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Prof. M.Sc. Antonio de Faria Outubro-2015 Estruturas em Concreto Armado Pilares – Critérios Normativos – NBR 6118:2014 13.2.3 – Pilares – Dimensão Mínima • A seção transversal de pilares e pilares parede maciços, qualquer que seja a sua forma, não deve apresentar dimensão menor que 19 cm; • Em casos especiais, permite-se a consideração de dimensões entre 19 cm e 14 cm, desde que se multipliquem as ações a serem considerados no dimensionamento por um coeficiente adicional γn dedimensionamento por um coeficiente adicional γn de acordo com o especificado na tabela 13.1 e na seção 11; • Em qualquer caso, não se permite pilar com seção transversal de área inferior a 360 cm2; Tabela 13.1–Valores do coeficiente adicional γn b (cm) ≥ 19 18 17 16 15 14 γn 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 Onde: γn = 1,95-0,05.b; b é a menor dimensão da seção transversal do pilar em cm; NOTA – O coeficiente γn deve majorar os esforços solicitantes finais de cálculo nos pilares e pilares parede, quando de seu dimensionamento; 17.3.5.3 – Valores Limites para armaduras longitudinais de pilares • A armadura longitudinal mínima de ser: – As,min = (0,15.Nd/fyd) ≥ 0,004.Ac • Armadura Máxima: – As,máx= 0,08.Ac – A máxima armadura permitida em pilares deve considerar inclusive a sobreposição de armadura existente em regiões deinclusive a sobreposição de armadura existente em regiões de emenda, devendo ser também respeitado o disposto em 18.4.2.2; • Cabe ainda lembrar que: 1,5% ≤ ρmed≤ 2,0%; 18.4.1 – Pilares – Considerações Gerais • As exigências que se seguem referem-se a pilares cuja maior dimensão da seção transversal não exceda cinco vezes a menor dimensão, e não são válidas para as regiões especiais – (ver seção 21); • Quando a primeira condição não for satisfeita, o pilar deve ser tratado como pilar-parede, aplicando-se odeve ser tratado como pilar-parede, aplicando-se o disposto no item 18.5; 18.4.2 – Armaduras Longitudinais • 18.4.2.1 – Diâmetro mínimo e taxa de armadura – O diâmetro mínimo das barras longitudinais não deve ser inferior a 10 mm nem superior a 1/8 da menor dimensão transversal; – A taxa geométrica de armadura deve respeitar os valores máximo e mínimos especificados em 17.3.5.3; • Distribuição TransversalDistribuição Transversal – As armaduras longitudinais devem ser dispostas na seção transversal de forma a garantir a adequada resistência do elemento estrutural; – Em seções poligonais, deve existir pelo menos uma barra em cada vértice; – Em seções circulares, no mínimo seis barras distribuídas ao longo do perímetro; • Distribuição Transversal: – O espaçamento mínimo livre entre as faces das barras longitudinais, medido no plano da seção transversal, fora da região de emendas, deve ser igual ou superior ao maior dos seguintes valores: 18.4.2 – Armaduras Longitudinais ⋅ ≥ maxD1,2 mm 20 e lφ Os valores acima se aplicam também às regiões de emendas porOs valores acima se aplicam também às regiões de emendas por transpasse de barras; Quando estiver previsto no plano de concretagem o adensamento através de abertura lateral na face da forma, o espaçamento das barras deve ser suficiente para permitir a passagem do vibrador; O espaçamento máximo entre os eixos das barras, ou de centros de feixes de barras, deve ser menor ou igual a duas vezes a menor dimensão da seção no trecho considerado, sem exceder 400 mm; Recomendações: • A armadura do pilar, deve admitir simetria em pelo menos um eixo; • A armadura deve ser constituída de número pares de barras, sendo no mínimo 4; • A armadura longitudinal do pilar, deverá ser constituída por no máximo 2 diâmetros diferentes; 18.4.3 - Armaduras Transversais • A armadura transversal de pilares, constituída por estribos e, quando for o caso, por grampos suplementares, deve ser colocada em toda a altura do pilar, sendo obrigatória sua colocação na região de cruzamento com vigas e lajes; • O diâmetro dos estribos em pilares não deve ser inferior a 5,0 mm nem a ¼ do diâmetro da barra isolada ou do diâmetro equivalente do feixe que constitui a armadura longitudinal; • O espaçamento longitudinal entre estribos, medido na direção do• O espaçamento longitudinal entre estribos, medido na direção do eixo do pilar, para garantir o posicionamento, impedir a flambagem das barras longitudinais e garantir a costura das emendas de barras longitudinais nos pilares usuais, deve ser igual ou inferior ao menor dos seguintes valores: • Pode ser adotado o valor φt < φl/4, desde que as armaduras sejam constituídas do mesmo tipo de aço e o espaçamento respeite também e limitação: 18.4.3 - Armaduras Transversais ⋅⋅ ≤ CA50 para 12 e CA25 para 24 seção da dimensãomenor mm 200 s ll φφ máx 190000s 2 t ⋅ ⋅≤ φ φ Obs: f em MPa yk máx f 90000s ⋅ ⋅≤ lφ Obs: fyk em MPa