SISTEMATIZAÇÃO DO DIMENSIONAMENTO A FLEXO-COMPRESSÃO DE PILARES MISTOS PREENCHIDOS DE SEÇÃO RETANGULAR Antonio Carlos Pulido (1) & Silvana De Nardin (2) (1) Mestrando, PPGECiv Programa de Pós-graduação em Estruturas e Construção Civil Depto de Engenharia Civil, Universidade Federal de São Carlos. (2) Prof. Adjunto, Departamento de Engenharia Civil Universidade Federal de São Carlos.
FRUTO DA UTILIZAÇÃO DO AÇO NA FORMA DE PERFIS LAMINADOS, DOBRADOS OU SOLDADOS TRABALHANDO EM CONJUNTO COM O CONCRETO SIMPLES OU ARMADO. ESTRUTURA MISTA LAJE MISTA VIGA MISTA PILAR MISTO LIGAÇÃO MISTA
OBJETIVOS DO ESTUDO - ESTUDAR, COMPREENDER E ORGANIZAR AS FORMULAÇÕES DE DIMENSIONAMENTO DE PILARES RETANGULARES PREENCHIDOS PARA UTILIZAÇÃO NA PESQUISA DE MESTRADO; - CRIAR UMA PLANILHA DE DIMENSIONAMENTO QUE AUTOMATIZE O CÁLCULO DOS PILARES QUE SERÃO UTILIZADOS NA PESQUISA; - OBTER SENSIBILIDADE NO DIMENSIONAMENTO; - MOSTRAR QUE EXISTE A POSSIBILIDADE DE SE CRIAR ROTINAS DE DIMENSIONAMENTO EM SOFTWARES UTILIZADOS NO DIA-A-DIA DOS ESCRITÓRIOS, COMO É O CASO DO EXCEL; - DEMONSTRAR PARA O MERCADO PROFISSIONAL QUE EXISTE ALTERNATIVAS PARA DIMENSIONAMENTO DESTES ELEMENTOS, SEM A UTILIZAÇÃO DE PACOTES COMPUTACIONAIS AVANÇADOS E CAROS.
VANTAGENS DO PILAR MISTO PREENCHIDO - GRANDE CAPACIDADE RESISTENTE COM DIMENSÕES REDUZIDAS; - POSSIBILITA ATINGIR DEFORMAÇÕES PLÁSTICAS COM COMPORTAMENTO DÚCTIL; - REDUÇÃO DA POSSIBILIDADE DE FLAMBAGEM LOCAL; - REDUÇÃO DE FORMAS E ESCORAMENTOS, - REDUÇÃO DO PESO PRÓPRIO DA ESTRUTURA E ALÍVIO DAS FUNDAÇÕES, - BOA RESISTÊNCIA AO FOGO.
DESVANTAGENS - ALTO CUSTO DOS PERFIS PRINCIPALMENTE QUANDO SE PRECISA DE POUCAS PEÇAS; - FORNECEDORES NEM SEMPRE SE ENCONTRAM PRÓXIMOS A OBRA; - DIFICULDADES DE CONCRETAGEM;
DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS PREENCHIDOS NBR 8800:2008 ANEXO P RESISTÊNCIA DO AÇO AO ESCOAMENTO RESISTÊNCIA DO CONCRETO (DENSIDADE NORMAL) LIMITE DE ESBELTEZ LOCAL RELAÇÃO ALTURA/LARGURA
DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS PREENCHIDOS FATOR DE CONTRIBUIÇÃO DO PERFIL DE AÇO
DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS PREENCHIDOS LIMITE DE ÍNDICE DE ESBELTEZ LOCAL
DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS PREENCHIDOS RIGIDEZ EFETIVA A FLEXÃO
DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS PREENCHIDOS 1- DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES 2- DIMENSIONAMENTO À FLEXO-COMPRESSÃO UTILIZAÇÃO DE DOIS MÉTODOS: a) MÉTODO SIMPLIFICADO - MODELO I: b) MÉTODO GERAL - MODELO II:
DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS PREENCHIDOS- COMPRESSÃO SIMPLES CURVA DE EFEITO DE INSTABILIDADE c
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSÃO a) MÉTODO SIMPLIFICADO MODELO I: semelhante ao utilizado pela norma americana AISC-LRFD (2005), que representa a curva de interação Momento- Forca Normal por dois trechos de reta.
