manual de pre dimensionamento dos pilares
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para arquitetosTRANSCRIPT
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PROF. DR. EDUARDO AURLIO BARROS AGUIAR
MIRELLA CAVALCANTE MENDES
MANUAL DE PR-DIMENSIONAMENTO DE PILARES DE
CONCRETO ARMADO
1 edio
So Lus
2013
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FOLHA DE ROSTO (EDITORA UEMA)
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LISTA DE IMAGENS
Imagem 1: Elementos lineares .................................................................................................. 33
Imagem 2: Elementos Superficiais ........................................................................................... 34
Imagem 3: Elementos de volume ............................................................................................. 34
Imagem 4: Esforo de Trao ................................................................................................... 35
Imagem 5: Esforo de Compresso .......................................................................................... 36
Imagem 6: Esforo de Flexo ................................................................................................... 36
Imagem 7: Esforo de Cisalhamento ........................................................................................ 36
Imagem 8: Esforo de Toro .................................................................................................. 37
Imagem 9: Classificao das cargas nas estruturas .................................................................. 37
Imagem 10: Esquema de cargas nas estruturas ........................................................................ 39
Imagem 11: Elementos estruturais bsicos ............................................................................... 40
Imagem 12: Elementos estruturais bsicos lajes/ vigas/ pilares/ fundaes .......................... 41
Imagem 13: Tipos de apoio dos pilares e comprimento de flambagem. .................................. 51
Imagem 14: Locao dos pilares .............................................................................................. 55
Imagem 15: Relao de vos entre os pilares ........................................................................... 56
Imagem 16: Continuidade dos pilares da estrutura .................................................................. 57
Imagem 17: Classificao dos pilares quanto sua posio .................................................... 61
Imagem 18: Esquema de classificao dos pilares ................................................................... 62
Imagem 19: Classificao dos pilares e coeficientes de posio.............................................. 63
Imagem 20: Seo do pilar ....................................................................................................... 64
Imagem 21: Capacidade de carga do pilar................................................................................ 65
Imagem 22: Capacidade de carga do pilar................................................................................ 71
Imagem 23: rea de influncia dos pilares .............................................................................. 72
Imagem 24: Exemplo 01 - vista ................................................................................................ 74
Imagem 25: Exemplo 01 planta baixa e corte ....................................................................... 74
Imagem 26: Exemplo 01 clculo da rea de influncia ......................................................... 75
Imagem 27: Exemplo 01 condies b x h ............................................................................. 76
Imagem 28: Exemplo 02 vista ............................................................................................... 77
Imagem 29: Exemplo 02 Plantas baixas e corte .................................................................... 78
Imagem 30: Exemplo 02 (seo 01) clculo da rea de influncia ....................................... 79
Imagem 31: Exemplo 02 seo 01 condies b x h ............................................................ 80
Imagem 32: Exemplo 02 (seo 02) clculo da rea de influncia ....................................... 81
Imagem 33: Exemplo 02 seo 02 condies b x h ............................................................ 83
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Imagem 34: Exemplo 02 lanamento pilares seo 01 e 02 .................................................. 86
Imagem 35: Fluxograma Fluxograma (parte 01) ................................................................... 88
Imagem 36: Fluxograma Fluxograma (parte 02) ................................................................... 89
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LISTA DE FOTOS
Foto 1: Parthenon ..................................................................................................................... 22
Foto 2: Catedral de Notre Dame de Paris ................................................................................. 22
Foto 3: O Domo de Florena .................................................................................................... 23
Foto 4: Ponte do Brooklyn ....................................................................................................... 24
Foto 5: Ministrio das Relaes Exteriores .............................................................................. 24
Foto 6: Consert Hall ................................................................................................................. 25
Foto 7: Cidade das artes_Valencia/ Espanha Santiago Calatrava ......................................... 29
Foto 8: Centro Georges Pompidou _ Paris/ Frana Renzo Piano .......................................... 29
Foto 9: Palcio do Planalto _ Braslia/ Brasil - Oscar Niemeyer ............................................. 30
Foto 10: Cais das Artes _ Vitria ES/ Brasil Paulo Mendes da Rocha ................................. 30
Foto 11: 30 St Mary Axe _ Londres/ Inglaterra - Norman Foster ............................................ 31
Foto 12: Panteo - Roma .......................................................................................................... 43
Foto 13: Coliseu - Roma ........................................................................................................... 43
Foto 14: Pilares na arquitetura clssica .................................................................................... 45
Foto 15: Pilares na arquitetura clssica .................................................................................... 45
Foto 16: MUBE - Museu Brasileiro da Escultura - Paulo Mendes da Rocha .......................... 46
Foto 17: Torre de Khalifa Adrian Smith ............................................................................... 46
Foto 18: Palcio Tiradentes - Oscar Niemeyer ......................................................................... 47
Foto 19: Flexo da rgua .......................................................................................................... 49
Foto 20: Prdio da escola de engenharia de So Carlos ........................................................... 52
Foto 21: Universidade Tcnica de Zurique .............................................................................. 53
Foto 22: Sede do Banco do Brasil de Porto Alegre .................................................................. 53
Foto 23: La fiera di Milano ...................................................................................................... 54
Foto 24: Pilotis de um edifcio ................................................................................................. 58
Foto 25: MASP So Paulo ..................................................................................................... 58
Foto 26: Moldes usados para os corpos-de-prova .................................................................... 66
Foto 27: Cura submersa dos corpos-de-prova .......................................................................... 67
Foto 28: Ensaio de compresso ................................................................................................ 67
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LISTA DE GRFICOS
Grfico 1: Comprimento de flambagem X dimenso mnima do pilar .................................... 60
Grfico 2: Grfico tenso X deformao ao ........................................................................... 70
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Peso da estrutura + Carga de ocupao .................................................................... 39
Tabela 2: Comprimento de flambagem .................................................................................... 50
Tabela 3: Coeficientes de majorao dos pilares esbeltos ........................................................ 59
Tabela 4: Classificao dos tipos de concreto .......................................................................... 69
Tabela 5: Classificao dos tipos de ao .................................................................................. 72
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LISTA DE SMBOLOS
F FORA
Kgf/m QUILOGRAMA FORA POR METRO QUADRADO
N FORA NORMAL
m METRO CBICO
l COMPRIMENTO
le COMPRIMENTO DE FLAMBAGEM
NDICE DE ESBELTEZ
i RAIO DE GIRAO
I MOMENTO DE INRCIA DA SEO
b BASE
h ALTURA
% PORCENTAGEM
cm CENTMETRO
Cp COEFICIENTE DE POSIO
Mx MOMENTO EM x
My MOMENTO EM y
P FORA RESISTIDA PELO PILAR
Ac REA DO CONCRETO
As REA DO AO
7 RESISTNCIA
A REA
Fck RESISTNCIA DO CONCRETO A COMPREENSO
MPa MEGA PASCAL
Pa PASCAL
N/m NEWTON POR METRO QUADRADO
Fcd RESISTNCIA DO CONCRETO COM MARGEM DE SEGURANA
Fyk RESISTNCIA DO AO
E DEFORMAO
Fyd RESISTNCIA DO AO COM MARGEM DE SEGURANA
Ai REA DE INFLUNCIA
Q PESO DA ESTRUTURA E CARGA DE OCUPAO
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10
n NMERO DE PAVIMENTOS
m METRO QUADRADO
N NMERO
x VEZES
+ MAIS
- MENOS
=~ VALOR APROXIMADO
cm CENTMETRO QUADRADO
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS
Art. ARTIGO
CAD CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO
IAB INSTITUTO DOS ARQUITETOS BRASILEIROS
NBR NORMAS BRASILEIRAS
OBS OBSERVAO
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SUMRIO
1. QUESTES INTRODUTRIAS .......................................................................................... 14
1.1. Inquietaes a Respeito do Ato de Projetar .................................................................. 15
1.2. Metodologia de Pesquisa .............................................................................................. 17
1.3. Desenvolvimento dos temas principais na estrutura dos captulos ............................... 18
2. A ARQUITETURA ............................................................................................................... 20
2.1. A ARQUITETURA E O TEMPO ................................................................................ 21
2.2. AS ATRIBUIES DO ARQUITETO ....................................................................... 25
2.3. O PROJETO DE ARQUITETURA .............................................................................. 27
2.4. O PROJETO ESTRUTURAL E O PROJETO ARQUITETNICO ........................... 27
3. CONCEITOS BSICOS ....................................................................................................... 32
3.1. CLASSIFICAO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS ......................................... 33
3.2. ESFOROS SOLICITANTES ..................................................................................... 35
3.3. CARGAS NAS ESTRUTURAS .................................................................................. 37
3.3.1. CLASSIFICAO DAS CARGAS ESTRUTURAIS ................................... 37
3.3.2. PREVISO DOS CARREGAMENTOS DE UMA EDIFICAO ............. 38
3.4. ELEMENTOS ESTRUTURAIS BSICOS ................................................................. 40
4. ESTUDO DOS PILARES DE CONCRETO ARMADO ....................................................... 42
4.1. CONCRETO ARMADO .............................................................................................. 43
4.2. PILARES DE CONCRETO ARMADO ...................................................................... 44
4.3. ESFOROS ATUANTES E SEU COMPORTAMENTO ........................................... 47
4.4. FLAMBAGEM ............................................................................................................. 48
4.4.1. COMPRIMENTO DE FLAMBAGEM .......................................................... 49
4.4.2. NDICE DE ESBELTEZ ................................................................................ 51
4.5. LOCAO DOS PILARES DE CONCRETO ARMADO ......................................... 54
4.6. PR-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES DE CONCRETO ARMADO ............ 59
4.6.1. DIMENSES MNIMAS ............................................................................... 59
4.6.2. CLASSIFICAO DOS PILARES QUANTO SUA POSIO .............. 60
4.6.3. CAPACIDADE DE CARGA DO PILAR ...................................................... 64
4.6.4. CONTRIBUIO DO CONCRETO ............................................................. 65
4.6.5. CONTRIBUIO DO AO .......................................................................... 69
4.6.6. CLCULO DA CARGA NO PILAR ............................................................ 72
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4.7. EXEMPLOS DE APLICAO ................................................................................... 73
4.8. FLUXOGRAMA DE LANAMENTO E PR-DIMENSIONAMENTO DE
PILARES ............................................................................................................................. 87
5. CONSIDERAES FINAIS .............................................................................................. 91
REFERNCIAS ....................................................................................................................... 93
APNDICE A .......................................................................................................................... 95
APNDICE B ........................................................................................................................... 96
APNDICE C ........................................................................................................................... 97
APNDICE D .......................................................................................................................... 98
APNDICE E ........................................................................................................................... 99
APNDICE F ......................................................................................................................... 100
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1. QUESTES INTRODUTRIAS
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1.1. Inquietaes a Respeito do Ato de Projetar
O processo de elaborao do projeto estrutural de uma edificao tratado por muitos
profissionais (arquitetos e engenheiros) como um momento isolado do processo de concepo
arquitetnica, e geralmente desenvolvido aps a elaborao do projeto de arquitetura. No
entanto, a relao harmoniosa entre os espaos arquitetnicos e os resultados das necessidades
estruturais de uma construo fato determinante para o sucesso projetual da edificao.
