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O sistema CAD/TQS, seguindo as exigências da NBR6118:2003, trata adequadamente os elementos estruturais definidos como Pilar-Parede (assim chamados os pilares cuja maior dimensão seja 5 vezes maior que a menor dimensão da seção). Para eles, são feitas análises que levam em conta os efeitos localizados de 2ª ordem, não sendo, portanto, tratados da mesma forma que os pilares comuns.

O sub-sistema CAD/Pilar foi desenvovido para resolver todos os pilares-parede do seu projeto, de forma automática, exatamente como a norma NBR6118:2003 exige, considerando todos os carregamentos envolvidos no seu projeto e os critérios definidos pelo engenheiro.

Além disso, o engenheiro pode acessar recursos que, de forma interativa, trabalham esses pilares-parede, permitindo a análise de situações particulares e simulações quaisquer que queira fazer. Todos os critérios, análises e resultados são apresentandos de forma gráfica, propiciando rapidez e flexibilidade para a tomada de decisões pelo engenheiro.

Efeitos Localizados de 2a. Ordem

Os efeitos localizados de 2a. ordem ocorrem principalmente nas "pontas" dos pilares-parede.

A consideração adequada destes efeitos faz com que as armaduras longitudinais em pilares-parede fiquem concentradas nestas regiões mais suscetíveis a perda de estabilidade, tornando o dimensionamento destes elementos mais seguro.

Dimensionamento por Faixas

Em pilares-parede retangulares compostos somente por uma lâmina, o sistema faz uma análise específica se os efeitos localizados de 2a. ordem precisam ou não ser considerados.

Já, no caso de pilares-parede de seção qualquer (por exemplo, um pilar em "U"), faz-se a divisão dos mesmos em diversas lâminas para que sejam analisadas separadamente e de acordo com a vinculação entre as mesmas.

Caso seja necessário calcular os efeitos localizados de 2a. ordem, cada lâmina é então subdividida em faixas (respeitando as limitações exigidas pela norma), que são analisadas como pilares isolados.

 

Veja, por exemplo, o detalhe de um pilar-parede de seção qualquer composto de 3 lâminas (seção "U"). Observe a divisão das suas 3 lâminas em faixas, que deverão ser tratadas como um pilar isolado.

Os esforços totais no pilar (N, Mx e My) são decompostos para cada faixa segundo uma metologia genérica e eficiente.

O dimensionamento de cada pilar isolado é realizado através de métodos mais refinados como o pilar-padrão acoplado a diagramas N,M,1/r ou método geral. Não são utilizados métodos aproximados com o intuito de tornar o dimensionamento mais econômico.

Editor de geometria, esforços e armaduras

Além de realizar o cálculo automático, o sub-sistema CAD/Pilar dispõe de recursos e calculadoras para serem utilizados de forma interativa pelo engenheiro, oferecendo uma ferramenta extremamente transparente de verificação, simulação de situações específicas, cálculo, detalhamento, etc, sempre de forma gráfica rápida, permitindo uma alta produtividade e precisão nos projetos a serem desenvolvidos.

Modelagem com malha

A análise de pilar-parede é um tema que ganhou bastante notoriedade após a entrada em vigor da NBR 6118:2003 devido à exigência de verificações particulares no dimensionamento deste tipo de elemento, tais como o cálculo dos efeitos localizados de 2a. ordem e o atendimento a uma taxa de armadura transversal mínima.

Com o objetivo de aprimorar a análise desse tipo de elemento, o sistema CAD/TQS, a partir da versão 13, passou a contar com um novo comando no qual o pilar-parede é calculado por meio de um modelo composto por uma malha tridimensional de barras.

Nesta nova modelagem, cada faixa é simulada por um alinhamento de elementos verticais que são interligados entre si por barras transversais. A faixa não é mais tratada de forma isolada.

A definição das faixas e a vinculação entre elas pode ser editada pelo usuário.

Os efeitos de 2a. ordem (local e localizados) são calculados pelo Método Geral. A rigidez de cada faixa é extraída a partir dos vários diagramas N,M,1/r e a não-linearidade geométrica é considerada por um método iterativo que busca a configuração final de equilíbrio.

Trata-se de uma boa alternativa que possibilita uma análise mais refinada de todos os esforços solicitantes no elemento, e que, por conseguinte, permite uma otimização do dimensionamento das armaduras longitudinais e transversais.

No visualizador de efeitos de 2a. ordem, é possível selecionar uma parte do pilar-parede a ser visualizada por meio de comandos de cerca, facilitando a análise dos resultados.

 

Fluxograma

O fluxograma desenvolvido especialmente para este assunto propicia tanto o entendimento do sub-sistema CAD/Pilar como da própria norma NBR6118:2003, mostrando o total comprometimento do sistema CAD/TQS no atendimento desta. 

Fluxograma para Cálculo de Pilar-Parede