16 Sistematizacao Do Dimensionamento a Flexo Compressao de Pilares

SISTEMATIZAO DO DIMENSIONAMENTO A FLEXO-COMPRESSO

DE PILARES MISTOS PREENCHIDOS DE SEO RETANGULAR

Antonio Carlos Pulido (1) & Silvana De Nardin (2)

(1) Mestrando, PPGECiv Programa de Ps-graduao em Estruturas e Construo Civil Depto de Engenharia Civil, Universidade Federal de So Carlos.

(2) Prof. Adjunto, Departamento de Engenharia Civil Universidade Federal de So Carlos.

ELEMENTOS MISTOS

FRUTO DA UTILIZAO DO AO NA FORMA DE PERFIS LAMINADOS,

DOBRADOS OU SOLDADOS TRABALHANDO EM CONJUNTO COM O

CONCRETO SIMPLES OU ARMADO.

LAJE MISTA

ESTRUTURA MISTA

VIGA MISTA

LIGAO MISTAPILAR MISTO

ELEMENTOS MISTOS

OBJETIVOS DO ESTUDO - ESTUDAR, COMPREENDER E ORGANIZAR AS FORMULAES DE

DIMENSIONAMENTO DE PILARES RETANGULARES PREENCHIDOS PARA

UTILIZAO NA PESQUISA DE MESTRADO;

- CRIAR UMA PLANILHA DE DIMENSIONAMENTO QUE AUTOMATIZE O

CLCULO DOS PILARES QUE SERO UTILIZADOS NA PESQUISA;

- MOSTRAR QUE EXISTE A POSSIBILIDADE DE SE CRIAR ROTINAS DE

DIMENSIONAMENTO EM SOFTWARES UTILIZADOS NO DIA-A-DIA DOS

ESCRITRIOS, COMO O CASO DO EXCEL;

- DEMONSTRAR PARA O MERCADO PROFISSIONAL QUE EXISTE

ALTERNATIVAS PARA DIMENSIONAMENTO DESTES ELEMENTOS, SEM A

UTILIZAO DE PACOTES COMPUTACIONAIS AVANADOS E CAROS.

- OBTER SENSIBILIDADE NO DIMENSIONAMENTO;

VANTAGENS DO PILAR MISTO PREENCHIDO

- GRANDE CAPACIDADE RESISTENTE COM DIMENSES REDUZIDAS;

- POSSIBILITA ATINGIR DEFORMAES PLSTICAS COM

COMPORTAMENTO DCTIL;

- REDUO DA POSSIBILIDADE DE FLAMBAGEM LOCAL;

- REDUO DE FORMAS E ESCORAMENTOS,

- REDUO DO PESO PRPRIO DA ESTRUTURA E ALVIO DAS

FUNDAES,

- BOA RESISTNCIA AO FOGO.

ELEMENTOS MISTOS

DESVANTAGENS

- ALTO CUSTO DOS PERFIS PRINCIPALMENTE QUANDO SE PRECISA DE

POUCAS PEAS;

- FORNECEDORES NEM SEMPRE SE ENCONTRAM PRXIMOS A OBRA;

- DIFICULDADES DE CONCRETAGEM;

ELEMENTOS MISTOS

DIMENSIONAMENTO DOS PILARES MISTOS

PREENCHIDOS NBR 8800:2008 ANEXO P

ELEMENTOS MISTOS

RESISTNCIA DO AO AO ESCOAMENTO

RESISTNCIA DO CONCRETO

(DENSIDADE NORMAL)

LIMITE DE ESBELTEZ LOCAL

RELAO ALTURA/LARGURA


PREENCHIDOS

ELEMENTOS MISTOS

FATOR DE CONTRIBUIO DO PERFIL DE AO


PREENCHIDOS

ELEMENTOS MISTOS

LIMITE DE NDICE DE ESBELTEZ LOCAL


PREENCHIDOS

ELEMENTOS MISTOS

RIGIDEZ EFETIVA A FLEXO

UTILIZAO DE DOIS MTODOS:

a) MTODO SIMPLIFICADO - MODELO I:

b) MTODO GERAL - MODELO II:

ELEMENTOS MISTOS

2- DIMENSIONAMENTO FLEXO-COMPRESSO


PREENCHIDOS

1- DIMENSIONAMENTO COMPRESSO SIMPLES


PREENCHIDOS- COMPRESSO SIMPLES

ELEMENTOS MISTOS

CURVA DE EFEITO DE

INSTABILIDADE c

DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS FLEXO-COMPRESSO

a) MTODO SIMPLIFICADO MODELO I: semelhante ao utilizado pela norma americana AISC-LRFD (2005), que representa a curva de interao Momento-

Forca Normal por dois trechos de reta.