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSÃO b) MÉTODO GERAL MODELO II: representa a curva de interação por três trechos de reta
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSÃO b) MÉTODO GERAL MODELO II
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS- FLEXO-COMPRESSÃO b) MÉTODO GERAL MODELO II MÓDULOS DE RESISTÊNCIA PLÁSTICOS
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSÃO b) MÉTODO GERAL MODELO II
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSÃO b) MÉTODO GERAL MODELO II MÓDULOS DE RESISTÊNCIA PLÁSTICOS EIXO QUE PASSA PELO CENTROIDE DA SEÇÃO MISTA DO PERFIL DE AÇO: FORNECIDO PELO FABRICANTE DA ARMADURA: DO CONCRETO:
DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSÃO b) MÉTODO GERAL MODELO II MÓDULOS DE RESISTÊNCIA PLÁSTICOS L.N. DISTANTE Hn DO EIXO QUE PASSA PELO CENTROIDE DA SEÇÃO MISTA LINHA NEUTRA: DO PERFIL: DA ARMADURA: DO CONCRETO:
DESENVOLVIMENTOS DAS PLANILHAS ELETRÔNICAS CARACTERÍSTICAS E LIMITAÇÕES - DESENVOLVIDAS PARA O DIMENSIONAMENTO DE PILARES RETANGULARES MISTOS PREENCHIDOS; - SOFTWARE UTILIZADO FOI O EXCEL VERSÃO 2003; - PERMITE DIMENSIONAR ELEMENTOS SUBMETIDOS A COMPRESSÃO, FLEXÃO RETA E OBLÍQUA; - NECESSITA DE ANÁLISE ESTRUTURAL PRÉVIA; - POSSUI 4 ABAS: - ENTRADA DE DADOS; - ANÁLISE DO DIMENSIONAMENTO; ELEMENTOS MISTOS - DUAS ABAS AUXILIARES PARA A REALIZAÇÃO DOS CÁLCULOS.
DESENVOLVIMENTOS DAS PLANILHAS ELETRÔNICAS ENTRADA DE DADOS
DESENVOLVIMENTOS DAS PLANILHAS ELETRÔNICAS ANÁLISE DO DIMENSIONAMENTO
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLO 1 COMPRESSÃO SIMPLES: - NSD= 332 kn; - COMPRIMENTO DESTRAVADO DO LANCE = 2,70 m; - FY = 350 MPa; - MÓDULO DE ELASTICIDADE DO AÇO = 200.000 MPa; - FCK DO CONCRETO: 35 MPa; - MÓDULO DE ESLASTICIDADE DO CONCRETO = CALCULADO PELA PLANILHA.
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLO 1 COMPRESSÃO SIMPLES:
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLO 2 FLEXOCOMPRESSÃO RETA: - Nsd =332 kn; - Mx,sd : 1.044,96 kn.cm; - COMPRIMENTO DESTRAVADO DO LANCE = 2,70 m; - FY = 350 MPa; - MÓDULO DE ELASTICIDADE DO AÇO = 200.000 MPa; - FCK DO CONCRETO : 35 MPa; - MÓDULO DE ESLASTICIDADE DO CONCRETO = CALCULADO PELA PLANILHA.
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLO 2 FLEXOCOMPRESSÃO RETA:
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLO 3 FLEXOCOMPRESSÃO OBLÍQUA: - Nsd = 332 kn; - Mx,sd : 1.044,96 kn.cm; - My,sd : 950,50 Kn.cm; - COMPRIMENTO DESTRAVADO DO LANCE = 2,70 m; - FY = 350 MPa; - MÓDULO DE ELASTICIDADE DO AÇO = 200.000 MPa; - FCK DO CONCRETO : 35 MPa; - MÓDULO DE ESLASTICIDADE DO CONCRETO = CALCULADO PELA PLANILHA.
EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLO 3 FLEXOCOMPRESSÃO OBLÍQUA:
COMENTÁRIOS FINAIS - A IMPLEMENTAÇÃO VISOU A SISTEMATIZAÇÃO DAS VERIFICAÇÕES APLICÁVEIS A PILARES MISTOS PREENCHIDOS DE SEÇÃO RETANGULAR, SEGUNDO AS RECOMENDAÇÕES DO ANEXO P DA NBR 8800:2008; - PERMITE QUE O USUÁRIO AVALIE UM GRANDE CONJUNTO DE PERFIS TUBULARES; - PERMITE QUE SE ESCOLHA O TIPO DE MODELO DE INTERAÇÃO QUE DESEJA ADOTAR (MODELO I OU II); - DEMONSTRA A VIABILIDADE DA ELABORAÇÃO DE FERRAMENTAS SIMPLES E ÁGEIS PARA AUXILIAR NO DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS MISTOS SEM AGREGAR GRANDES CUSTOS FINANCEIROS.
AGRADECIMENTOS OS AUTORES AGRADECEM AO PPGECIV PROGRAMA DE PÓS- GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS E CONSTRUÇÃO CIVIL DO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DA UFSCAR UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS, PELO APOIO DADO AO DESENVOLVIMENTO DESTE PROJETO QUE É PARTE DE UM PROJETO DE MESTRADO ATUALMENTE EM DESENVOLVIMENTO E INTITULADO INFLUÊNCIA DO COMPORTAMENTO DAS LIGAÇÕES NA ESTABILIDADE DE ESTRUTURAS MISTAS DE AÇO E CONCRETO.
DESENVOLVIMENTOS DAS PLANILHAS ELETRÔNICAS EXEMPLO PRÁTICO