Para a realizao de um bom projeto arquitetnico, extremamente importante que o
arquiteto possua conhecimentos que lhe permitam promover a concepo estrutural da
edificao; de forma que esse profissional seja capaz de prever as necessidades estruturais e
escolher, dentre as diversas solues, a que melhor se adapta a essas necessidades. Nesse
processo, deve levar em considerao os requisitos bsicos para escolha, como equilbrio,
funcionalidade, estabilidade, custo, resistncia, esttica, tempo de execuo, etc, de maneira
que proponha a melhor soluo para cada situao particular do projeto.
importante frisar que a concepo estrutural uma etapa anterior ao seu
dimensionamento e quantificao, e que essa etapa inicial de responsabilidade do arquiteto
no momento que desenvolve a forma do seu projeto arquitetnico, possibilitando, assim, que
esse profissional tome partido da sua escolha estrutural para valorizao de seu projeto, ou
ainda para minimizar certos impactos na conformao de sua arquitetura.
A arquitetura no pode existir independente de uma estrutura, de materiais e de
mtodos construtivos que a produzam. No entanto, comum observar alguns profissionais
que simplesmente ignoram a necessidade da concepo estrutural em seus projetos, delegando
assim esta responsabilidade para profissionais da rea de engenharia. Como consequncia
dessa atitude, observam-se alguns projetos arquitetnicos extremamente prejudicados por
conta de escolhas estruturais indevidas, ou ainda com a utilizao de elementos auxiliares,
como forros e paredes falsas, para esconder elementos estruturais indesejveis nos ambientes.
frequente, ao conversar com arquitetos, ouvir diversas reclamaes quanto aos
engenheiros, que muitas vezes descaracterizam seus projetos; ou ainda engenheiros que
afirmam que os arquitetos simplesmente ignoram as necessidades estruturais das edificaes.
A verdade que, muitas vezes, a relao necessria de interdisciplinaridade entre essas duas
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reas apresenta falhas, por conta de arquitetos delegarem indevidamente a responsabilidade da
concepo estrutural a um engenheiro, que por formao no possui a mesma sensibilidade
quanto esttica e funcionalidade dos ambientes da edificao.
Quando o criador da forma no se preocupa com o ato gmeo da concepo
estrutural, delegando a outro profissional esta funo, corre o risco de ver seu
projeto totalmente desconfigurado.
O profissional que vem de fora, por mais boa vontade que tenha, nunca conseguir
responder adequadamente aos anseios daquele que viveu o momento ntimo da
criao da forma. (REBELLO, 2000)
Diante desse cenrio, apresenta-se, como resultado de uma ao investigativa, um
manual de pr-dimensionamento estrutural de pilares de concreto armado para profissionais
da arquitetura; de sorte que o mesmo sirva como um despertar a esses profissionais quanto
importncia da aplicao desse conhecimento, como tambm funcione como um instrumento
capaz de esclarecer assuntos relacionados com o ato de projetar arquitetura e conceituar os
elementos estruturais das edificaes e as cargas que venham atuar sobre os mesmos. Dessa
maneira, este manual configura-se uma ferramenta de apoio terico-prtico que permite ao
arquiteto um embasamento terico no momento da concepo estrutural de seus projetos.
Um recorte providencial na ampla abordagem dos elementos estruturais, com foco no
pr-dimensionamento estrutural de pilares de concreto armado, justifica-se pelo fato desses
elementos exercerem grande impacto na arquitetura esttica e funcional do ambiente
construdo. Pilares lanados de maneira equivocada ou ainda com dimenses superiores s
previstas durante a elaborao do projeto arquitetnico podem acabar prejudicando a
disposio dos ambientes, a sua funcionalidade ou ainda impactar na aparncia da edificao.
Objetiva-se, assim, a partir da apresentao de um manual de pr-dimensionamento de
pilares, contribuir para a desmistificao da ideia de que a preocupao com a estrutura
coisa para o engenheiro e despertar o interesse do arquiteto no momento da concepo
estrutural de seus projetos, de forma que o mesmo se capacite a compreend-la, explic-la e
ainda tomar partido da estrutura para a valorizao da sua ideia.
Considerando essa realidade, observou-se a necessidade da elaborao de um manual
que fosse capaz de:
Demonstrar a importncia da concepo estrutural no momento do desenvolvimento
do projeto arquitetnico;
Apresentar os elementos estruturais e suas classificaes;
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Apresentar os tipos de esforos;
Conceituar as cargas que atuam sobre as estruturas e apresentar mtodos para o seu
pr-dimensionamento;
Apresentar as atribuies do profissional arquiteto e suas responsabilidades com o
projeto;
Desenvolver um estudo especfico sobre os tipos, as importncias, as aplicaes, e
mtodos para o pr-dimensionamento estrutural de pilares de concreto armado;
No decorrer deste guia, sero apresentados conceitos que permitem o entendimento do
comportamento dos pilares das edificaes, e mtodos prticos para o seu pr-
dimensionamento.
A originalidade deste manual prende-se sua forma de apresentao, ou seja, em
forma de um guia prtico, com uma linguagem simples e didtica, com a apresentao de
croquis esquemticos, tabelas, imagens e, ainda, com exemplos prticos de aplicao, com
enfoque no pr-dimensionamento estrutural de pilares de concreto armado.
1.2. Metodologia de Pesquisa
A pesquisa desenvolveu-se com base em questionamentos, tais como: O que
estrutura? Para que ela serve? Qual a importncia deste conhecimento para os arquitetos?
Quem deve conceber a estrutura do projeto? Como ela pode ajudar ou prejudicar um projeto
arquitetnico? Qual o papel do engenheiro e do arquiteto no momento da concepo de uma
edificao?
Segundo REBELLO (2000), a estrutura o conjunto de elementos (lajes, vigas e
pilares) que se inter-relacionam para criar espaos e funcionar como o caminho pelo qual as
foras que atuam sobre ela devem transitar at chegar ao seu destino final, o solo.
Dessa forma, a metodologia para o desenvolvimento da ao investigativa foi dividida
em trs etapas, conforme segue abaixo:
a) Reviso bibliogrfica
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Foi feito um levantamento bibliogrfico nos acervos da Universidade Estadual do
Maranho, em artigos, monografias, dissertaes, teses e livros sobre o tema com o objetivo
de tornar consistente a fundamentao terica do autor.
b) Elaborao de croquis e desenhos esquemticos
Com o objetivo de desenvolver um projeto o mais didtico possvel, foram utilizados
croquis e desenhos esquemticos para representao das situaes evidenciadas. Essas
ilustraes referenciadas no projeto foram, em sua maioria, elaboradas pelo autor.
c) Levantamento fotogrfico de exemplos das aplicaes
Para cada situao exposta no projeto, apresentam-se exemplos de aplicao das
mesmas em forma de fotos e imagens esquemticas.
1.3. Desenvolvimento dos temas principais na estrutura dos
captulos
No captulo introdutrio apresentam-se as indagaes e as necessidades que
motivaram a ao investigativa, cujo resultado fundamentou a elaborao deste manual, alm
de apresentar a metodologia adotada na pesquisa. Explicitam-se tambm os objetivos que
orientaram a elaborao do manual.
J no segundo captulo aborda-se, primeiramente, de maneira geral, a evoluo do
conceito de arquitetura ao longo do tempo. Em seguida, enfocam-se as atribuies do
arquiteto e as suas responsabilidades com o ato de projetar, com nfase na interface entre
projeto arquitetnico e projeto estrutural.
O terceiro captulo comtempla a classificao dos elementos estruturais das
edificaes, os esforos e cargas que atuam sobre os mesmos, e, finalizando, conceitua os
elementos estruturais que compem as edificaes.
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O estudo minucioso dos pilares de concreto armado desenvolvido ao longo do quarto
captulo, onde se apresenta a metodologia para a locao e pr-dimensionamento dos pilares
de concreto armado.
Nas consideraes finais do trabalho, que corresponde ao quinto captulo, retomam-se
e respondem-se as indagaes que acompanharam o desenvolvimento da ao investigativa: o
que estrutura? Para que ela serve? Qual a importncia deste conhecimento para os
arquitetos? Quem deve conceber a estrutura do projeto? Como ela pode ajudar ou prejudicar
um projeto arquitetnico? Qual o papel do engenheiro e do arquiteto no momento da
concepo de uma edificao? Ressalta-se, tambm, a importncia deste guia terico-prtico
de pr-dimensionamento de pilares de concreto armado para os profissionais de arquitetura,
alm de lanar o desafio da continuidade do estudo sobre os elementos estruturais das
edificaes.
