Rigidez Axial de Pilares

Ao analisar as flechas em vigas através do Eberick verificamos que é indicado um deslocamento

vertical no topo dos pilares. Na imagem abaixo vemos um exemplo:

Ah princípio, imaginamos que os pilares deveriam ser apoios indeslocáveis. Esse deslocamento nos pilares pode ser explicado das seguintes formas:

Os pilares são elementos sujeitos predominantemente à compressão, logo, estão sujeitos ao encurtamento axial, isso vai provocar um deslocamento vertical do topo do pilar no nível de cada pavimento. Isso explica o deslocamento vertical de P5 na imagem anterior.

Podemos verificar esse fenômeno também no diagrama de deslocamentos do pórtico acima. Todos os pilares desse modelo tem exatamente a mesma seção. O pilar central, obviamente, é o mais carregado, logo, é o que está sob ação da maior tensão de compressão e, consequentemente, apresenta o maior encurtamento. Ajustei a escala da imagem para ficar nítido como justamente o pilar central apresenta o maior deslocamento vertical para baixo!

Observe também que o deslocamento vertical é cumulativo! A medida em que vamos subindo no prédio, os deslocamentos vão aumentando. Por quê?

No primeiro andar, o topo do pilar sofre com o encurtamento apenas do 1° lance, enquanto o pilar no último andar sofre o efeito do encurtamento de todos os lances.

Descubra qual o impacto esses deslocamentos geram sobre os esforços da estrutura através do meu curso Eberick – Pórtico e Grelha.

O pilar pode estar nascendo em uma viga de transição, com isso, o deslocamento que essa viga tiver no ponto em que o pilar se apoia será imposto à toda a prumada. Voltando à primeira imagem do post, o pilar P3 sofre um deslocamento bem maior do que P5 justamente por nascer em viga de transição.

Esse fenômenos encontra-se ilustrado no pórtico acima. Os pilares externos nascem em fundações indeslocável e seu deslocamento vertical é devido apenas ao encurtamento mencionado no item anterior. Enquanto isso, o pilar central se desloca verticalmente por efeito tanto do encurtamento gerado pelas cargas de compressão como pelo deslocamento da sua viga de apoio.

Um ERRO bastante comum que identifico em projetos de calculistas inexperientes é fazer vigas de transição com pouca altura acarretando em deslocamentos elevados da prumada do pilar correspondente, gerando grande redistribuição de esforços e onerando os custos da estrutura.

Por fim, se o pilar nascer em fundação, este sofrerá deslocamento correspondente ao recalque do apoio (este caso só será percebido caso seja definido coeficiente de mola vertical para as fundações, caso seja definido apoio fixo, não haverá recalque).

A imagem acima apresenta a tela do Eberick onde podemos definir o coeficiente de mola para consideração dos eventuais recalques de apoio da estrutura.