ELEMENTOS MISTOS


b) MTODO GERAL MODELO II: representa a curva de interao por trs trechos de reta

ELEMENTOS MISTOS


b) MTODO GERAL MODELO II

ELEMENTOS MISTOS

DIMENSIONAMENTO DE PILARES MISTOS- FLEXO-COMPRESSO


ELEMENTOS MISTOS

MDULOS DE RESISTNCIA PLSTICOS



ELEMENTOS MISTOS



ELEMENTOS MISTOS


DA ARMADURA:

DO PERFIL DE AO: FORNECIDO PELO FABRICANTE

DO CONCRETO:

EIXO QUE PASSA PELO CENTROIDE DA SEO MISTA



ELEMENTOS MISTOS


LINHA NEUTRA:

DO PERFIL:

L.N. DISTANTE Hn DO EIXO QUE PASSA PELO CENTROIDE DA SEO MISTA

DA ARMADURA:

DO CONCRETO:

DESENVOLVIMENTOS DAS PLANILHAS ELETRNICAS

- DESENVOLVIDAS PARA O DIMENSIONAMENTO DE PILARES

RETANGULARES MISTOS PREENCHIDOS;

CARACTERSTICAS E LIMITAES

- SOFTWARE UTILIZADO FOI O EXCEL VERSO 2003;

- PERMITE DIMENSIONAR ELEMENTOS SUBMETIDOS A COMPRESSO,

FLEXO RETA E OBLQUA;

- NECESSITA DE ANLISE ESTRUTURAL PRVIA;

- POSSUI 4 ABAS:

- ENTRADA DE DADOS;

- ANLISE DO DIMENSIONAMENTO;

- DUAS ABAS AUXILIARES PARA A REALIZAO DOS CLCULOS.

ELEMENTOS MISTOS

DESENVOLVIMENTOS DAS PLANILHAS ELETRNICAS ENTRADA DE DADOS

ELEMENTOS MISTOS


ANLISE DO DIMENSIONAMENTO

ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLOS DE UTILIZAO

ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLO 1 COMPRESSO SIMPLES:

- NSD= 332 kN;

- COMPRIMENTO DESTRAVADO DO LANCE = 2,70 m;

- FY = 350 MPa;

- MDULO DE ELASTICIDADE DO AO = 200.000 MPa;

- FCK DO CONCRETO: 35 MPa;

- MDULO DE ESLASTICIDADE DO CONCRETO = CALCULADO PELA PLANILHA.


ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLO 1 COMPRESSO SIMPLES:


ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLO 2 FLEXOCOMPRESSO RETA:

- Nsd =332 kN;

- Mx,sd : 1.044,96 kN.cm;


- FY = 350 MPa;


- FCK DO CONCRETO : 35 MPa;



ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLO 2 FLEXOCOMPRESSO RETA:


ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLO 3 FLEXOCOMPRESSO OBLQUA:

- Nsd = 332 kN;

- Mx,sd : 1.044,96 kN.cm;

- My,sd : 950,50 Kn.cm;


- FY = 350 MPa;


- FCK DO CONCRETO : 35 MPa;



ELEMENTOS MISTOS

EXEMPLO 3 FLEXOCOMPRESSO OBLQUA:

COMENTRIOS FINAIS

ELEMENTOS MISTOS

- A IMPLEMENTAO VISOU A SISTEMATIZAO DAS VERIFICAES

APLICVEIS A PILARES MISTOS PREENCHIDOS DE SEO

RETANGULAR, SEGUNDO AS RECOMENDAES DO ANEXO P DA

NBR 8800:2008;

- PERMITE QUE O USURIO AVALIE UM GRANDE CONJUNTO DE

PERFIS TUBULARES;

- PERMITE QUE SE ESCOLHA O TIPO DE MODELO DE INTERAO

QUE DESEJA ADOTAR (MODELO I OU II);

- DEMONSTRA A VIABILIDADE DA ELABORAO DE FERRAMENTAS

SIMPLES E GEIS PARA AUXILIAR NO DIMENSIONAMENTO DE

ELEMENTOS ESTRUTURAIS MISTOS SEM AGREGAR GRANDES

CUSTOS FINANCEIROS.

AGRADECIMENTOS

ELEMENTOS MISTOS

OS AUTORES AGRADECEM AO PPGECIV PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ESTRUTURAS E CONSTRUO CIVIL DO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DA UFSCAR UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO CARLOS, PELO APOIO DADO AO

DESENVOLVIMENTO DESTE PROJETO QUE PARTE DE UM

PROJETO DE MESTRADO ATUALMENTE EM DESENVOLVIMENTO E

INTITULADO INFLUNCIA DO COMPORTAMENTO DAS LIGAES NA ESTABILIDADE DE ESTRUTURAS MISTAS DE AO E CONCRETO.


EXEMPLO PRTICO

ELEMENTOS MISTOS

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