PILARES CONCRETO E PREMOLDADOS, Resumos de Análise Estrutural

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Pilares e concreto

pré-moldado

• Introdução Sumário
• Detalhamento
• Consolos
• Excentricidades
• Estruturas de concreto pré-moldado
  • Cobrimento para concreto pré-moldado
  • Tolerâncias
  • Armadura

Figura 1: Tipos de pilares em função de sua posição na estrutura

Pode-se também classificar os pila- res em relação à esbeltez. Para isso, precisa-se definir alguns parâmetros:

Índice de eslbeltez (  ) O índice de esbeltez é dado por:

 = l ie (1)

le é o menor dentre os valores abaixo:

le = lo + h (2)

le = l (3)

lo é a distância livre entre as faces internas das vigas às quais o pilar está ligado;

h é a altura da seção transversal no plano da estrutura que contém as vigas; l é a distância entre os eixos das vigas às quais o pilar está ligado; i é definido como: i =

√ I

c Ac^ (4)

Índice de esbeltez limite  1 O índice de esbeltez limite é dado pela equação:  1 = 25 + 12;^5 :

e h 1 b (5) Esse índice deve respeitar o se- guinte intervalo: 35 ≤  1 ≤ 90 (6)

Na equação anterior, e 1 refere-se à excentricidade de primeira or- dem; b depende da configuração estrutural e de aplicação de cargas no pilar.

Classificação quanto à esbeltez

Temos finalmente, os intervalos classificando o pilar quanto à es- beltez: Pilares curtos:

Pilares medianamente esbeltos:

Pilares esbeltos:

Pilares muito esbeltos:

Módulo de resiliência Um parâmetro que pode ser usado na caracterização de um elemento estrutural é o módulo de resiliên- cia. Este é dado por:

Eres = p 2 :ϵ p (11)

ções, pode-se reduzir as larguras mínimas de pilares para até 12 cm.

• Não se pode ter pilar com seção transversal inferior a 360 cm^2.

Detalhamento

O detalhamento das armaduras de um pilar deve seguir uma série de regras, que estão descritas a seguir. Deve-se respeitar a condição que for mais crítica em cada caso.

• Bitola das armaduras longiduti- nais:

ϕlong ≥ 10 mm (14) ϕlong < b/8 (15)

Na segunda condição acima, b é a lar- gura da seção retangular do pilar.

• Número mínimo de barras longitu- dinais: Uma barra em cada canto da seção retangular. - Bitola do estribo:

ϕt ≥ 5 mm (16) ϕt ≥ ϕlong/4 (17)

• Espaçamento entre faces das bar- ras longitudinais:

a ≥ 20 mm (18) a ≥ ϕlong (19) a ≥ 1 ; 2 :dmax (20)

Na equação acima, dmax é a maior di- mensão dos agregados graúdo do con- creto.

• Espaçamento entre eixos das bar- ras longitudinais:

se ≤ 2 :b (21) se ≤ 40 cm (22)

• Espaçamento entre estribos, eixo a eixo:

st ≤ 20 cm (23) st ≤ b (24) Para CA-50:

st ≤ 12 :ϕlong (25) Para CA-25:

24 :ϕlong (26)

• Gancho: Gancho com comprimento de no mínimo 20.ϕt.
• Comprimento de trecho de tras- passe das barras comprimidas (loc)

loc = lb,nec (27) lb,nec ≥ 20 cm (28) lb,nec ≥ 15 ϕlong (29) lb,nec ≥ 0 ; 6 :lb (30) Tem-se, por sua vez, o segunte:

lb = ϕlong 4 :f bd:f yd (31) Para CA-50:

f bd = 0; 42 :f cd2/3^ (32)

Consolos

Os consolos são elementos em balanço, em que a distância da carga aplicada à face do apoio (a) é menor ou igual à al- tura útil (d). Tem-se dois tipos de con- solo:

• Consolo curto: 0 ; 5 :d ≤ a ≤ d (33)
• Consolo muito curto: a < 0 ; 5 d (34)

Os consolos curtos devem ter armadura de costura mínima de 40 % da armadura do tirante. Essa armadura deve ser alo- cada em estribos horizontais em uma altura de 23 :d.

