Dimensionamento de Pilar Concreto Armado Resumo Capítulos 8-10

FACULDADE ESTÁCIO DA PARAÍBA DISCIPLINA SISTEMAS ESTRUTURAIS DE CONCRETO Profª ROSANA MERGULHAO PERÍODO 20231 Nome Tarefa 3 Preparação para o dimensionamento de pilar a Anotar os principais pontos referentes aos capítulos 8 9 e 10 da referência abaixo EGYDIO Pilotto Neto Caderno de Receitas de Concreto Armado Volume 2 Pilares Rio de Janeiro LTC 2018 Coloque aqui seu resumo dos principais pontos O dimensionamento de pilares é uma etapa importante no projeto estrutural de uma construção sendo uma das principais responsabilidades do engenheiro civil Abaixo seguem alguns passos que podem ser seguidos para realizar o dimensionamento de pilares Identificar as cargas atuantes nos pilares O primeiro passo é identificar as cargas que serão suportadas pelo pilar Essas cargas podem incluir o peso próprio da estrutura as cargas de uso como as cargas de mobiliário pessoas equipamentos as cargas de vento entre outras Determinar as dimensões do pilar Com as cargas atuantes identificadas é possível determinar as dimensões mínimas necessárias para que o pilar suporte essas cargas com segurança As dimensões do pilar dependem do tipo de seção transversal escolhida que pode ser retangular quadrada circular entre outras Calcular a carga crítica de flambagem axial Com as dimensões do pilar definidas é necessário calcular a carga crítica de flambagem axial que é a carga máxima que o pilar pode suportar sem sofrer um colapso por flambagem Esse cálculo é feito com base na equação de Euler que leva em consideração o comprimento do pilar a seção transversal escolhida e as propriedades mecânicas do material utilizado Verificar a resistência do pilar Após o cálculo da carga crítica de flambagem axial é necessário verificar se a resistência do pilar é suficiente para suportar as cargas atuantes Para isso é preciso comparar a carga crítica com a carga atuante e escolher a seção transversal que suporte essa carga com um coeficiente de segurança adequado Verificar o esforço cortante e a flexão Além da verificação da carga axial é preciso verificar o esforço cortante e a flexão nos pilares Esses esforços podem ser causados por cargas horizontais como ventos e terremotos e são verificados através de cálculos de resistência dos materiais Definir os detalhes construtivos Com as dimensões e as cargas definidas é possível definir os detalhes construtivos dos pilares como a armadura necessária para resistir à flexão e ao esforço cortante o espaçamento entre as barras de aço a espessura das paredes entre outros Verificar a estabilidade global da estrutura Por fim é importante verificar a estabilidade global da estrutura levando em consideração a interação entre os pilares vigas e lajes Essa análise é feita através de cálculos de estabilidade e de deslocamentos para garantir que a estrutura seja capaz de suportar as cargas atuantes e evitar o colapso por instabilidade O índice de esbeltez é uma medida utilizada para avaliar a capacidade de um pilar de resistir ao colapso por flambagem axial Ele é definido como a razão entre o comprimento do pilar e o raio de giração da seção transversal O cálculo das tensões e área de aço em pilares submetidos a compressão é uma etapa importante no projeto de estruturas de concreto armado A seguir apresentamos os passos básicos para realizar esse cálculo Determine a carga de compressão axial A carga de compressão axial é a carga que atua ao longo do eixo do pilar Ela pode ser determinada a partir das cargas aplicadas à estrutura e das análises estruturais realizadas Calcule a tensão de compressão A tensão de compressão é a força por unidade de área que atua no pilar Ela pode ser calculada dividindo a carga axial de compressão pelo valor da área da seção transversal do pilar A tensão de compressão deve ser comparada com a resistência à compressão do concreto utilizado para garantir que o pilar não seja submetido a esforços excessivos Calcule a área de aço necessária A área de aço necessária é determinada a partir da tensão de compressão e das propriedades mecânicas do aço utilizado Em geral a área de aço é calculada como a carga de compressão axial dividida pela tensão admissível do aço multiplicada pelo fator de segurança e deve ser comparada com a área de aço disponível na seção transversal do pilar Verifique as condições de flambagem Além do cálculo da tensão de compressão e da área de aço é importante verificar as condições de flambagem do pilar A flambagem é uma instabilidade que ocorre quando um pilar é submetido a cargas de compressão axial e tende a se deslocar lateralmente A verificação das condições de flambagem pode ser realizada por meio de análises estruturais detalhadas e considerando as condições de contorno e a geometria da seção transversal do pilar Dimensione a seção transversal do pilar Com base nos cálculos da tensão de compressão área de aço e verificação das condições de flambagem é possível dimensionar a seção transversal do pilar para garantir sua adequação estrutural Em resumo o cálculo das tensões e área de aço em pilares submetidos a compressão envolve a determinação da carga axial cálculo da tensão de compressão cálculo da área de aço necessária verificação das condições de flambagem e dimensionamento da seção transversal do pilar Esses cálculos devem ser realizados de forma rigorosa e cuidadosa para garantir a segurança e a adequação estrutural do projeto Em outras palavras quanto maior o comprimento do pilar em relação ao raio de giração maior será o índice de esbeltez o que indica que o pilar estará mais sujeito ao colapso por flambagem Por outro lado quanto menor for o índice de esbeltez maior será a capacidade do pilar de resistir à flambagem Sobre o índice de esbeltez temos que o índice de esbeltez é importante no dimensionamento de pilares pois influencia diretamente na carga crítica de flambagem axial que é a carga máxima que o pilar pode suportar sem sofrer um colapso por flambagem Quanto maior for o índice de esbeltez menor será a carga crítica de