CALCULO DA ÁREA DE AÇO LONGITUDINAL E DA ARMAÇO TRANSVERSAL DE PILARES DE CONCRETO ARMADO DO TIPO INTERMEDIÁRIO

Abstract

INTRODUÇÃO
AO LONGO DA TRAJETÓRIA ACAD�MICA DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL, � IMPRESCIND�VEL ADOTAR OS ESTUDOS SOBRE ESTRUTURA��O, SENDO ESTE UM DOS ASSUNTOS MAIS IMPORTANTES PARA UMA OBRA (DERKIAN, 2010). A PARTIR DE TAL CONHECIMENTO ADQUIRIDO, PROCESSOS POSTERIORES V�O SE ALIANDO E TRAZENDO SOLIDEZ PARA A ESTABILIDADE DA EDIFICA��O. DEVE-SE TER INTENSO CUIDADO NA REALIZA��O DO PROJETO E NO PROCESSO CONSTRUTIVO, POIS PODE SER QUE HAJA HESITA��O NA FALHA DE MATERIAIS, MANUTEN��O (QUANDO NECESS�RIO), OU SOBRECARREGAMENTOS (SPERANZAENGENHARIA,2009).
AS ESTRUTURAS PODEM SER DE DIVERSOS TIPOS DE MATERIAIS, COMO: MADEIRA, METAIS OU A�O E CONCRETO ARMADO(EDIFIQUE). OS ELEMENTOS QUE CONSISTEM A BASE DE UMA ESTRUTURA SÃO: FUNDA��ES, PILARES, VIGAS E LAJE. (MELO,2004). AS FUNDA��ES SÃO DESTINADAS A RECEBER O PESO DA OBRA E REPARTI-LO NO SOLO DO TERRENO, GARANTINDO A ESTABILIDADE (MELO,2004). EM GERAL, � CONSTRU�DA ABAIXO DO TERRENO E � A PRIMEIRA PARTE DO PR�DIO A SER CONSTRU�DA. OS PILARES SÃO PARTE DA ESTRUTURA EM POSI��O VERTICAL, QUE SUSTENTA AS CONSTRU��ES, PODENDO POSSUIR FORMA RETANGULAR OU CIL�NDRICA. TRANSMITE �S FUNDA��ES AS CARGAS DAS VIGAS E LAJES. DIFERENTEMENTE DOS PILARES, AS VIGAS SÃO POSICIONADAS SOBRE ELES EM POSI��O HORIZONTAL. POR FIM, AS LAJES SÃO USADAS COMO REVESTIMENTO DE SUPERF�CIE PLANA QUE CONSTITUI UM PAVIMENTO OU TETO DO EDIF�CIO (MELO,2004).
EM EXPLICA��O ESPEC�FICA, VALE RESSALTAR OS TR�S TIPOS DE PILARES EXISTENTES: PILARES INTERMEDI�RIOS, PILARES DE EXTREMIDADE E PILARES DE CANTO. SER�O CONSIDERADOS PILARES INTERMEDI�RIOS (OU INTERNOS) AQUELES SUBMETIDOS � COMPRESS�O SIMPLES, OU SEJA, QUE NÃO APRESENTAM EXCENTRICIDADES INICIAIS. ESTES PILARES LOCALIZAM-SE NO INTERIOR DO EDIF�CIO, DE MODO QUE AS LAJES E AS VIGAS QUE NELES SE APOIAM T�M CONTINUIDADE NAS DUAS DIRE��ES. NOS PILARES DE EXTREMIDADE (OU DE BORDA), H� UMA EXCENTRICIDADE INICIAL NA DIRE��O PERPENDICULAR � BORDA (SCADELAI; PINHEIRO, 2003). ESTE FATO OCORRE PORQUE AS LAJES E A VIGA PERPENDICULARES A ESTA BORDA SÃO INTERROMPIDAS NO PILAR. OS PILARES DE CANTO,
POSSUEM EXCENTRICIDADES INICIAIS QUE OCORREM NAS DIRE��ES DAS BORDAS. AS VIGAS E A LAJE SÃO INTERROMPIDAS NO PILAR NAS DUAS DIRE��ES, NAS QUAIS SÃO GERADOS MOMENTOS FLETORES, AL�M DA FOR�A NORMAL DE COMPRESS�O, CONDUZINDO � UMA SITUA��O INICIAL DE FLEX�O COMPOSTA OBL�QUA.