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2. A ARQUITETURA
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2.1. A ARQUITETURA E O TEMPO
Ao longo do tempo, o conceito de arquitetura foi se modificando de acordo com o
desenvolvimento histrico da sociedade e, mais especificamente, das cidades.
Segundo LEMOS (1994), o primeiro pensador a teorizar a arquitetura foi Planto, 400
a.C. Segundo ele, a arquitetura e todas as artes manuais implicam numa cincia que tem, por
assim dizer, sua origem na ao e produzem coisas que s existem por causa delas e no
existiam antes.
Depois de Plato, Marco Vitrvio Polio foi o primeiro autor a conceituar a arquitetura
de maneira multidisciplinar, no sculo I a.C. Em sua obra Os dez livros da arquitetura, ele
define os elementos fundamentais da arquitetura, mundialmente conhecidos como a trade
virtruviana:
firmitas: associada ao carcter construtivo e estrutural da arquitetura, sua
estabilidade;
utilitas: associada funo, ao utilitarismo e comodidade da arquitetura;
venustas: associada esttica da arquitetura.
Desta forma, segundo o ponto de vista deste autor, uma construo s pode ser
chamada de arquitetura quando ela, alm de ser firme e bem estruturada (firmitas), possuir
uma funo (utilitas) e for, principalmente, bela (venustas). E assim, manteve-se o conceito da
importncia da beleza para as construes clssicas, levando em considerao as seis
divises propostas por Virtrvio, a ordenao, a disposio, a euritimia, a simetria, a
convenincia e a distribuio. Vide foto 1.
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Foto 1: Parthenon
Fonte: employees.oneonta.edu
No perodo da Idade de Mdia, ainda segundo LEMOS (1994), a arquitetura gtica foi
marcada pela grandeza das suas obras, com o objetivo de apresentar igrejas com o poder de
proporcionar a elevao das almas e dar aos fis um gosto antecipado da beleza do cu.
Nessa poca, o arquiteto deveria dominar todos os conhecimentos interdisciplinares que
permitiriam a construo de seus projetos. O arquiteto era tambm o mestre de obras da
construo, e o mesmo deveria dominar conhecimentos que iam desde a mecnica dos solos,
at a resistncia dos materiais. Para a arquitetura, a Idade Mdia no pode ser considerada, de
forma alguma, como perodo das trevas, uma vez que as produes arquitetnicas dessa
poca foram marcadas por riqussima originalidade, com a utilizao da verticalidade, arcos
ogivais, vitrais, abbadas, cpulas, entre outros elementos, de maneira mpar. Vide foto 2:
Foto 2: Catedral de Notre Dame de Paris
Fonte: arteehistoriaepci.blogspot.com.br/
J na poca do Renascimento, surgido originalmente na Itlia, houve um
ressurgimento dos conceitos da arquitetura clssica. Nessa poca, as lies dos Dez livros de
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arquitetura de Virtruvio voltaram com toda fora, de onde a tecnologia da construo herdou
o modo de construir das alvenarias romanas e tradicionais, e tambm as suas leis clssicas de
composio. Segundo LEMOS (1994), observou-se uma arquitetura nova, regida pelos
antigos, com a utilizao das variedades de colunas, intercolnios, frontes, entre outros.
Nessas obras, os arquitetos ainda possuam o papel de definir as solues estruturais, que
posteriormente receberiam toda a ornamentao clssica. Vide foto 3.
Foto 3: O Domo de Florena
Fonte: veja.abril.com.br
Posteriormente, surgiu o neoclssico, junto com a Revoluo Industrial. Esta foi
responsvel por intensas mudanas no modo de vida da sociedade. A arte e a arquitetura
passaram a se popularizar. O progresso advindo dessa poca refletiu-se diretamente na
maneira e nos materiais de construo empregados nas obras. Obras para a construo de
pontes e estradas de ferro trouxeram o advento de materiais como o ferro e o concreto
armado. Segundo FRAMPTON (1997), nessa poca tambm se definiu completamente a
separao entre o arquiteto e o engenheiro e tambm o questionamento das propores
clssicas de Virtrvio. No final do sculo XIX, alguns pensadores j comeam a reconhecer a
arquitetura alm das paredes que a envolvem, dando importncia organizao do espao que
ela ocupa.
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Foto 4: Ponte do Brooklyn
Fonte: radiosbn.com.br
No incio do sculo XX, a arquitetura passa a ser definida por alguns pensadores da
poca como a verdade favorecendo o belo (LEMOS,1994); nascem assim as primeiras
definies da arquitetura moderna, com a apresentao da arquitetura tal qual como ela
produzida, com a apresentao dos materiais como o ao, o concreto e o vidro, desnudas de
ornamentaes e disfarces. Como principais representantes e pioneiros desta nova maneira
de construir, pode-se citar Mies Van der Rohe, Walter Groupius e Le Corbusier. No Brasil, os
principais representantes foram Oscar Niemeyer e Lcio Costa, influenciados diretamente
pelos arquitetos pioneiros acima citados. Vide foto 5.
Foto 5: Ministrio das Relaes Exteriores
Fonte: www.dicico.com.br/
Em seguida arquitetura moderna, surge ento a arquitetura contempornea,
desenvolvida no incio da dcada de noventa, at os dias atuais. Esta arquitetura
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contempornea no possui ainda a definio de uma linguagem nica. Por se tratar de um
estilo dos dias atuais, ainda no se pode fazer uma anlise crtica de suas caractersticas. No
entanto, algumas das suas obras mais expressivas possuem como caractersticas a assimetria e
a utilizao de formas geomtricas no-lineares (desconstrutivismo). Vide foto 6.
Foto 6: Consert Hall
Fonte: beauty-places.com
2.2. AS ATRIBUIES DO ARQUITETO
O arquiteto e urbanista aquele profissional que projeta, coordena e planeja a
construo. Criatividade, sensibilidade e conhecimento tcnico so algumas caractersticas
que no podem faltar no exerccio da profisso.
So atribuies do profissional de arquitetura, segundo a Lei Federal 12.278 de
31/12/2010, retirada do site do Instituto dos Arquitetos Brasileiros IAB.
Art. 2 As atividades e atribuies do arquiteto e urbanista consistem
em: I - superviso, coordenao, gesto e orientao tcnica; II -
coleta de dados, estudo, planejamento, projeto e especificao; III -
estudo de viabilidade tcnica e ambiental; IV - assistncia tcnica,
assessoria e consultoria; V - direo de obras e de servio tcnico; VI
- vistoria, percia, avaliao, monitoramento, laudo, parecer tcnico,
auditoria e arbitragem; VII - desempenho de cargo e funo tcnica;
VIII - treinamento, ensino, pesquisa e extenso universitria; IX -
desenvolvimento, anlise, experimentao, ensaio, padronizao,
mensurao e controle de qualidade; X - elaborao de oramento; XI
- produo e divulgao tcnica especializada; e XII - execuo,
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fiscalizao e conduo de obra, instalao e servio tcnico. (O que
o arquiteto faz, Em: .
Acesso em 10 de junho de 2013).
Tambm segundo esta lei, o arquiteto tem a responsabilidade de apresentar junto a
cada projeto por ele elaborado todas as especificaes necessrias para a obra a ser executada,
desde a determinao da distribuio dos elementos estruturais, at a distribuio das redes
hidrulicas, sanitrias, telefnicas, eltricas, ar condicionado, elevadores e de informtica.
O profissional da arquitetura deve ser capaz de prever as necessidades de todas as
interfaces projetuais, com a finalidade de instal-los de maneira previamente analisada, de
acordo com as necessidades particulares de cada projeto.
Em algumas situaes, cabe tambm a este profissional a responsabilidade da
coordenao e orientao geral dos clculos complementares ao projeto arquitetnico como:
clculo de estrutura, das instalaes hidrulicas, sanitrias, eltricas e de telecomunicaes. A
partir do desenvolvimento das tecnologias da construo civil, o papel do arquiteto tambm
evoluiu, conforme DIEZ (2012).
O papel do arquiteto tambm evoluiu, tornando-se o lder de uma
equipe composta por consultores tcnicos especializados, mas para
desempenhar-se neste novo papel e manter o controle do projeto em
geral indispensvel que o arquiteto entenda conceitualmente estas
disciplinas tcnicas.
Dessa forma, o arquiteto deve elaborar projetos arquitetnicos que satisfaam as
necessidades sociais, estticas, econmicas e tcnicas, isto , ele deve ser capaz de
compreender todas as interfaces do projeto, saber explic-las e ainda tomar partido da
estrutura para a valorizao da sua ideia, levando em considerao os diversos fatores que
venham a definir a melhor soluo estrutural para cada situao projetual. Para isso,
conhecimentos sobre o lanamento e pr-dimensionamento de estruturas mostram-se como
essenciais para o desenvolvimento da formao profissional do arquiteto e urbanista.
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2.3. O PROJETO DE ARQUITETURA
Segundo CHING (2010), o ato de criar arquitetura constitui-se como um processo de
resoluo de problemas. Por conseguinte, faz-se imprescindvel que o arquiteto tenha pleno
conhecimento da problemtica projetual, de forma que o mesmo proponha a melhor soluo
para cada situao, levando em considerao fatores como o espao, a forma, a funo e a
tcnica do projeto.
O processo de elaborao projetual deve refletir o contexto social, poltico e
econmico do projeto, respeitando os requisitos bsicos para escolha, como equilbrio,
funcionalidade, estabilidade, custo, resistncia, esttica, tempo de execuo; de forma que as
diversas interfaces de projeto, como as solues estruturais, de instalaes, de acessibilidade,
de conforto ambiental, de sustentabilidade, de segurana, entre outras, sejam devidamente
consideradas. Segundo DIEZ (2012), uma obra arquitetnica nica e indivisvel, deve ser
concebida como um todo formal, funcional e tcnico.
