Aplica-se às versões: EBv5, EBv5Gold, EBv6, EBv6Gold, EBv7, EBv7Gold

Assunto

Como utilizar a ferramenta “Simulador de pilares”?

Artigo

Após ser efetuada a análise elástica da estrutura (através do botão processar_estrutura.), o Eberick  dimensiona os pilares ao Estado Limite Último pelo processo iterativo da Linha Neutra (vide critérios de cálculo). Dessa maneira, obtém-se a armadura necessária para estabilizar a seção transversal do pilar, no qual os esforços resistentes da peça devem ser superiores aos esforços solicitantes de cálculo.

Para analisar os resultados apresentados pelo Eberick, deve-se ter em mente que o modelo de cálculo utilizado é o de pórtico espacial, no qual a ligação viga/pilar é considerada rígida e, portanto, além da reação da viga, o pilar será dimensionado também a momentos fletores.

Em certos casos, o usuário pode preferir uma disposição e número de barras diferentes para a mesma seção transversal do pilar. No entanto, a partir dos esforços solicitantes, muitas vezes esta nova opção resulta em erro de dimensionamento.

A ferramenta “Simulador”, acessada através do menu Pilares-Simulador na janela de dimensionamento de pilares, permite simular a capacidade resistente dos pilares utilizando os esforços, seção e altura diferentes das apresentadas pelo programa. O Eberick emite o valor da relação Mrd/Msd (Mrd = Momento resistente da peça e Msd = momento solicitante de cálculo), que define a situação do pilar com os novos valores configurados, para que o usuário tenha uma idéia da situação do elemento, caso ele venha a ser construído desta maneira.

Quando a relação Mrd/Msd for superior a 1, significa que os momentos resistentes da seção transversal do pilar são superiores aos momentos solicitantes de cálculo. Conclui-se então que as dimensões da seção transversal do pilar são suficientes para resistir aos esforços solicitantes na verificação à flexo-compressão  oblíqua.

Simulador_Pilares(a)_eb.

Figura 1 - Diálogo Simulador de Pilares

Vale lembrar que este comando é apenas um simulador e portanto não será possível dimensionar e detalhar um pilar com as características informadas neste diálogo diretamente pelo botão Detalhar da janela de dimensionamento de pilares. Conforme dito anteriormente, ele apenas informa qual seria a situação do pilar caso ele fosse executado com essas características. Logo, é de responsabilidade do engenheiro projetista contemplar tal dimensionamento.

O “Simulador de pilares” apenas realiza a verificação da seção do pilar à flexo-compressão oblíqua. A existência de esforços cortantes, de torção ou fretagem no elemento não serão atendidas por esta ferramenta. Devido a isso, alguns pilares podem estar em situação de erro mesmo que a relação Mrd/Msd apresentada no Simulador seja superior a 1. Assim, é interessante identificar a razão desse problema de dimensionamento através do comando “Resultado da armadura” disponibilizado na planilha de dimensionamento dos pilares, acessível através do botão Resultados_da_Armadura_novo..  

Para simular a situação de um pilar, deve-se selecionar o mesmo na planilha de dimensionamento e então acessar o menu Pilares-Simulador.

Com o módulo Master, o programa preencherá automaticamente os campos do diálogo “Simulador de pilares” com os resultados obtidos pela envoltória de esforços, não majorados pelo coeficiente de segurança. Adotam-se, portanto, os máximos valores característicos encontrados para todas as combinações de cálculo. Entretanto, para o dimensionamento dos pilares ao Estado Limite Último, o programa adota a combinação mais crítica. Assim, pode haver uma pequena divergência no resultado da armadura apresentada no Simulador quando comparada com o Eberick.

Sem o módulo Master, o resultado da armadura apresentado pelo Eberick à flexo-compressão oblíqua deve coincidir com a do Simulador, uma vez que existe apenas uma combinação possível. Também serão apresentados nos campos deste diálogo os valores característicos.

Como exemplo, será apresentado neste artigo um pilar inicialmente de seção retangular 20x20 cm, pertencente a  um projeto fictício, em que se deseja verificar qual seria a situação do mesmo sob novos carregamentos e/ou seções.

Inicialmente, deve-se selecionar o pilar em questão na planilha de dimensionamento, acessar o menu Pilares-Simulador. Dessa maneira, tem-se a condição inicial do elemento, apresentada na figura abaixo:

Simulador_Pilares(b)_eb

Figura 2 - Obtenção da situação inicial do pilar no “Simulador”

Repare que todos os campos foram preenchidos com os valores característicos apresentados na planilha de dimensionamento. Na região destacada em vermelho do Simulador, estão representados os esforços de cálculo (carga normal “Nd” e momentos aplicados “Msd”) que solicitam o pilar bem como os momentos resistentes da seção transversal nas direções X e Y. A relação Mrd/Msd é obtida pela resultante dos momentos resistentes da seção do pilar dividida pela resultante dos momentos solicitantes.

Maiores informações sobre a funcionalidade dos demais botões da janela “Simulador” podem ser obtidas na ajuda eletrônica do Eberick, diretamente pelo link Simulador de pilares.

Devido a imposições da arquitetura, será necessário alterar a seção deste pilar para 14x30cm. Adotando esta nova seção no Simulador, a relação Mrd/Msd passa a ser 0,92 para a mesma armadura.

Simulador_Pilares(c)_eb

Figura 3 - Resultado da relação Mrd/Msd

Note que quando a relação Mrd/Msd é inferior a 1, a indicação das barras é alterada automaticamente para a cor vermelha, alertando o usuário  que a seção transversal do pilar não terá capacidade última para resistir aos esforços solicitantes.

Alterando a armadura de 4f10,0 para 4f12,5, a relação retorna ao valor inicial de 1,12, ou seja, superior a 1.

O botão “Obter momentos” permite obter os momentos aplicados (proporcionais aos atuais) que resultem em uma relação Mrd/Msd próxima a 1,00 para a mesma carga N.

O exemplo acima é apenas uma situação que os engenheiros projetistas podem se deparar no dia a dia, tendo por objetivo apresentar a utilização da ferramenta “Simulador”, permitindo verificar qual seria a situação do pilar caso ele fosse construído de maneira diferente da lançada no Eberick.

Analogamente, é possível realizar uma série de testes nos pilares para verificar a situação do mesmo à flexo-compressão oblíqua, aceitando ou não as novas dimensões do elemento estrutural, baseando-se sempre na relação Mrd/Msd que a ferramenta “Simulador” disponibiliza.

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