DESSA FORMA, OBJETIVOU-SE DESENVOLVER UM SOFTWARE COM CAPACIDADE PARA CALCULAR A �REA DE A�O LONGITUDINAL E A ARMA��O TRANSVERSAL DE PILARES EM CONCRETO ARMADO DO TIPO INTERMEDI�RIO.
MATERIAL E M�TODOS
ESCOLHEU-SE PARA ESTUDO UM PILAR QUE � BI-ENGASTADO (ENGASTE NAS DUAS EXTREMIDADES), ENGASTE NA PARTE INFERIOR POR VIGA OU BLOCO E NA SUA PARTE SUPERIOR ENGASTE POR VIGAS. ASSIM, DIMENSIONOU-SE O PILAR SEGUINDO AS ESPECIFICA��ES DA NBR 6118:2003 E OS DEMAIS VALORES COMO ALTURA, CARGA E RESIST�NCIA DO CONCRETO (FCK) FORAM ADOTADOS BASEANDO-SE EM VALORES REAIS ENCONTRADO EM PROJETOS ESTRUTURAIS.
COM OS DADOS NECESS�RIOS, SEGUIU-SE PARA O PROCESSO DE C�LCULO ONDE FOI ESTABELECIDO SEIS ETAPAS, SENDO ELAS:
1. ESFOR�O SOLICITANTE - PROCESSO ONDE SE ATRIBUI FATORES ADICIONAIS RELACIONADOS A SEGURA;
2. �NDICE DE ESBELTEZ - O �NDICE DE ESBELTEZ � UMA MEDIDA UTILIZADA PARA ESTIMAR COM QUE FACILIDADE UM PILAR IR� ENCURVAR. PODE-SE AFIRMAR UM PILAR � ESBELTO QUANDO SUAS DIMENS�ES NÃO SATISFAZEM O SEU MODELO ESTRUTURAL. OS VALORES ENCONTRADOS PARA O �NDICE DE ESBELTEZ PARA OS C�LCULOS PRECISA SER NECESSARIAMENTE, MENOR OU IGUAL A 90. SENDO CALCULADO NAS DIRE��ES Y E X.
3. �REA DE A�O - � �REA DE A�O NECESS�RIA PARA SATISFAZER AS CONDI��ES ESTRUTURAIS DO PILAR;
4. �REA DE A�O M�NIMA - � A �REA DE A�O M�NIMA QUE UM PILAR DEVE CONTER EM RELAÇÃO A SUA �REA DE SE��O TRANSVERSAL.
5. DETALHAMENTO - NO DETALHAMENTO � POSS�VEL SABER A QUANTIDADE DE BARRAS DE A�O CA-50 NECESS�RIAS PARA SATISFAZER A �REA DE A�O ESTABELECIDA E O DI�METRO DAS MESMAS.
6. ARMADURA TRANSVERSAL - � CALCULADO A QUANTIDADE E O DI�METRO DOS ESTRIBOS QUE SER�O DISPOSTOS AO LONGO DO PILAR.
RESULTADOS E DISCUSS�ƑO
USOU-SE CONHECIMENTOS EM PROGRAMA��O C++ PARA CRIAR UM ALGORITMO E, LOGO EM SEGUIDA, UM SOFTWARE SIMPLES, COMO FERRAMENTA DE AUX�LIO, PARA FACILITAR OS C�LCULOS DE DIMENSIONAMENTO E DETALHAMENTO DE PILARES DO TIPO INTERMEDI�RIO. PARA MELHOR
COMPREENS�O, EXPLICOU-SE POR MEIO DE TABELAS AS VARI�VEIS NECESS�RIAS PARA ENTRADA E SA�DA DE DADOS, EXPONDO O RESULTADO ADQUIRIDO NO FINAL.
O SOFTWARE, � BEM INTERATIVO COM SEUS USU�RIOS, POSSIBILITANDO OP��ES PARA SE OBTER INFORMA��ES OU SA�DA QUANDO QUISER. OS DADOS NECESS�RIOS PARA UTILIZA��O DO SOFTWARE SÃO INFORMADOS NA TABELA 1.
TABELA 1 DADOS A SEREM INFORMADOS PARA UTILIZA��O DO SOFTWARE.
DIMENS�ES DO PILAR UNIDADES DE MEDIDA
LARGURA CM
COMPRIMENTO CM
ALTURA CM
RESIST�NCIA DO CONCRETO MPA
CARGA KN
PARA A SA�DA DOS DADOS APRESENTADOS NA IMAGEM ABAIXO FORAM UTILIZADOS: 20 CM DE LARGURA; 50 CM DE COMPRIMENTO; 300 CM DE ALTURA; 20 MPA PARA RESIST�NCIA DO CONCRETO; E 500 KN DE CARGA.