2.4. O PROJETO ESTRUTURAL E O PROJETO
ARQUITETNICO
Desde os tempos antigos, o homem teve a preocupao de aprender a utilizar e dar
forma a certos materiais, em determinadas quantidades, para suportar as diferentes cargas, de
maneira a criar espaos para o convvio dos seres humanos.
Sabe-se que a arquitetura algo que no pode existir independente de uma estrutura,
de materiais e de mtodos construtivos que a produzam, e que o projeto estrutural de uma
edificao no pode ser concebido de maneira isolada do desenvolvimento do projeto
arquitetnico.
Apesar de saber-se que a estrutura algo que no pode ser concebida como um evento
isolado no desenvolvimento do projeto arquitetnico, comumente observam-se alguns
profissionais de arquitetura que simplesmente ignoram a necessidade da concepo estrutural
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28
em seus projetos, delegando assim esta responsabilidade para profissionais da rea de
engenharia.
Como consequncia dessa delegao indevida, observam-se edificaes com sua
funcionalidade extremamente prejudicada por conta de escolhas estruturais mal feitas, sendo
levados, em decorrncia dessas falhas, utilizao de elementos auxiliares, como forros e
paredes falsas, para esconder elementos estruturais indesejveis nos ambientes; ou ainda ao
desenvolvimento de estruturas hbridas, sem graa e previsveis, que no possuem a
capacidade de enriquecer a arquitetura da edificao.
Segundo CHARLESON (2009), podem-se observar, frequentemente, ao analisar a
arquitetura local, edificaes com elementos estruturais escondidos ou indistintos. Painis de
fachada opacos ou painis de vidro espelhados que escondem as estruturas nos permetros das
edificaes. E, dentro deles, a utilizao de elementos como forros suspensos para esconder
vigas, ou ainda, painis para ocultar elementos estruturais verticais.
O projeto estrutural deve ser encarado como um aliado do desenvolvimento
arquitetnico, enriquecendo a concepo da arquitetura e ainda atribuindo significado
mesma.
Arquitetos como Santiago Calatrava, Oscar Niemeyer, Renzo Piano, Paulo Mendes da
Rocha, Norman Foster, entre muitos outros, foram capazes de aliar com maestria a sua
concepo arquitetnica e a estrutural, de forma que seus projetos se tornaram famosos pelo
mundo inteiro. Abaixo, apresentam-se algumas fotos das mais famosas obras desses
profissionais. Nestas, conforme pode-se observar, os arquitetos acima mencionados se
utilizam da estrutura dos edifcios para compor a sua concepo projetual, sem a utilizao de
artifcios e elementos para escond-las ou disfar-las. Pode-se perceber que a concepo
estrutural foi uma aliada durante o desenvolvimento da concepo arquitetnica.
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Foto 7: Cidade das artes_Valencia/ Espanha Santiago Calatrava
Fonte: http://www.metalica.com.br/cidade-das-artes-em-valencia-na-espanha
Foto 8: Centro Georges Pompidou _ Paris/ Frana Renzo Piano
Fonte: http://urbanascidadespoa.blogspot.com.br/2011/01/arquitetura-contemporanea-na-italia.html
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Foto 9: Palcio do Planalto _ Braslia/ Brasil - Oscar Niemeyer
Fonte: http://zerohora.clicrbs.com.br/rs/cultura-e-lazer/segundo-caderno/noticia/2012/12/confira-as-principais-
obras-de-oscar-niemeyer-3973732.html
Foto 10: Cais das Artes _ Vitria ES/ Brasil Paulo Mendes da Rocha
Fonte: http://www.archdaily.com/194422/cais-das-artes-paulo-mendes-da-rocha-metro/cais_cam5_final/
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Foto 11: 30 St Mary Axe _ Londres/ Inglaterra - Norman Foster
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Norman_Foster
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3. CONCEITOS BSICOS
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3.1. CLASSIFICAO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS
Para que se possam iniciar os estudos sobre os elementos estruturais das edificaes
importante que se conhea os elementos estruturais que compem e formam os espaos
arquitetnicos.
Esses elementos podem ser classificados de acordo com um critrio geomtrico, em
funo das trs dimenses do elemento comprimento (x), altura (y) e espessura(z). Eles
podem ser divididos nas seguintes categorias.
Elementos Lineares: quando possuem uma dimenso (comprimento x) bem maior
que as outras duas (altura e espessura y, z). Exemplos: vigas, pilares, arcos, cabos,
etc.
Imagem 1: Elementos lineares
Fonte: autor
Elementos de superfcie: quando possuem duas dimenses (comprimento e altura x,
y) proporcionais e bem maiores que a terceira dimenso. Exemplos: lajes, cascas,
placas, chapas, lminas paredes, etc.
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Imagem 2: Elementos Superficiais
Fonte: autor
Elementos de Volume: quando possuem trs dimenses proporcionais, sem a
predominncia de uma dimenso sobre as outras. Exemplos: blocos de fundao,
blocos de ancoragem, sapatas, etc.
Imagem 3: Elementos de volume
Fonte: autor
Esta classificao apresenta os elementos estruturais de acordo com as suas
dimenses. Esses elementos podem ser facilmente comparados com os elementos primrios
do projeto arquitetnico o ponto, a reta, o plano e o volume apresentados por Francis D.
K. Ching em seu livro Arquitetura: Forma, Espao e Ordem. Tais elementos, quando
devidamente articulados, so capazes de criar as mais diversas formas arquitetnicas, que iro
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abrigar atividades humanas, provocar sensaes, apresentar usos e funes, marcar momentos
histricos, caracterizar civilizaes, entre outros.
A correta articulao desses elementos pelo arquiteto no momento da elaborao dos
seus projetos ir garantir o sucesso projetual da sua edificao, levando em considerao os
usos, espaos e sensaes que sero produzidos a partir da disposio dos mesmos no projeto.
3.2. ESFOROS SOLICITANTES
Esforos so os momentos, foras e tenses a que uma estrutura submetida. Uma
estrutura considerada em equilbrio quando ela capaz receber e transmitir os esforos a que
submetida e manter-se no mesmo estado planejado.
BOTELHO (2006) classifica os principais tipos de esforos abaixo, e defende que o
conhecimento dos mesmos essencial para a arte de construir, de forma que auxiliam no
dimensionamento e escolha das estruturas.
a) Trao: acontece quando h a ao de duas foras em uma mesma direo puxando
em sentidos opostos, de maneira que ocorre uma tendncia de afastamento entre suas
partes.
Imagem 4: Esforo de Trao
Fonte: autor
b) Compresso: acontece quando h a ao de duas foras em uma mesma direo
empurrando em sentidos opostos, de maneira que ocorre uma tendncia de
encurtamento entre suas partes.
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Imagem 5: Esforo de Compresso
Fonte: autor
c) Flexo: acontece quando h carregamentos transversais entre os apoios ao longo da
estrutura de maneira que ocorre a tendncia de dobramento da mesma.
Imagem 6: Esforo de Flexo
Fonte: autor
d) Cisalhamento: acontece quando existe uma tendncia de cortar uma estrutura, atravs
da ao de uma ou mais foras ao longo de sua estrutura, gerando o efeito de
cisalhamento na flexo.
Imagem 7: Esforo de Cisalhamento
Fonte: autor
e) Toro: acontece quando agem foras ao longo da estrutura de maneira que ocorre a
tendncia de girar a mesma em torno do seu eixo central.
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Imagem 8: Esforo de Toro
Fonte: autor
3.3. CARGAS NAS ESTRUTURAS
As foras que atuam sobre as edificaes, provocando esforos so denominadas de
cargas estruturais.
3.3.1. CLASSIFICAO DAS CARGAS ESTRUTURAIS
Estas cargas podem ser classificadas, segundo DIEZ (2012), a partir de diversos
critrios, conforme mostra-se abaixo.
Imagem 9: Classificao das cargas nas estruturas
Fonte: autor
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3.3.2. PREVISO DOS CARREGAMENTOS DE UMA EDIFICAO
Para a elaborao de um projeto estrutural importante que se prevejam as cargas que
iro atuar sobre a edificao, de acordo com o tipo de uso da edificao (residencial,
comercial, teatro, cinema, etc.). A ABNT (NBR 6120) classifica as cargas como cargas
permanentes e cargas acidentais.
a) Cargas permanentes peso prprio das estruturas:
Este tipo de carga constitudo pelo peso prprio da estrutura e pelo peso de todos os
elementos construtivos fixos e instalaes permanentes.
um carregamento permanente que composto pelo peso de todos os elementos que
compem a edificao, ou seja, o peso das lajes, pilares, vigas, revestimentos, contrapisos,
alvenarias, escadas, instalaes, etc. Tambm denominado como carga morta da
edificao, que apesar do nome, um item extremamente importante para o pr-
dimensionamento estrutural, principalmente para estruturas de concreto armado. Estas cargas
so originadas exclusivamente pela ao das foras gravitacionais.
Para calcular uma estimativa do peso prprio de uma edificao, basta apenas
conhecer as reas e volumes dos elementos que a compem e o peso especfico desses
materiais.
b) Cargas acidentais e cargas eventuais:
So aquelas cargas que atuam externamente sobre a estrutura aps a sua construo, so
tambm chamadas de cargas teis ou sobrecargas. Como exemplo de cargas acidentais,
podem-se citar o peso das pessoas, o peso dos mveis, o peso dos carros, dos ventos, e
condies peculiares de cada edificao, como bibliotecas, cinemas, boliches, arquibancadas,
etc.
Estas cargas so mais difceis de serem determinadas, pois variam para cada tipo de
edificao e localizao das mesmas. Os valores para determinao destas cargas encontram-
se determinados na NBR 6120.
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c) Determinao geral de carregamento:
Como o principal objetivo deste manual apresentar mtodos para o pr-
dimensionamento de pilares, para facilitar o processo de calculo de carregamento das
edificaes, AGUIAR (2010) define uma constante de peso especfico das edificaes em
funo de seu tipo de uso.