Estruturas de con-

creto pré-moldado

Algumas definições básicas estão a se- guir:

Dimensão básica Dimensão do elemento pré- moldado definida no projeto, levando-se em consideração as folgas que são importantes para a montagem.

Desvio Diferença entre a dimensão básica e a respectiva dimensão execu- tada.

Elemento pré-moldado Elemento que é executado fora do local de utilização definitiva.

Elemento pré fabricado Elemento pré-moldado de caráter industrial, com controle de quali- dade rigoroso.

Peças compostas Elementos executados em molda- gens distintas que são interligados para que possam atuar em con- junto.

Elemento delgado Elemento que tem pelo menos uma das dimensões com compri- mento igual ou inferior a 10 cm.

A norma que regulamenta os elementos estruturais de concreto pré-moldado é a NBR 9062 - Projeto de execução de es- truturas de concreto pré-moldado. Eis a seguir uma lista com algumas recomen- dações desta norma:

• Pilares que têm um interior vazio para condução de águas pluviais devem ter espessura mínima da parede de 10 cm.
• Pilares vazados que não funcio- nam para condução de águas plu-

viais devem ter espessura mínima de parede de 7,5 cm.

• A parte do elemento de fundação abaixo do plano da superfície in- ferior do pilar não pode ter altura inferior a 20 cm.
• As paredes do encaixe em pedes- tal ou colarinho não podem ter es- pessura inferior a 10 cm.
• O ângulo mínimo formado entre a peça e as barras de aço (ou cordo- alhas, ou cabos) que solicitam as alças de levantamento é de 40o.
• Não se pode usar aço CA-50 ou CA-60 paras as alças de levanta- mento.
• Deve-se usar armadura com bitola de 10 a 16 mm quando for esco- lhido aço CA-25 para confecção de alças de levantamento.

Para o tirante ancorado por barra trans- versal de mesmo diâmetro: a 2 = c + ϕ (38) Para o tirante ancorado por alças hori- zontais com ϕ < 20 mm: a 2 = c + 3; 5 :ϕ (39) Para o tirante ancorado por alças hori- zontais com ϕ ≥ 20 mm: a 2 = c + 5:ϕ (40) Para tirante ancorado por alças verticais com ϕ ≤ 16 mm: a 2 = c + 3; 5 :ϕ (41)

• O diâmetro das barras do tirante ancorado por alças horizontais deve ser inferior ou igual a 1/8 da menor dimensão do consolo na se- ção de engastamento ou 25 mm.
• O espaçamento das barras do ti- rante ancorado por alças horizon- tais deve ser de no máximo 15ϕ ou d.

• Lajes em concreto armado ≥ 15 mm.
• Demais peças em concreto ar- mado (vigas e pilares) ≥ 20 mm.
• Peças em concreto protendido ≥ 25 mm.
• Peças delgadas protendidas (te- lhas e nervuras) ≥ 15 mm. - Lajes alveolares protendidas ≥ 20 mm.

Tolerâncias

As tolerâncias de fabricação para ele- mentos pré-moldados devem seguir o que consta em tabela a seguir. Nessa tabela, L, caso não exista menção em contrário, refere-se ao comprimento. A letra "e"refere-se à espessura.