flambagem axial Para minimizar o índice de esbeltez dos pilares é comum utilizar seções transversais com geometrias que favorecem a distribuição uniforme das cargas e aumentam o raio de giração Por exemplo as seções circulares são mais eficientes na redução do índice de esbeltez do que as seções retangulares ou quadradas Além disso o índice de esbeltez deve ser verificado durante o dimensionamento dos pilares para garantir que a resistência do pilar seja adequada para suportar as cargas atuantes e evitar o colapso por flambagem As normas técnicas estabelecem valores máximos de índice de esbeltez para diferentes tipos de pilar e de material utilizado a fim de garantir a segurança da estrutura A carga crítica de um pilar é a carga máxima que ele pode suportar sem entrar em colapso por flambagem axial Quando a carga aplicada em um pilar excede a carga crítica o pilar sofre um colapso por flambagem o que pode levar à ruína da estrutura A carga crítica depende de vários fatores como o comprimento do pilar a seção transversal o material utilizado e as condições de contorno A análise da carga crítica é um processo complexo que envolve a determinação dos modos de flambagem e das forças críticas associadas Para determinar a carga crítica de um pilar é necessário realizar uma análise estrutural que considere a resistência do material à compressão e o efeito da flambagem axial Geralmente essa análise é realizada por meio de cálculos matemáticos ou programas de simulação computacional As normas técnicas estabelecem valores mínimos de carga crítica para diferentes tipos de pilar e de material utilizado a fim de garantir a segurança da estrutura Durante o dimensionamento dos pilares é importante verificar se a carga atuante é inferior à carga crítica para evitar o colapso por flambagem Em resumo a carga crítica é um parâmetro fundamental no dimensionamento de pilares pois determina a capacidade do pilar de resistir à flambagem axial O cálculo da carga crítica é um processo complexo que deve ser realizado por profissionais qualificados e de acordo com as normas técnicas vigentes Outro ponto fundamental é a compatibilidade de deformações entre concreto e o aço a compatibilidade das deformações é um dos princípios fundamentais do projeto em concreto armado Ela se refere à capacidade da estrutura de absorver as deformações decorrentes das cargas aplicadas de forma uniforme e sem provocar fissuras ou deslocamentos excessivos No concreto armado a armadura é responsável por absorver as tensões de tração enquanto o concreto absorve as tensões de compressão Quando uma carga é aplicada na estrutura a armadura e o concreto sofrem deformações que devem ser compatíveis entre si para que a estrutura possa resistir às tensões sem apresentar fissuras ou deslocamentos excessivos A incompatibilidade das deformações pode levar a problemas estruturais como fissuras deslocamentos excessivos e até mesmo o colapso da estrutura Por isso é importante que as deformações do concreto e da armadura sejam compatíveis para garantir a segurança e a durabilidade da estrutura Durante o processo de projeto é necessário levar em consideração as propriedades dos materiais utilizados como o coeficiente de dilatação térmica e o módulo de elasticidade a fim de garantir a compatibilidade das deformações Além disso é importante considerar as condições de contorno como a temperatura e as cargas atuantes para verificar se a estrutura é capaz de resistir às deformações sem apresentar problemas estruturais Em resumo a compatibilidade das deformações é um princípio fundamental do projeto em concreto armado que visa garantir a segurança e a durabilidade da estrutura É necessário levar em consideração as propriedades dos materiais utilizados e as condições de contorno a fim de verificar se a estrutura é capaz de resistir às deformações decorrentes das cargas aplicadas Quando aplicada uma carga temos que se ela está dentro do núcleo de inercia a peça só estará solicitada a compressãoO núcleo de inércia de um pilar é uma medida importante para o cálculo da sua capacidade de suportar cargas verticais e horizontais Ele representa a área da seção transversal do pilar que é efetivamente resistente à flexão O núcleo de inércia é calculado a partir da geometria da seção transversal do pilar e é definido como a área da seção transversal menos a área da região mais externa que não contribui para a resistência à flexão Essa região é geralmente composta por cantos arredondados ou outras formas que não são efetivas na resistência à flexão O conhecimento do núcleo de inércia do pilar é essencial para o cálculo da sua capacidade de carga A resistência à flexão do pilar é diretamente proporcional ao núcleo de inércia o que significa que quanto maior o núcleo de inércia maior será a capacidade de carga do pilar Os pilares são projetados para suportar cargas verticais e horizontais como cargas de vento e terremotos A capacidade do pilar em suportar essas cargas depende não apenas do núcleo de inércia mas também da resistência do material do qual ele é feito da sua altura e do seu comprimento de flambagem Em geral para garantir a segurança estrutural de um edifício é necessário realizar cálculos rigorosos de carga e análises estruturais detalhadas para determinar o tamanho e a forma corretos dos pilares incluindo o pré dimensionamento O prédimensionamento é uma etapa inicial no processo de projeto que envolve a determinação do tamanho e da forma aproximados dos pilares com base em suposições simplificadas sobre as cargas e as condições de contorno Essas suposições são posteriormente refinadas por meio de análises mais detalhadas para garantir que o projeto atenda aos requisitos de segurança e desempenho estrutural 40 YEARS OF ADVANCING NUCLEAR ENGINEERING AND SCIENCE EDUCATION INNOVATIVE RESEARCH LEADERSHIP AND COLLABORATION CELEBRATING NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY DEPARTMENT OF NUCLEAR ENGINEERING 19812021 FEATURING Nuclear engineering research In 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