Tabela 1: Peso da estrutura + Carga de ocupao
Fonte: AGUIAR (2010)
PESO DA ESTRUTURA + CARGA DE OCUPAO
Edifcios Residenciais 1000 kgf/m
Edifcios Comerciais 1300 kgf/m
Abaixo, segue um desenho esquemtico (Imagem 10) representando as cargas que
atuam sobre a estrutura das edificaes: cargas permanentes (representadas pela letra N
fora normal peso prprio da edificao) e as cargas acidentais (representadas pelas pessoas,
carros, mveis e ventos apresentados no desenho).
Imagem 10: Esquema de cargas nas estruturas
Fonte: autor
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3.4. ELEMENTOS ESTRUTURAIS BSICOS
Para melhor compreender o comportamento estrutural das edificaes, importante
que se conhea os elementos estruturais bsicos que se associam para composio estrutural
da edificao fundaes, pilares, vigas, lajes. A imagem 11 abaixo apresenta cada um destes
elementos.
Imagem 11: Elementos estruturais bsicos
Fonte: autor
Lajes: so elementos estruturais de superfcie que recebem diretamente a ao das
cargas que atuam sobre a edificao (pessoas, mveis, carros, etc.). Sobre elas se
desenvolve a distribuio dos espaos arquitetnicos e dos elementos que a compem
(cargas permanentes e acidentais). Geralmente as lajes se apoiam diretamente sobre as
vigas. Vide Imagem 12.
Vigas: so elementos estruturais lineares que possuem a responsabilidade de suportar
os carregamentos das lajes e de outras vigas e transmiti-los para o elemento estrutural
seguinte, os pilares. Vide Imagem 12.
Pilares: so elementos estruturais lineares que possuem a responsabilidade de suportar
os carregamentos das lajes e vigas e transmiti-los para o elemento estrutural final, as
fundaes. Vide Imagem 12.
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Fundaes: so elementos estruturais de volume que possuem a responsabilidade de
suportar os carregamentos das lajes, vigas e pilares para transmiti-los ao seu destino
final, o solo. Vide Imagem 12.
Imagem 12: Elementos estruturais bsicos lajes/ vigas/ pilares/ fundaes
Fonte: autor
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4. ESTUDO DOS PILARES DE CONCRETO
ARMADO
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4.1. CONCRETO ARMADO
O concreto o material mais utilizado na construo civil dos dias atuais, difundido
por todo o mundo. Ele resultado de uma mistura composta de cimento, areia, pedra e gua,
alm de outros materiais eventuais, os aditivos. Este material possui a caracterstica de ser
muito resistente compresso, porm, a sua resistncia trao pequena. Do ponto de vista
estrutural, a resistncia compresso a caracterstica mais importante do concreto.
A primeira civilizao a utilizar este material para as suas construes foi a civilizao
romana. A utilizao deste material pelos romanos lhes garantiu a possibilidade de produzir
obras magnficas como o Panteo e o Coliseu, vide fotos 12 e 13.
Foto 12: Panteo - Roma
Fonte: anaborralho.com
Foto 13: Coliseu - Roma
Fonte: construfacilrj.com
A utilizao do ao complementando esta mistura acontece no sculo XVIII. Surge,
assim, o concreto armado, que o resultado da associao de materiais com comportamentos
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diferentes, que se completam, proporcionando um material capaz de aliar a durabilidade, a
resistncia compresso e a plasticidade do concreto com a alta resistncia trao do ao.
Esta associao foi capaz de proporcionar o surgimento de um material capaz de vencer
grandes vos nas estruturas das edificaes.
Segundo BASTOS (2006), o cimento armado (o concreto armado at cerca de 1920
era chamado de cimento armado) surgiu na Frana, no ano de 1849. O pioneiro na
utilizao desta tecnologia, o francs Lambot, construiu um barco com telas de finos fios de
ferro preenchidos com argamassa, no entanto, o mesmo no alcanou grande sucesso
comercial. Em 1861, outro francs, Mounier, passou a utilizar esta tecnologia para fabricar
vasos de flores, reservatrios de gua, e posteriormente uma ponte com vo de 16,5 metros.
Depois disso, diversos estudos passaram a ser desenvolvidos sobre este material, ps
revoluo industrial.
A facilidade de encontrar a matria-prima desta soluo estrutural (cimento, areia,
pedra, gua e ao) em diversas regies do planeta, somada grande versatilidade do material
e facilidade de execuo do mesmo, foram fatores determinantes para a sua rpida
disseminao nos mais diversos pases e seu grande desenvolvimento tecnolgico at os dias
atuais.
4.2. PILARES DE CONCRETO ARMADO
Os pilares so elementos estruturais muito importantes para a construo civil,
utilizados desde as civilizaes mais antigas, como gregos, romanos e egpcios. Inicialmente,
os mesmos eram construdos com a utilizao de materiais in natura, como pedras e
madeiras.
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Foto 14: Pilares na arquitetura clssica
Fonte: arquiteturaclassica.blogspot.com
Foto 15: Pilares na arquitetura clssica
Fonte: clirc.blogspot.com
A partir do desenvolvimento das tecnologias da construo civil, essas estruturas
passaram a ser produzidas com a utilizao de materiais mais modernos, como concreto e ao,
de maneira que permitiram a produo de estruturas com sees cada vez mais esbeltas e com
vos cada vez maiores. Vide fotos 16, 17 e 18.
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Foto 16: MUBE - Museu Brasileiro da Escultura - Paulo Mendes da Rocha
Fonte: arqdream.blogspot.com(MUBE)
Foto 17: Torre de Khalifa Adrian Smith
Fonte: www.glasssteelandstone.com
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Foto 18: Palcio Tiradentes - Oscar Niemeyer
www.revistatechne.com.br
Os pilares so elementos estruturais lineares de eixo reto que possuem a funo de
suportar os carregamentos das lajes e vigas (cargas permanentes e acidentais) e transmiti-los
para o elemento estrutural final, as fundaes, ou para outros pilares da estrutura. So
elementos estruturais verticais que trabalham os esforos da compresso e flexo.
Estes elementos impactam diretamente na composio esttica e funcional do espao
arquitetnico. Por este motivo, sero apresentados abaixo os seus comportamentos e esforos
solicitantes, que permitiro o seu pr-dimensionamento e lanamento por parte dos arquitetos
responsveis pela elaborao dos projetos.
4.3. ESFOROS ATUANTES E SEU COMPORTAMENTO
De acordo com os tipos de aes externas que venham a atuar sobre a edificao, os
pilares podem sofrer a ao dos esforos apresentados abaixo:
Compresso: quando submetidos exclusivamente ao de esforos verticais,
observa-se apenas a ao do esforo de compresso sobre a pea estrutural,
apresentando a tendncia de encurtamento de sua maior dimenso e o aumento de sua
seo transversal.
Flexo: em situaes especiais em que os pilares estejam sendo sujeitos tambm
ao de cargas horizontais provenientes da ao dos ventos ou da frenagem de
veculos, o pilar passa a sofrer tambm a ao do esforo da flexo; ou ainda em casos
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em que a partir da ao de um esforo de compresso sobre uma estrutura esbelta a
mesma tem a tendncia de sofrer o fenmeno da flambagem flexo lateral da pea.
Dessa forma, os pilares devero ser dimensionados para resistir aos esforos de
compresso e flexo a que sero submetidos em cada situao particular de projeto. Dentre
estes esforos que atuam sobre os pilares, o mais frequente e preocupante o esforo da
flambagem.
4.4. FLAMBAGEM
Segundo DIEZ (2012), a flambagem um fenmeno de flexo lateral que est
diretamente ligado esbeltez da pea. Ela ocorre nas estruturas que apresentam sees
transversais pequenas em relao ao seu comprimento. Este fenmeno ocorre sempre na
direo da menor dimenso da pea (menor rigidez da estrutura), por conta do momento de
inrcia de sua seo transversal. Este fenmeno produz um momento de segunda ordem na
estrutura (tendncia de girar).
Como exemplo, podemos comparar ao comportamento de uma rgua que quando
aplicada uma fora vertical no sentido de cima para baixo sobre a pea, a tendncia que a
mesma sofra flexo no sentido da sua menor dimenso, vide foto 19. No outro sentido da
rgua, o fenmeno no ocorre por conta de possuir uma maior dimenso e consequentemente
um momento de inrcia maior.
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Foto 19: Flexo da rgua
Fonte: autor
4.4.1. COMPRIMENTO DE FLAMBAGEM
O comprimento de flambagem o comprimento da deformao do pilar na posio de
equilbrio limite antes da ruptura. De forma que, segundo DIEZ (2012), de acordo com as
condies de apoio do pilar, quanto maior o comprimento de flambagem, maior a capacidade
de deformar-se, conforme apresentado na tabela abaixo (Tabela2), em que l representa o
comprimento do pilar e le representa o comprimento de flambagem, comparativamente
apresenta-se tambm o comportamento de rguas sofrendo flexes com diferentes tipos de
apoios, assemelhando-se com o comportamento dos pilares sob efeito do fenmeno da
flambagem.
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Tabela 2: Comprimento de flambagem
Fonte: autor
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Na imagem 13, abaixo, observam-se exemplos de tipos de apoio dos pilares e seus
respectivos comprimentos de flambagem.
Imagem 13: Tipos de apoio dos pilares e comprimento de flambagem.
Fonte: autor
4.4.2. NDICE DE ESBELTEZ
Segundo DIEZ (2012), o ndice de esbeltez a relao existente entre o comprimento
longitudinal do pilar e a menor dimenso de sua seo. Essa caracterstica geomtrica
expressa a tendncia do pilar em sofrer o fenmeno da flambagem. Assim, quanto maior o
ndice de esbeltez, maior a tendncia do pilar flambar.
Conforme se apresenta abaixo, o ndice de esbeltez representado pela letra grega
(lambda) e resultado da razo existente entre o comprimento de flambagem e o raio de
girao da seo transversal do pilar.