(FIGURA 1)
NOTA-SE QUE A IMPORT�NCIA DA ESTRUTURA��O DAS CONSTRU��ES NOS PROJETOS CIVIS, NÃO CONSISTE APENAS NA PROJE��O NECESS�RIA DE UMA BASE PROJETISTA, MAS SE FAZ DE GRANDE NECESSIDADE PARA SE CONSTRUIR DE FORMA ECON�MICA E SUSTENT�VEL. � COMUM CONSTRU�REM CASAS SEM UM PROJETO ESTRUTURAL, ALEGANDO QUE O EMPREITEIRO SABE DIMENSIONAR A ESTRUTURA. PORÉM, O QUE MAIS SE V� NOS PROJETOS DE BASE QUE SEGUE AS ETAPAS DE DIRECIONAMENTO, VIGAS PILARES E FUNDA��ES QUE SÃO SUPERDIMENSIONADOS, COMO CASAS DE PAVIMENTOS QUE EXIGE UMA MELHOR E MAIOR PERFEI��O E EXATID�O.
NOS PROJETOS DE ESTRUTURAS PARA PREVEN��O DE DANIFICA��ES E POSS�VEIS PATOLOGIAS, COMO POR EXEMPLO: FISSURA, TRINCAS, INFILTRA��ES E DANOS POR UMIDADE. TODOS OS DANOS DE PREJU�ZO AO BOM ESTADO E BOA DURA��O DE UMA CONSTRU��O PODEM SER PREVENIDOS. O MEIO MAIS COERENTE � SEGUIR � RISCA AS EXIG�NCIAS DE CONSTRU��O. SE EXECUTADO DE FORMA CORRETA, DIFICILMENTE OBT�M-SE DANOS E PREJU�ZOS, PORQUE UMA PATOLOGIA REQUER UM RESULTADO SATISFATÓRIO, DO CONTR�RIO UMA SUCESS�O DE ERROS RESULTAR� NO AUMENTO DE COMPLICA��ES, AFETANDO E ACARRETANDO PROBLEMAS F�SICOS E FINANCEIROS EM SEU PROJETO ESTRUTURAL.
CONCLUSဢES
NOTA-SE QUE A IMPORT�NCIA DA ESTRUTURA��O DAS CONSTRU��ES NOS PROJETOS CIVIS, NÃO CONSISTE APENAS NA PROJE��O NECESS�RIA DE UMA BASE PROJETISTA, MAS SE FAZ DE GRANDE NECESSIDADE PARA SE CONSTRUIR DE FORMA ECON�MICA E SUSTENT�VEL. � COMUM CONSTRU�REM CASAS SEM UM PROJETO ESTRUTURAL, ALEGANDO QUE O EMPREITEIRO SABE DIMENSIONAR A ESTRUTURA. PORÉM, O QUE MAIS SE V� NOS PROJETOS DE BASE QUE SEGUE AS ETAPAS DE DIRECIONAMENTO,
VIGAS PILARES E FUNDA��ES QUE SÃO SUPERDIMENSIONADOS, COMO CASAS DE PAVIMENTOS QUE EXIGE UMA MELHOR E MAIOR PERFEI��O E EXATID�O.
NOS PROJETOS DE ESTRUTURAS PARA PREVEN��O DE DANIFICA��ES E POSS�VEIS PATOLOGIAS, COMO POR EXEMPLO: FISSURA, TRINCAS, INFILTRA��ES E DANOS POR UMIDADE. TODOS OS DANOS DE PREJU�ZO AO BOM ESTADO E BOA DURA��O DE UMA CONSTRU��O PODEM SER PREVENIDOS. O MEIO MAIS COERENTE � SEGUIR � RISCA AS EXIG�NCIAS DE CONSTRU��O. SE EXECUTADO DE FORMA CORRETA, DIFICILMENTE OBT�M-SE DANOS E PREJU�ZOS, PORQUE UMA PATOLOGIA REQUER UM RESULTADO SATISFATÓRIO, DO CONTR�RIO UMA SUCESS�O DE ERROS RESULTAR� NO AUMENTO DE COMPLICA��ES, AFETANDO E ACARRETANDO PROBLEMAS F�SICOS E FINANCEIROS EM SEU PROJETO ESTRUTURAL.
FOI POSS�VEL DESENVOLVER UM SOFTWARE PARA O C�LCULO DA �REA DE A�O LONGITUDINAL E A ARMA��O TRANSVERSAL DE PILARES EM CONCRETO ARMADO DO TIPO INTERMEDI�RIO.