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102 Marcela de Arruda Fabrizzi & Roberto Martins Gonçalves Hoje existem muitas variações de seções de pilares mistos, porém as usuais são as descritas na figura 9. b.1) Com conectores soldados à alma do perfil b.2) Com armadura transversal soldada à alma do perfil a) Perfil "I" totalmente envolvido por concreto b) Perfil "I" parcialmente envolvido por concreto c) Tubo circular preenchido por concreto d) Tubo retangular preenchido por concreto Figura 9 - Tipos de pilares mistos. Os quatro tipos acima apresentam vantagens e desvantagens, sendo que as principais estão descritas na tabela 1. Tabela 1 - Vantagens e desvantagens das seções de pilares mistos. Tipos Proteção ao fogo Superfície metálica Armadura adicional Necessidade de fôrma Efeito de confinamento a) Sim Não Sim Sim Não b) Sim/Parcial Sim Sim Sim/Não Não c) Não Sim Sim/Não Não Sim d) Não Sim Sim/Não Não Não A principal vantagem dos pilares mistos é o ganho de resistência e rigidez proporcionado por um material de custo atualmente menor que o aço, o concreto. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 10, n. 46, p. 91-110, 2008
Dimensionamento de edifícios de múltiplos andares com elementos estruturais mistos... 103 Como regra geral, o concreto contribui para a resistência da seção à compressão e também diminui os efeitos da esbeltez local. Os pilares mistos preenchidos por concreto têm como vantagem a utilização do próprio perfil de aço como fôrma. Pilares mistos parcialmente envolvidos podem receber o concreto antes da montagem enquanto o perfil está na posição horizontal. Concreta-se de um lado e após um ou dois dias o perfil é rodado e concretado o lado oposto, não necessitando utilização de fôrmas. Os pilares tubulares têm como vantagem sobre todos os outros tipos de seção o efeito do confinamento que acarreta aumento da resistência do concreto. A presença de superfície metálica é uma vantagem de execução, pois as ligações com as vigas ou outros elementos metálicos podem ser as mesmas utilizadas em estruturas de aço. Outra vantagem dos pilares mistos é arquitetônica. É possível, com uma mesma seção externa de um pilar misto, resultar em resistências diferentes. Isto se aplica aos edifícios de múltiplos andares, onde a carga vertical varia ao longo dos andares e pode facilitar a disposição arquitetônica dos pilares sem aumentar o custo da estrutura. No dimensionamento de pilares mistos é admitido que exista interação total entre os materiais aço-concreto, desde que as tensões cisalhantes longitudinais não ultrapassem certos valores. Claramente, as diferenças e não linearidades dos dois materiais devem ser observadas; porém uma análise minuciosa só seria possível com a utilização de métodos computacionais. A consideração de seção mista com interação completa é bastante aceitável para os métodos atuais de cálculos. 5 RESULTADOS FINAIS Nesta fase do trabalho serão apresentados os elementos constituintes do edifício exemplo dimensionados nos capítulos anteriores. O esquema estrutural do edifício está novamente descrito na figura 10. Os pavimentos são compostos de lajes mistas apoiadas na direção do eixo y, compondo vigas mistas com perfis tipo “I” interconectados por meio de conectores tipo pino com cabeça. O sistema resistente às ações horizontais é composto de contraventamentos entre os eixos 1 e 2 e entre os 5 e 6, nos eixos A e D e pórticos, com ligações rígidas entre pilares e vigas, na direção y em todos os eixos, de 1 a 6. O dimensionamento dos elementos seguiu, basicamente, as recomendações da NBR 8800 (rev. 2006) e os resultados estão baseados nos procedimentos desta Norma. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 10, n. 46, p. 91-110, 2008
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