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Dessa forma, de acordo com o ndice de esbeltez do pilar ( lambda), ele poder ser
classificado da seguinte maneira:
a) Pilares curtos ( 40) no preciso considerar os efeitos de segunda ordem, ou
seja, no possuem a tendncia de apresentar o fenmeno da flambagem. Vide
exemplo na foto 20, abaixo.
Foto 20: Prdio da escola de engenharia de So Carlos
Fonte: http://www.cdcc.usp.br/
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53
b) Pilares medianamente esbeltos (40< 90) preciso considerar os efeitos de
segunda ordem de maneira simplificada. Vide exemplo na foto 21, abaixo.
Foto 21: Universidade Tcnica de Zurique
Fonte: http://www.vitruvius.com.br/
c) Pilares esbeltos (90< 140) preciso considerar os efeitos de segunda ordem de
maneira exata. Vide exemplo na foto 22, abaixo.
Foto 22: Sede do Banco do Brasil de Porto Alegre
Fonte: http://www.arcoweb.com.br/
d) Pilares muito esbeltos ( > 140) preciso considerar os efeitos de segunda ordem
de maneira exata, os pilares que apresentarem um ndice de esbeltez superior a 140
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no podero ser feitos de concreto armado, eles devero ser produzidos por
materiais mais resistentes flexo, como o ao. Vide exemplo na foto 23, abaixo.
Foto 23: La fiera di Milano
Fonte: http://www.grandihotel.it/
OBS: De maneira geral, considera-se como mdia do ndice de esbeltez dos pilares usuais =
70.
4.5. LOCAO DOS PILARES DE CONCRETO ARMADO
Para que seja feita da melhor maneira a distribuio dos pilares de concreto armado
em um projeto, importante que se tenha a preocupao com alguns fatores para o
lanamento dos mesmos, de forma que seja feita uma distribuio com baixo custo, de fcil
execuo e que ao mesmo tempo no prejudique a conformao original dos espaos
arquitetnicos. Dentre essas preocupaes:
Deve-se evitar uma grande variedade nas dimenses dos elementos estruturais,
visando uma maior facilidade na execuo dos servios e para o
reaproveitamento das frmas de concretagem. Sugerem-se no mximo trs
dimenses diferentes;
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Deve-se dar preferncia por dispor os pilares retangulares de maneira que os
mesmos sejam locados no sentido da menor inrcia da edificao e dos ventos
dominantes (vide imagem 14, abaixo);
Os pilares devem ser lanados de forma perpendicular em relao maior
dimenso da edificao, com o objetivo de favorecer o contraventamento (vide
imagem 14, abaixo);
Sempre que possvel, deve-se optar pela concretagem das caixas de escada e
elevadores, com o objetivo de auxiliar no contraventamento da edificao (vide
imagem 14, abaixo);
Deve-se sempre tentar manter o alinhamento dos pilares (mesmos eixos), de
forma a facilitar a execuo da sua locao em obra e tambm para que sejam
formados prticos que aumentem a rigidez da estrutura (vide imagem 14,
abaixo);
Os pilares devem, sempre que possvel, ser locados nos encontros das vigas
(vide imagem 14, abaixo);
Os vos entre os pilares devem, sempre que possvel, ter entre 5,0m e 7,5m para
no prejudicar a disposio das vagas de garagem da edificao (vide imagem
14, abaixo);
Imagem 14: Locao dos pilares
Fonte: autor
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Os pilares devem ser locados de forma que resultem em vigas com vos
semelhantes diferenas de no mximo 20% no comprimento dos vos. Quando
os vos produzidos por pilares prximos so muito diferentes, poder ocorrer o
que se mostra na imagem 15, abaixo. O maior vo acaba fazendo com que o
menor seja submetido apenas a momentos negativos, de forma que o pilar
extremo do menor vo da viga passa a comportar-se a trao.
Imagem 15: Relao de vos entre os pilares
Fonte: autor
Deve-se sempre dar preferncia locao dos pilares com continuidade, desde
as fundaes at a cobertura, com a finalidade de evitar a utilizao de vigas de
transio, vide imagem 16, abaixo.
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Imagem 16: Continuidade dos pilares da estrutura
Fonte: autor
A escolha estrutural deve ser feita com muito cuidado durante a elaborao de um
projeto. Alm de levar em considerao os fatores funcionais e econmicos do projeto deve-
se tambm se preocupar com os usurios da edificao. Deve-se considerar o efeito
psicolgico que a quantidade de pilares de um ambiente pode afetar o indivduo. Da mesma
forma que muitos pilares em um ambiente podem provocar um sentimento de
enclausuramento, poucos pilares podem tambm causar uma sensao de desproteo ao
usurio. Segundo REBELLO (2001), estudos mostram que em grandes espaos abertos, as
pessoas tendem a se agrupar prximas aos pilares. Abaixo, apresentam-se as fotos 24 e 25,
que representam os casos acima citados, respectivamente.
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Foto 24: Pilotis de um edifcio
Fonte: jaboataodosguararapes.olx.com.br
Foto 25: MASP So Paulo
Fonte: www.portalsaofrancisco.com.br
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4.6. PR-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES DE CONCRETO
ARMADO
Abaixo, sero apresentados clculos e mtodos prticos para o pr-dimensionamento
estrutural de pilares de concreto armado, levando em considerao fatores como a quantidade
de pavimentos, carga da estrutura, seo transversal do pilar, etc.
4.6.1. DIMENSES MNIMAS
Segundo a NBR 6118:2007 Projetos de Estruturas de Concreto Armado, a dimenso
mnima dos pilares de concreto armado deve ser de 20 cm ou 1/10 da sua altura, de forma que
a menor dimenso de sua seo transversal (b) no seja inferior a 1/5 da maior dimenso (h).
Para projetar pilares com dimenses inferiores a 20 cm, deve-se majorar o seu carregamento
com os coeficientes especificados na tabela 03, abaixo, de acordo com a dimenso mnima
escolhida.
Tabela 3: Coeficientes de majorao dos pilares esbeltos
Fonte: NBR 6118:2007
Dimenso
(cm) 19 18 17 16 15 14 13 12
Coeficiente de
majorao 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35
A utilizao de pilares com dimenses inferiores a 20 cm acabam resultando em
estruturas menos econmicas, tendo em vista o fato de possuir a necessidade de majorar o
carregamento do pilar para compensar a esbeltez do mesmo, aumentando desta forma a outra
dimenso.
Sendo assim, para determinar as dimenses mnimas minimizando os efeitos da
flambagem, deve-se levar em considerao o ndice de esbeltez mdio dos pilares de concreto
armado = 70, de forma que:
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Conclui-se, ento, que de acordo com o comprimento de flambagem do pilar, tem-se
um dimensionamento mnimo do mesmo, com a finalidade de minimizar a flambagem da
pea. Assim demonstrado no grfico 01, abaixo:
Grfico 1: Comprimento de flambagem X dimenso mnima do pilar
Fonte: autor
4.6.2. CLASSIFICAO DOS PILARES QUANTO SUA POSIO
Segundo SCADELAI (2004), os pilares podem ser classificados de acordo com a sua
posio na estrutura da edificao. Esta classificao permite o clculo da capacidade de
carga de cada um destes elementos de acordo com os esforos solicitantes a que os mesmos
esto submetidos. Esta classificao se d da seguinte maneira:
a) Pilares intermedirios: so aqueles em que as vigas continuam sobre o pilar, sem
interrupes nas duas direes. Vide imagem 17.
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b) Pilares de extremidade: so aqueles em que as vigas continuam em uma direo e se
interrompem em outra direo. Vide Imagem 17.
c) Pilares de canto: so aqueles em que as vigas so interrompidas nas duas direes.
Vide imagem 17.
Imagem 17: Classificao dos pilares quanto sua posio
Fonte: autor
Abaixo, para facilitar a compreenso, na imagem 18, apresenta-se uma estrutura
genrica em que se nomeiam todas as peas estruturais e as classificam segundo a sua posio
e aos esforos solicitantes das mesmas.
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Imagem 18: Esquema de classificao dos pilares
Fonte: autor
De acordo com a respectiva classificao de posio do pilar, obtm-se a capacidade
de carga de cada um desses elementos, de acordo com os esforos solicitantes a que os
mesmos esto submetidos. Para cada uma delas, conferido um respectivo coeficiente de
posio (Cp), que representa os esforos que atuam sobre os mesmos, conforme exposto na
imagem 19.
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Imagem 19: Classificao dos pilares e coeficientes de posio
Fonte: autor
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O coeficiente de posio (Cp) utilizado para substituir a flexo por um esforo
normal equivalente, vlido apenas para o pr-dimensionamento de pilares. importante
registrar que a utilizao do coeficiente de posio (Cp) uma simplificao aceitvel apenas
para o pr-dimensionamento dos pilares.
4.6.3. CAPACIDADE DE CARGA DO PILAR
Para calcular a capacidade de carga do pilar, importante que se conhea a
contribuio do concreto e do ao na resistncia, que sero devidamente apresentados abaixo.
A seo transversal de um pilar composta pela rea do concreto (Ac) e pela rea do
ao (As), conforme imagem 20, abaixo.
Imagem 20: Seo do pilar
Fonte: autor
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4.6.4. CONTRIBUIO DO CONCRETO
Chama-se de P a fora resistida pelo concreto e pelo ao, conforme se representa
abaixo na imagem 21. Essa fora resultado da resistncia suportada pelo pilar sem sofrer
rompimento, que a soma da contribuio do concreto e do ao.
Imagem 21: Capacidade de carga do pilar
Fonte: autor
Sabe-se que a resistncia o resultado da razo existente entre a fora e a rea. Dessa
maneira:
A resistncia do concreto compresso a caracterstica mais importante deste
material. Ela representa a capacidade de carga (tenso) do concreto sem sofrer ruptura. A
resistncia est diretamente ligada qualidade do material e ao carregamento que o mesmo ir
sofrer na estrutura da edificao.