Quando houver necessidade de armaduras transversais para forças cortantes e torção, esses valores devem ser comparados com os mínimos estabelecido em 18.3, para vigas, adotando-se o menor dos limites especificados; • O detalhamento da armadura de um pilar deve contemplar a quantidade e o posicionamento correto da armadura longitudinal e da transversal; • Deve-se indicar claramente as distâncias entre as barras, os traspasses e as barras de espera; • Detalhar um pilar consiste em apresentar um desenho em que fique claro a disposição das armaduras longitudinais e transversais do mesmo indicando bitolas, formatos, comprimentos e quantidades; • Na questão do comprimento é preciso levar em conta o processo de “fabricação” dos pilares em que cada andar é produzido por vez e, desta forma, Detalhamento da Armadura “fabricação” dos pilares em que cada andar é produzido por vez e, desta forma, barras precisarão ser emendadas sendo assim necessário calcular o traspasse entre as barras de um andar e outro; • Finalmente a armadura transversal, cuja função principal é evitar a flambagem das barras longitudinais terá sua quantidade na seção transversal e ao longo do comprimento do pilar definida a partir desta função; Emendas por transpasse de barras comprimidas • Comercialmente não existem barras de aço de comprimento maior que 12,0 m, dessa maneira, as barras da armadura longitudinal dos pilares necessitam ser emendadas, além do que é difícil manipular barras de grande comprimento; • O usual são emendas por transpasse, ou seja, na região da emenda o esforço de uma barra longitudinal passa para outra, através do concreto; • Também é comum considerar que as barras são emendadas em uma região em que todas elas estão comprimidas; • Em barras comprimidas, o comprimento do trecho de transpasse é igual ao O valor de lb,nec é dado pela expressão: efetivos, necs, b1necb, A A α ⋅⋅= ll • Em barras comprimidas, o comprimento do trecho de transpasse é igual ao comprimento de ancoragem loc = lb,nec, com o mínimo de 20 cm ou 15.φ, ou ainda 0,6. lb, e todas podem ser emendadas na mesma seção; Emendas por transpasse de barras comprimidas • O valor de α1 é igual a 1 para barras sem gancho e As,ef é a área da armadura utilizada efetivamente no detalhe, enquanto As,nec é a área de armadura necessária; • O comprimento de ancoragem é dado por: ctd321bd bd yd b f f :sendo , f f 4 ⋅⋅⋅= ⋅= ηηη φ l - η igual a 2,25 (CA-50); c 3 ck ctd γ f0,21 f 2 ⋅ = - η1 igual a 2,25 (CA-50); - η2 para região de boa aderência é igual a 1; - η3 igual a 1 para barras com diâmetro inferior a 32,0 mm; • Recomenda-se que as emendas sejam feitas no terço inferior ou superior da altura do pilar, pois em caso de ocorrência do efeito de segunda ordem, o momento máximo, na região centralda altura do pilar, não romperá a emenda; • O melhor é que as emendas sejam feitas no nível do pavimento, e dessa forma o tamanho final de uma barra será igual a distância de piso a piso, mais o comprimento da emenda; Detalhamento da armadura • É conveniente também que na região da emenda a distância entre os estribos, respeitados os espaçamentos dados a seguir, não seja maior que 4.φt; • Não é permitido emenda por transpasse em barras com diâmetro maior que 25,0 mm; FIGURA 5.54. Emendas de barras na transição de pavimentos [FIORIN (1998)] Emendas por transpasse de barras comprimidas • Na transição entre pavimentos, quando não houver mudança na seção transversal do pilar, as barras do tramo inferior posicionadas nos cantos devem ser dobradas ligeiramente para dentro de modo a se efetuar a emenda, conforme figura abaixo; • Quando houver diminuição da seção do pilar, deve-se prolongar apenas as barras possíveis e necessárias na emenda; • Quando a diminuição da seção for tal que não permita o prolongamento, devem ser usadas barras complementares, que servirão de arranque para a parte superior do pilar; O ACI 318 (1992) determina que a máxima inclinação das barras para se efetuar a• O ACI 318 (1992) determina que a máxima inclinação das barras para se efetuar a emenda deve estar na proporção 1:6; Proteção das barras longitudinais contra flambagem • Segundo a NBR 6118:2014, admite-se que os estribos poligonais garantem contra a flambagem, as barras longitudinais posicionadas em suas quinas e as por eles abrangidas e situadas no máximo à distância 20.φt, se nesse trecho não houver mais de duas barras, não contando a da quina; • Quando houver mais de duas barras nesse trecho, ou barras fora dele, deverá haver estribos suplementares (estribos ou fateixas); • A eles se aplicam a mesma regra; Proteção das barras longitudinais contra flambagem FIGURA 5.60. Arranjos de estribos para pilares quadrados [ACI 318 (1992)] Proteção das barras longitudinais contra flambagem
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