Tabela 1: Tolerâncias de fabricação para elementos pré-moldados Grupo de elementos pré-moldados Seção ou dimensão Tolerância Pilares, vigas, pórticos e L ≤ 5 m ± 10 mm elementos lineares 5 m < L ≤ 10 m ± 15 mm L > 10 m ± 20 mm Seção transversal - 5 mm e + 10 mm Distorção ± 5 mm Linearidade ± L/ Painéis, lajes, escadas e L ≤ 5 m ± 10 mm elementos em placa 5 m < L ≤ 10 m ± 15 mm L>10 m ± 20 mm Espessura - 5 mm, + 10 mm Planicidade L ≤ 5 m ± 3 mm Planicidade L > 5 m ± L/ Distorção Larg. ou alt. ≤ 1 m ± 3 mm cada 30 cm Distorção Larg. ou alt. > 1 m ± 10 mm Linearidade ± L/ Telhas e/ou elementos delgados L ≤ 5 m ± 10 mm 5 m < L ≤ 10 m ± 15 mm L>10 mm ± 20 mm e ≤ 50 mm - 1 mm e + 5 mm e > 50 mm - 3 mm e + 5 mm Distorção ± 5 mm Linearidade ± L/ Estacas Comprimento ± L/ Seção transversal ou diâmetro ± 5% Epessura da parede (seção vazada) + 13 mm, - 6 mm Linearidade ± L/

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Petrobras - 2011 - Engenheiro Civil Júnior - 05 No projeto de elementos pré-moldados de concreto armado, a NBR 9062/ (Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré-moldado) estabelece que, nos pilares vazados funcionando como condutores de águas pluviais, a espessura mínima de parede, em centímetros, seja de (A) 5 (B) 7 (C) 8 (D) 9 (E) 10 Resposta: E

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Petrobras - 2012 - Engenheiro Civil Júnior - 13 Um elemento estrutural em balanço em um pilar apresenta as seguintes ca- racterísticas: a distância da carga aplicada nesse elemento à face do pilar (apoio) vale “a”, e a altura útil desse elemento vale “d”. Para que esse elemento seja considerado um consolo curto, é necessário que (A) 0,5 d < a

(B) 0,5 d ≤ a ≤ d (C) 0,5 d < a < d (D) 0,6 d < a < 0,9 d (E) 0,7 d ≤ a ≤ 0,9 d Resposta: B

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Petrobras - 2012 - Engenheiro Civil Júnior - 13 Em uma fábrica de elementos pré-moldados de concreto, os elementos es- tão agrupados em função de suas dimensões, em centímetros, da seguinte maneira: Grupo I: 8 x 15 x 130 Grupo II: 10 x 20 x 250 Grupo III: 12 x 25 x 210 Grupo IV: 20 x 30 x 300 O engenheiro responsável solicitou que fosse feito um levantamento dos elementos delgados em estoque. Esse levantamento deve envolver os elementos do(s) grupo(s) (A) I, apenas. (B) I e II, apenas. (C) II e IV, apenas. (D) I, II e IV, apenas.

cução de Estruturas de Concreto Pré-moldado), quando adotar aço desti- nado ao concreto armado, este aço deve ser do tipo (A) CA25, com qualquer bitola (B) CA25, com bitolas de Ø 10mm a Ø 16mm (C) CA50, com qualquer bitola (D) CA50, com bitolas de Ø 8,0mm a Ø 20,0mm (E) CA60, com bitolas acima de Ø 12,5mm Resposta: B

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Polícia Federal - 2014 - Engenheiro Civil Julgue a afirmativa: Durante a concretagem de pilares de seção estreita e ferragem densa, é re- comendável o uso do vibrador tipo mangote para o adensamento das cama- das de concreto. Resposta: Errado. Deve-se usar vibrador externo.

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Polícia Civil (RJ) - 2013 - Engenheiro Civil (Perito Criminal)

Devido a um problema na coluna do estacionamento de um supermercado, um corpo de prova foi retirado para saber qual a capacidade do material de absorver e liberar energia dentre do intervalo elástico. A curva tensão-deformação obtida no laboratório é representada na figura a seguir.

Nessas condições, o valor do módulo de resiliência deste material, em me- gapascal, é: (A) 1,2 MPa (B) 2,4 MPa (C) 6,0 MPa (D) 8,4 MPa (E) 9,6 MPa Resposta: A