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A Resistncia do Concreto Compresso (fck) uma informao essencial para o
clculo estrutural de uma edificao. Sua unidade de medida o Mega Pascal (MPa). Sendo
que o Pascal (Pa) a presso exercida por uma fora de 1 newton, uniformemente distribuda
sobre uma superfcie plana de 1 metro quadrado de rea, perpendicular direo da fora.
Dessa maneira, 1 Mega Pascal equivale a 1 milho de Pascal (N/m), ou a ainda a
aproximadamente 100.000 kgf/m.
Ao solicitar um concreto para uma determinada estrutura, deve-se determinar a
resistncia necessria do mesmo atravs do projeto estrutural da edificao. Para confirmar a
resistncia compresso do concreto fornecido, deve-se realizar ensaios de rompimento dos
corpos-de-prova moldados no dia da concretagem (vide foto 26). De maneira geral, o concreto
adquire sua resistncia tima aps 28 dias de cura (foto 27). Neste dia, deve-se realizar o
rompimento do corpo de prova atravs da utilizao de uma prensa hidrulica, para verificar a
sua capacidade de resistncia mxima antes do rompimento da pea (vide foto 28).
Foto 26: Moldes usados para os corpos-de-prova
Fonte: autor
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Foto 27: Cura submersa dos corpos-de-prova
Fonte: autor
Foto 28: Ensaio de compresso
Fonte: autor
Para fins de clculo para determinao da parcela de contribuio do concreto, a NBR
6118, define uma margem de segurana em cima da resistncia compresso esperada pelo
concreto, esse coeficiente de segurana de 1,4, conforme se mostra abaixo. Denomina-se
esta resistncia com margem de segurana de Fcd.
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Alm disso, existem tambm alguns outros fatores que influenciam os resultados de
resistncia das peas estruturais de concreto, conforme se mostra abaixo:
A resistncia medida durante o ensaio de compresso sempre superior
resistncia da estrutura. Considera-se uma reduo de 5% por conta da cura
tima proporcionada aos corpos de prova (cura mida) e muitas vezes
impossibilitada de ser realizada na estrutura das edificaes ( - 5% 0,95).
Ao longo do tempo, as peas estruturais ganham resistncia de em mdia 20%
da sua resistncia aos 28 dias ( +20% 1,20).
Quando o concreto submetido a uma tenso constante por um longo perodo,
ele comea a perder resistncia reduo de em mdia 25% da sua resistncia
original, Efeito Rsch. ( -25% 0,75).
Por conta dos fatores acima citados, acrescenta-se ainda mais um coeficiente de
segurana sobre a contribuio do concreto e, assim, determina-se a parcela de contribuio
do concreto. Conforme se mostra abaixo.
BOTELHO (2006) classifica alguns tipos de concreto de acordo com a sua resistncia
e mostra seus principais usos, conforme se representa na tabela 04, abaixo:
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Tabela 4: Classificao dos tipos de concreto
Fonte: autor
TIPO FCK (Mpa) FCK (kgf/cm) Uso
C10 10 100 Mistura com resistncia muito utilizada nas
construes antigas
C20 20 200 Resistncia mnima estrutural do concreto a
partir da nova norma de concreto NBR 6118
de 2007
C50 50 500 Concretos especiais de alto desempenho,
tambm chamados de CAD
4.6.5. CONTRIBUIO DO AO
J se determinou a parcela de contribuio do concreto para a determinao da
capacidade de carga de um pilar, falta, ainda, determinar a parcela de contribuio do ao.
A NBR 6118:2007 normatiza as devidas relaes de rea existentes de concreto e ao
na seo transversal de um pilar, de forma que o mesmo deve obedecer a seguinte relao:
rea do ao mnima (As min.) = 0,4% da rea do concreto (Ac)
rea do ao mxima (As mx.) = 8,0% da rea do concreto (Ac)
considerada como taxa econmica de armadura a relao de 1% da rea do concreto.
Sendo assim:
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Assim como o concreto, o ao tambm possui uma resistncia caracterstica para cada
tipo de material especificado em projeto. A sua resistncia trao a caracterstica mais
importante deste material. Ela representa a capacidade de carga (tenso) do ao sem sofrer
ruptura. A resistncia est diretamente ligada qualidade do material e ao carregamento que o
mesmo ir sofrer na estrutura da edificao.
O ao possui um comportamento diferenciado em comparao com o concreto. Ao
sofrer tenso, ele passa por trs fases de comportamento diferenciadas: fase elstica, fase de
escoamento e fase de rompimento, conforme grfico 02, abaixo:
Grfico 2: Grfico tenso X deformao ao
Fonte: autor
Dessa forma, assim como o concreto, para fins de clculo para escolher a capacidade
de carga do ao para determinada estrutura, a NBR 6118, determina que deve-se acrescentar
uma margem de segurana, com a finalidade de reduzir a contribuio do ao, esse coeficiente
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de segurana de 1,15 conforme mostra-se abaixo. Denomina-se esta resistncia mdia
estatstica de Fyd.
Sendo assim, a parcela de contribuio do ao no carregamento de um pilar pode ser
determinada da seguinte maneira:
Dessa maneira, a resistncia que um pilar capaz de suportar sem sofrer rompimento
pode ser determinada a partir da equao abaixo representada na imagem 22.
Imagem 22: Capacidade de carga do pilar
Fonte: autor
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BOTELHO (2006) apresenta os aos disponveis no mercado brasileiro e os classifica
de acordo com a sua resistncia mdia (Fyk) e sua resistncia estatstica (Fyd), e ainda com
seus principais usos, conforme se representa na tabela 05, abaixo:
Tabela 5: Classificao dos tipos de ao
Fonte: autor
TIPO Fyk (kgf/cm) Fyd (kgf/cm) Uso
CA 25 2500 2170 Utilizado em obras de pequeno porte.
CA 50 5000 4350 Tipo de ao mais utilizado como armadura
principal em estruturas de concreto armado
CA 60 6000 5220
Tipo de ao mais utilizado como armadura
principal em estruturas de concreto armado
de grande porte
4.6.6. CLCULO DA CARGA NO PILAR
Para clculo do pr-dimensionamento de pilares de concreto armado, deve-se admitir
um carregamento proporcional entre os pavimentos e ainda um carregamento uniforme em
toda a extenso da estrutura. Partindo destes pressupostos, deve-se calcular a parcela de carga
proporcional da rea de influncia de cada pilar da estrutura, conforme se mostra na imagem
23, abaixo.
Imagem 23: rea de influncia dos pilares
Fonte: autor
A marcao da rea de influncia de um pilar deve ser feita a partir da marcao de
eixos entre os pilares da estrutura, de forma que a mdia da distncia entre os mesmos
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delimitar as suas respectivas reas de influncia. A demarcao da rea de influncia dos
pilares no precisa ser feita com grande preciso.
Deve-se eleger o pilar que possua a maior rea de influncia para cada tipo de posio
(canto, extremidade e intermedirio), e repet-las para todos os pilares de mesmo tipo, de
forma que se evite uma grande variedade nas dimenses dos pilares da estrutura.
Dessa forma, aps a determinao da rea de influncia de cada pilar, deve-se partir
para o clculo da sua respectiva parcela de carregamento. A determinao de carregamento do
pilar est diretamente ligada rea de influncia do mesmo, do seu tipo de uso (carga de
ocupao), do seu coeficiente de posio e do nmero de pavimentos da edificao, conforme
frmula abaixo:
4.7. EXEMPLOS DE APLICAO
A seguir, apresentam-se alguns exemplos de aplicao dos conhecimentos acima
demonstrados para o pr-dimensionamento de pilares de concreto armado.
a) Exemplo 01: pr-dimensionar as sees dos pilares de um edifcio residencial de trs
pavimentos com planta-baixa estrutural, conforme se apresenta nas imagens abaixo:
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Imagem 24: Exemplo 01 - vista
Fonte: autor
Imagem 25: Exemplo 01 planta baixa e corte Fonte: autor
1 Passo: Calcular a rea de influncia da cada pilar da edificao, conforme se representa,
abaixo:
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Imagem 26: Exemplo 01 clculo da rea de influncia
Fonte: autor
2 Passo: Clculo da carga de cada pilar:
3 Passo: Com os dados do carregamento dos pilares em mos, deve-se partir para o clculo
da rea de concreto do pilar. Para isso, deve-se definir a resistncia do concreto e do ao a
serem utilizados na estrutura, tendo como estimativa a prtica atual de utilizao do concreto
com resistncia de 25 MPA e do ao com resistncia de 50kgf/mm. Dessa maneira,
substituindo valores, tem-se:
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4 Passo: Aps a determinao das reas das sees dos pilares de cada tipo da estrutura,
deve-se, ento, calcular as dimenses do pilar. Para isso, devem-se respeitar as condies
expressas na NBR 6118 para o seu pr-dimensionamento mnimo, conforme se apresenta
abaixo:
Imagem 27: Exemplo 01 condies b x h
Fonte: autor
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OBS/: importante registrar que as dimenses escolhidas para a seo dos pilares devem
sempre ser os mltiplos de 5 superiores mais prximos dos nmeros encontrados atravs dos
clculos. Conforme demonstrado nos clculos acima.
b) Exemplo 02: pr-dimensionar as sees dos pilares de um edifcio comercial de cinco
pavimentos com planta-baixa estrutural, conforme se apresenta nas imagens abaixo:
Imagem 28: Exemplo 02 vista
Fonte: autor
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Imagem 29: Exemplo 02 Plantas baixas e corte
Fonte: autor
Conforme apresentado acima, observa-se que a estrutura da edificao se apresenta de
maneira diferenciada, se comparada com a estrutura do exemplo 01. O edifcio possui uma
estrutura que contempla a utilizao de um p-direito triplo, conforme se mostra nas imagens
28 e 29, acima.
Dessa maneira, para melhor estudar a estrutura da edificao, ela foi dividida em duas
sees principais, de forma a permitir o seu pr-dimensionamento, de acordo com os esforos
a que os pilares estaro submetidos.
