A determinação da rigidez mínima já foi discutida no capítulo 1.
4.11 Detalhamento
As exigências deste tópico referem-se a pilares cuja maior dimensão da seção transversal não exceda cinco vezes a menor dimensão (que devem ser tratados como pilares parede), e não são válidas para as regiões especiais.
4.11.1 Diâmetro Mínimo da Armadura Longitudinal (NB1/2001 18.4.2)
O diâmetro das barras longitudinais não deve ser inferior a 10 mm e nem superior 1/8 da menor dimensão transversal.4.11.2 Taxa Mínima de Armadura
c yd d mín , s f 0,40% A N 15 , 0 A = ⋅ ≥ ⋅ ( 4.24 )
4.11.3 Taxa Máxima de Armadura
c máx
,
s (8%) A
A ≤ ⋅ ( 4.25 )
inclusive nas regiões de emenda.
4.11.4 Proteção contra Flambagem das Barras (NB1/2001 18.2.4)
Sempre que houver possibilidade de flambagem das barras da armadura, situadas junto à superfície do elemento estrutural, devem ser tomadas precauções para evitá-la.
Os estribos poligonais garantem contra a flambagem as barras longitudinais situadas em seus cantos e as por eles abrangidas, situadas no máximo à distância de 20φt do canto,
se nesse trecho de comprimento 20φt não houver mais de duas barras, não contando a de
canto. Quando houver mais de duas barras nesse trecho ou barra fora dele, deve haver estribos suplementares.
Se o estribo suplementar for constituído por uma barra reta, terminada em ganchos, ele deve atravessar a seção do elemento estrutural e os seus ganchos devem envolver a barra longitudinal. Se houver mais de uma barra longitudinal a ser protegida junto à mesma extremidade do estribo suplementar, seu gancho deve envolver um estribo principal em ponto junto a uma das barras (como na ilustração da direita da Figura 4-12), o que deve ser indicado no projeto de modo bem destacado (ver Figura 4-12).
Figura 4-12 – Proteção contra flambagem das barras
No caso de estribos curvilíneos cuja concavidade esteja voltada para o interior do concreto (por exemplo, colunas com seção transversal circular), não há necessidade de estribos suplementares.
Se as seções das barras longitudinais se situarem em uma curva de concavidade voltada para fora do concreto, cada barra longitudinal deve ser ancorada pelo gancho de um estribo reto ou pelo canto de um estribo poligonal.
4.11.5 Disposição da Armadura sobre a Seção Transversal (NB1/2001
18.4.2.2)
As armaduras longitudinais devem ser dispostas na seção transversal de forma a garantir a adequada resistência do elemento estrutural. Em seções poligonais, deve existir pelo menos uma barra em cada vértice; em seções circulares, no mínimo seis barras distribuídas ao longo do perímetro.
Figura 4-13 – Disposição das barras da armadura longitudinal
O espaçamento livre entre as armaduras, medido no plano da seção transversal, fora da região de emendas, deve ser igual ou superior ao maior dos seguintes valores:
40 mm;
quatro vezes o diâmetro da barra ou duas vezes o diâmetro do feixe ou da luva; no mínimo 1,2 vezes o diâmetro máximo do agregado, inclusive nas emendas. Quando estiver previsto no plano de concretagem o adensamento através de abertura lateral na face da forma, o espaçamento das armaduras deve ser suficiente para permitir a passagem do vibrador.
O espaçamento máximo entre eixos das barras, ou de centros de feixes de barras, deve ser menor ou igual a duas vezes a menor dimensão no trecho considerado, sem exceder 40 cm.
Para as condições usuais dos edifícios, temos:
Figura 4-14 – Espaçamentos convencionais entre barras da armadura longitudinal
4.11.6 Armadura Transversal (NB1/2001 18.4.3)
A armadura transversal de pilares, constituída por estribos e, quando for o caso, por grampos suplementares, deve ser colocada em toda a altura do pilar, sendo obrigatória sua colocação na região de cruzamento com vigas e lajes.
Figura 4-15 – Colocação da armadura transversal ao longo de um pavimento
O diâmetro dos estribos em pilares não deve ser inferior a 5 mm nem a 1/4 do diâmetro da barra isolada ou do diâmetro equivalente do feixe que constitui a armadura longitudinal.
O espaçamento longitudinal entre estribos, medido na direção do eixo do pilar, para garantir o posicionamento, impedir a flambagem das barras longitudinais e garantir a costura das emendas de barras longitudinais nos pilares usuais, deve ser igual ou inferior ao menor dos seguintes valores:
200 mm;
menor dimensão da seção;
24φ para CA-25, 12φ para CA-50.
Pode ser adotado o valor φt < φ /4 desde que as armaduras sejam constituídas do mesmo
tipo de aço e o espaçamento respeite também a limitação:
yk 2 t máx f 1 9000 s φ φ = ( 4.26 )
Quando houver necessidade de armaduras transversais para cortantes e torção, esses valores devem ser comparados com os mínimos especificados para vigas, adotando-se o menor dos limites especificados.
4.12 Ancoragem
As armaduras dos pilares são consideradas em boa situação quanto à aderência, pois possuem inclinação maior que 45° sobre a horizontal.
A ancoragem das armaduras dos pilares nas emendas é usualmente feita por aderência (quando há congestionamento da seção transversal pode-se usar outro tipo de solução, como a soldagem, ou emenda com luvas), e como os apoios são diretos, não há necessidade do confinamento da ancoragem, seja utilizando armadura transversal ou cobrimento suficiente de concreto.
Como as barras de aço nos pilares no caso geral estão comprimidas, devem ser ancoradas sem ganchos.
4.12.1 Comprimento Básico de Ancoragem (NB1/2001 – item 9.4.2.4)
Define-se comprimento de ancoragem básico como o comprimento reto de uma barra de armadura passiva necessário para ancorar a força limite As fydnessa barra, admitindo, aolongo desse comprimento, resistência de aderência uniforme e igual a fbd (resistência de
aderência de cálculo entre armadura e concreto). O comprimento de ancoragem básico é dado por:
bd yd b f f 4 φ = l ( 4.27 )
onde, a resistência de aderência de cálculo entre armadura e concreto na ancoragem de armaduras passivas (fbd) deve ser obtida pela seguinte expressão:
ctd 3 2 1 bd f f =η η η ( 4.28 ) sendo: c inf , ctk ctd f f γ = ( 4.29 ) e
η1 = 1,0 para barras lisas
η1 = 1,4 para barras dentadas
η1 = 2,25 para barras nervuradas
η2= 1,0 para situações de boa aderência (ver item 9.3.1)
η2= 0,7 para situações de má aderência (ver item 9.3.1)
η3= 1,0 para φ < 32 mm
η3= (132 − φ)/100 , para φ > 32 mm,
onde φ é o diâmetro das barras longitudinais.
4.12.2 Comprimento de Ancoragem Necessário (NB1/2001 – item
9.4.2.5)
O comprimento de ancoragem necessário pode ser calculado por: min , b ef , s calc , s b 1 nec , b A A l l l =α ≥ ( 4.30 ) sendo:
α1= 1,0 para barras sem gancho;
α1= 0,7 para barras tracionadas com gancho, com cobrimento no plano normal ao do
gancho ≥ 3φ;
lb calculado conforme o tópico anterior;
φ ≥ mm 100 10 3 , 0 b mín , b l l
Permite-se, em casos especiais, considerar outros fatores redutores do comprimento de ancoragem necessário.