba Trechos:
O acesso à aba Trechos possibilita a visualização da extensão do perfil e a edição dos comprimentos de flambagem da viga corrente (conforme selecionado na coluna "Nome" mais à esquerda). Nesta aba, o projetista sempre deve confirmar o comprimento de flambagem calculado automaticamente pelo AltoQi Eberick e verificar se este valor está adequado, marcando a coluna "le Fixo" para validar estes valores. Ao marcar a coluna "le Fixo", o usuário também poderá editar os vínculos B e H e os comprimentos de flambagem B e H como preferir. Quando a coluna "le Fixo" não for marcada, o programa emitirá o Aviso 124 - Verificar comprimento de flambagem, ao gerar um relatório de status dos elementos ou resumo de materiais, por exemplo.
Pilares metálicos
A janela de pilares metálicos é semelhante à de vigas metálicas, e conta com duas abas, de Seção e Esbeltez. Na aba Seção também são exibidas informações referentes à classe do aço, à família, grupo e seção do perfil adotado, e na aba Esbeltez podem ser alteradas as definições de travamento do pilar, o tipo de vínculo e o comprimento do trecho para a verificação de esbeltez, nas direções B e H, quando habilitada a coluna "Fixar".
Abaixo da tabela de pilares podem ser conferidos os diagramas das verificações feitas pelo AltoQi Eberick, como veremos a seguir.
Verificações dos perfis metálicos
O AltoQi Eberick realiza diferentes verificações de esforços e efeitos combinados nos perfis metálicos, e algumas destas verificações são específicas ao perfil adotado. Veja na tabela abaixo quais verificações são feitas para cada perfil:
Para cada uma das verificações são aplicadas as prescrições normativas da NBR 8800 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios.
O programa compara o valor solicitante obtido na verificação com o valor resistente da peça, e exibe a relação entre eles na forma de diagrama percentual. Quando a coluna de uma das verificações ultrapassa a linha de "100%", isto significa que o esforço solicitante superou o resistente, indicando erro no dimensionamento do perfil metálico. Pelo ícone Erros () da janela de dimensionamento, pode-se conferir qual o erro de dimensionamento da peça, e clicar duas vezes sobre a mensagem de erro para verificar melhor por que ele ocorre e sugestões de solução na Ajuda do programa.
No exemplo abaixo, vemos um pilar P11 que apresentou o Erro D194 - Momento fletor solicitante maior que o resistente na verificação de flambagem local.
Note que, apesar de ser exibido o erro D194, referente à primeira verificação não atendida (Flambagem local em X), os diagramas das verificações de Flambagem lateral e de Efeito combinado dos esforços também ultrapassaram a linha de resistência e são indicados em vermelho, sendo necessário ao projetista verificar possibilidades de ajuste na concepção para suprimir estes erros e manter os diagramas abaixo do limite (100%) em todas as verificações. A título de exemplo, aumentando a seção deste pilar de 150x26 para a 200x29, as verificações são atendidas.
Diagrama de deslocamentos
Os perfis metálicos também são verificados quanto aos deslocamentos, quando durante o processamento da estrutura o usuário habilita as opções de determinação dos deslocamentos (ver Quais opções de análise ao processar uma estrutura no AltoQi Eberick?). Caso estas opções não sejam habilitadas no processamento, será exibido o Aviso 123 - Deslocamentos não verificados. Necessário processar com a verificação de deslocamentos.
Pela janela de vigas metálicas, pode-se acessar o ícone "deslocamentos" () para verificar o diagrama de deslocamentos da vigas para a Aceitabilidade sensorial - Visual, com as flechas máximas obtidas em cada vão. Caso algum dos deslocamentos ultrapasse o limite configurado, será emitido aviso de flecha excessiva pelo AltoQi Eberick. Na barra inferior de comandos, o usuário pode escolher ainda a combinação de ações em serviço que deseja conferir:
O limite de flecha para as vigas metálicas deve ser configurado pelo usuário no menu Estrutura - Configurações - Projeto - Verificações ao ELS:
Pela janela de pilares metálicos, acessando o ícone Deslocamentos (), também é possível obter um diagrama com os deslocamentos máximos dos pilares para a envoltória de esforços ou por combinações em serviço:
Relatório de verificações
Nas janelas de dimensionamento de vigas metálicas e de pilares metálicos pode ser acessado o ícone Relatórios - Verificações. Ao selecionar uma viga ou pilar metálico e abrir o seu relatório de verificações, estarão disponíveis todas as informações acerca do perfil adotado, as propriedades do material, o resumo das verificações de dimensionamento (com os diagramas de esforço atuante / resistente) e as tabelas com todos os esforços verificados.
Para melhor conferência dos resumo de resultados do projeto, é disponibilizada também uma tabela de verificação de quantos elementos metálicos do projeto apresentaram erros ou avisos. A tabela de verificação dos elementos é apresentada ao final do relatório de Diagnóstico da Estrutura , pelo menu Estrutura - Relatórios. Nele verificamos uma tabela para os elementos de concreto armado e uma tabela específica para os elementos metálicos:
Para escolher o formato de visualização dos seus relatórios, confira também o artigo Como salvar relatórios do Eberick?