Em um primeiro momento, ser apresentado o pr-dimensionamento dos pilares na
seo 01. No momento seguinte, ser apresentado o pr-dimensionamento dos pilares da
segunda seo.
Seo 01:
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1 Passo: Calcular a rea de influncia da cada pilar da edificao na seo 01, conforme se
representa, abaixo:
Imagem 30: Exemplo 02 (seo 01) clculo da rea de influncia
Fonte: autor
2 Passo: Deve-se, ento, partir para o clculo da carga de cada pilar. Para isso, deve-se
considerar a quantidade de pavimentos da seo 01 (03 pavimentos) mais a carga da cobertura
(0,7 carregamento proporcional da laje de cobertura da estrutura = n + 0,7).
3 Passo: Aps calcular o carregamento dos pilares, deve-se partir para o clculo da rea de
concreto do pilar. Para isso, define-se a resistncia do concreto e do ao a serem utilizados na
estrutura, tendo como estimativa a prtica atual de concreto com resistncia de 25 MPA e ao
com resistncia de 50kgf/mm. Conforme realizado no exemplo anterior, deve-se ento
substituir os valores abaixo:
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4 Passo: Aps a determinao das reas das sees de cada tipo de pilares da estrutura, deve-
se, ento, calcular as dimenses do pilar. Para isso, devem-se respeitar as condies expressas
na NBR 6118 para o seu pr-dimensionamento mnimo, conforme se apresenta abaixo:
Imagem 31: Exemplo 02 seo 01 condies b x h
Fonte: autor
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Seo 02:
1 Passo: Calcular a rea de influncia de cada pilar da edificao na seo 02, conforme se
representa abaixo:
Imagem 32: Exemplo 02 (seo 02) clculo da rea de influncia
Fonte: autor
2 Passo: Por conta das diferenas nas reas de influncia e nos coeficientes de posio dos
pilares P2/ P5 e P8, para calcular o carregamento dos mesmos deve-se considerar o
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carregamento do pilar nos pavimentos da seo 02 (02 pavimentos) mais o carregamento do
respectivo pilar nos pavimentos da seo 01 (03 pavimentos + cobertura). Conforme clculo
abaixo.
Os pilares P1, P4 e P7 apresentam o mesmo comportamento durante toda estrutura da
edificao, eles mantm a mesma rea de influncia e coeficiente de posio durante as sees
01 e 02, por este motivo, o seu clculo de carregamento dever ser feito da maneira padro,
considerando os cinco pavimentos do edifcio, conforme se mostra abaixo.
3 Passo: Aps calcular o carregamento dos pilares, deve-se partir para o clculo da rea de
concreto do pilar. Para isso, deve-se definir a resistncia do concreto e do ao a serem
utilizados na estrutura, tendo como estimativa a prtica atual de concreto com resistncia de
25 MPA e ao com resistncia de 50kgf/mm, conforme realizado no exemplo anterior. Deve-
se, ento, substituir os valores abaixo:
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4 Passo: Aps a determinao das reas das sees de cada tipo de pilares da estrutura, deve-
se, ento, calcular as dimenses do pilar. Para isso, devem-se respeitar as condies expressas
na NBR 6118 para o seu pr-dimensionamento mnimo, conforme se apresenta abaixo:
Imagem 33: Exemplo 02 seo 02 condies b x h Fonte: autor
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5 Passo: Os pilares P3, P6 e P9 so pilares especiais na estrutura da edificao. Eles possuem
caractersticas de esbeltez. Por este motivo, para calcular as dimenses da sua seo
transversal, deve-se utilizar o seu ndice de esbeltez (70) a fim de descobrir a dimenso
mnima para evitar a flambagem da pea, conforme se mostra abaixo.
Sendo assim, para determinar as dimenses mnimas dos mesmos, deve-se:
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6 Passo: Dessa forma, podem-se finalmente determinar as dimenses das sees dos pilares
da edificao. No entanto, para evitar uma grande variedade nas dimenses dos elementos
estruturais, devem-se definir as trs dimenses da classificao dos pilares, de acordo com sua
posio (de extremidade, de canto e intermedirio), e ainda as dimenses dos pilares especiais
esbeltos, levando em considerao as maiores dimenses encontradas para cada classificao,
conforme imagem abaixo.
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Imagem 34: Exemplo 02 lanamento pilares seo 01 e 02
Fonte: autor
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4.8. FLUXOGRAMA DE LANAMENTO E PR-
DIMENSIONAMENTO DE PILARES
Abaixo, apresenta-se um fluxograma ilustrado com a apresentao das principais
etapas para o pr-dimensionamento de pilares de concreto armado, e, ao lado, imagens de
exemplos de aplicao de pr-dimensionamento de um edifcio residencial de 15 pavimentos.
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Imagem 35: Fluxograma Fluxograma (parte 01)
Fonte: autor
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Imagem 36: Fluxograma Fluxograma (parte 02)
Fonte: autor
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No apndice deste trabalho, encontram-se as imagens acima apresentadas neste fluxograma,
de maneira ampliada, a fim de facilitar a observao de cada etapa do processo de pr-
dimensionamento.
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5.CONSIDERAES FINAIS
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Este manual responde a contento as questes que impulsionaram a ao investigativa:
O que estrutura? Para que ela serve? Qual a importncia deste conhecimento para os
arquitetos? Quem deve conceber a estrutura do projeto? Como ela pode ajudar ou prejudicar
um projeto arquitetnico? Qual o papel do engenheiro e do arquiteto no momento da
concepo de uma edificao?
Este guia enfatiza a importncia da concepo estrutural no momento do
desenvolvimento do projeto arquitetnico, como aes concomitantes; demonstra as
atribuies e responsabilidades do profissional de arquitetura, que deve assumir seu papel de
criador e coordenador do projeto; apresenta os conceitos bsicos sobre as estruturas e ainda
desenvolve um estudo especfico sobre os tipos, as importncias, as aplicaes, e mtodos
para o pr-dimensionamento estrutural de pilares de concreto armado.
importante frisar que o material apresentado no possui a inteno de minimizar a
importncia do trabalho do engenheiro calculista de estruturas. So de sua responsabilidade o
dimensionamento, a quantificao e a apresentao de possveis solues estruturais que
possam vir a agregar valor s estruturas das edificaes. O objetivo ressaltar a necessidade
do arquiteto de reconhecer e assumir a sua responsabilidade pela concepo estrutural em seus
projetos, de maneira que o mesmo seja capaz de tomar partido da sua escolha para valorizao
da sua ideia, e, ainda, ser capaz de minimizar certos impactos estruturais na conformao de
sua arquitetura.
Contudo, sabe-se que resta ainda a certeza de que a apresentao de mtodos para o
pr-dimensionamento de pilares de concreto armado no encerra as possibilidades e
necessidades de estudos sobre o assunto, uma vez que o processo de concepo estrutural
engloba outros elementos estruturais alm dos pilares, tais como lajes, vigas e fundaes. O
pleno entendimento e pr-dimensionamento da estrutura da edificao no seu todo requer o
conhecimento do comportamento de todos os elementos estruturais que a compem.
Diante dessa constatao, torna-se imprescindvel a continuidade dessa pesquisa, cujos
resultados daro ensejo elaborao de outros guias prticos que complementaro este
manual e formaro um conjunto de direcionamentos terico-prticos indispensveis ao ato de
projetar.
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93
REFERNCIAS
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94
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS - ABNT,NBR 6120 - Cargas para
o clculo de estruturas de edificaes. (1980).
AGUIAR, E. A. (2010. Tese (Doutorado em Estruturas)). Comportamento de chumbadores
grauteados de ligaes viga-pilar parcialmente resistentes a momento fletor. So
Carlos, SP: Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS - ABNT,NBR 6118 - Projeto de
estruturas de concreto - Procedimento. (2007). (s.d.).
BASTOS, P. S. (2006). HISTRICO E PRINCIPAIS ELEMENTOS ESTRUTURAIS.
Bauru/SP: UNESP .
BOTELHO, M. H. (2006). Concreto armado, eu te amo, para arquitetos. So Paulo, SP:
Edgard BluncheR.
CHARLESON, A. W. (2009). Estrutura aparente: um elemento de composio em
arquitetura. Porto Alegre, RS: Bookman.
CHING, F. D. (2008). Arquitetura - Forma Espao e Ordem. Traduo: Alvemar Helena
Lamparelli. 2 edio So Paulo: Martins Fontes.
DIEZ, G. (2012). Projeto estrutural na arquitetura. Porto Alegre, RS: Coedio Masquatro
Editora Ltda. e Nobuko S.A.
FRAMPTON, K. (1997). Histria crtica da arquitetura moderna. Traduo: Jefferson Luiz
Camargo. So Paulo, SP: Martins Fontes.
Lei Federal 12.278 de 31/12/2010 apoud .
Acesso em 10 de junho de 2013). (s.d.).
LEMOS, C. A. (1994). O que arquitetura. So Paulo: Brasiliense.
LOPES, J. M., & BOGA, M. R. (2006). Arquiteturas da Engenharia, ou, Engenharias da
Arquitetura. So Paulo, SP: Mandarim.
REBELLO, Y. C. (2000). A Concepo Estrutural e a Arquitetura. So Paulo, SP: Zigurate
Editora.
SLES, J. J., NETO, J. M., MALITE, M., DIAS, A. A., & GONALVES, R. M. (2005).
Sistemas estruturais: teoria e exemplos. So Carlos, SP: SET/EESC/USP.
SCADELAI, M. A. (2004). Dimensionamento de pilares de acordo com a NBR 6118. So
Carlos: Escola de Engenharia de So Carlos.
VILLASUSO, B. M. ( 2009). El espacio arquitetnico. 1 ed. Buenos Aires: El Ateneo.
-
95
APNDICE A
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96
APNDICE B
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97
APNDICE C
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98
APNDICE D
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99
APNDICE E
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APNDICE F