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Autor:
TQS Admin
Data adicionada:
Seg, 22 de Fevereiro de 2010
Última revisão:
Seg, 29 de Março de 2010
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Dúvida enviada à Comunidade TQS

Estou com dúvida agora em uma edificação que será construída encostada na divisa dos dois lados e será entre dois predios altos, portanto optamos por locar os blocos um pouco afastados da divisa e os pilares serão apoiados em vigas alavancas e não diretamente no bloco.

Não estou conseguindo importar a geometria desses blocos que não tem pilares associados diretamente aos mesmos para o SISEs e nem consigo criar um bloco novo dentro do editor de fundação pois quanto tento criar pede um pilar associado e na verdade a viga alavanca é que se apoia nesses blocos e não os pilares.

Será que alguém pode me dar alguma dica de como resolver o problema?

Resposta 1

Criei um pequeno exemplo que ilustra de forma bem simples como deverão ser definidos os dados de vigas, pilares e blocos de fundação, no Modelador Estrutural, para os casos de divisas:

Notem que A viga V1 apoia nos blocos B1 e B2, sendo que os pilares que estão junto as divisas laterais estão apoiados nas extremidades da viga V1.

Defina modelo de viga alavanca nas duas extremidades da viga, apenas para as situações como esta acima, aonde existe a interferência gráfica entre a geometria do bloco e a do pilar que nasce na extremidade da viga.

Defina que os pilares nascem em vigas.

Defina “Sim”para pilar fictício e as dimensões do pilar fictício, assim, será estabelecido o centro de cargas do elemento de fundação, forçando o apoio da viga no bloco, permitindo que os pilares possam nascer na extremidade da viga.

O diagrama resultante.

Notem, para que exista a continuidade do diagrama My sobre o apoio (Bloco de fundação) será necessário estabelecer a liberdade de rotação deste apoio.

Atenciosamente.
Eng. Armando - Suporte Técnico TQS

Dúvida 2

Me corrija por favor caso eu esteja errado, creio ter lido em algum email enviado pelo suporte recentemente ao grupo, que nas versões mais novas do TQS não seria mais necessário a indicação ou não da presença de alavanca.

Estou fazendo confusão?

Resposta 2

O sistema CAD/TQS é mesmo muito interessante, tão interessante e dinâmico quanto a engenharia de estruturas, temos muitos recursos, que poder ser usados de maneiras bem diferentes, cabe então ao engenheiro projetista escolher o modelo mais adequado e decidir pelo dimensionamento e o detalhamento.

Como um modelo tão simples de estrutura, pode nos proporcionar tantas possibilidades, vamos então ilustrar pelo menos dois exemplos de modelagem estrutural, todos os dois a partir da mesma planta de formas com as mesmas cargas.

Notem que A viga V1 apóia nos blocos B1 e B2, sendo que os pilares que estão junto às divisas laterais estão apoiados nas extremidades da viga V1.

No primeiro exemplo, já ilustrado no e-mail anterior, os dados de vigas estão com a definição de viga alavanca nas duas extremidades da viga; os pilares nascem em vigas e nos dados dos blocos estão definidos o pilar fictício:

Neste modelo estrutural a viga trabalha como viga alavanca, recebendo a carga do pilar na sua extremidade e transferindo a reação de apoio para o bloco de fundação:

Já neste segundo exemplo, não existe a definição de viga alavanca, os pilares apóiam no bloco de fundação e nos dados dos blocos estão definidos o pilar fictício:

Neste segundo modelo a reação de apoio da viga, reage diretamente no bloco de fundação:

Como disse anteriormente, são dois modelos bem diferentes para uma mesma planta de formas. As opções disponíveis para a definição dos dados dos elementos estruturais neste exemplo podem ser usadas, porém o engenheiro projetista nunca deve deixar de analisar e validar os resultados encontrados antes de partir para o dimensionamento e detalhamento de vigas, pilares e fundações.

É importante ressaltar que a planta de formas adotada para ilustrar este e-mail é bastante simples, deixando as opções de modelagem com esforços muito parecidos.

Para exemplos mais complexos, devemos sempre utilizar o segundo exemplo, marcando "Não" nas vigas alavancas, pilares nascendo nos blocos e as vigas alavancas "apoiando" (ligadas) nos blocos.

A razão de sugerirmos todos a utilizar este modelo é que ele funciona para todos os casos e o modelo com a opção "sim" de vigas alavancas só funciona para casos muito simples.

Como exemplo de alguns problemas é a deformação do balanço da viga alavanca (que na realidade não existe), alguns tipos de excentricidades, maior ou menor rigidez entre os elementos, vigas com apoio esconso no bloco de fundação, etc.

Portanto não é demais ressaltar sempre a importância da análise e validação dos resultados.

A mensagem encaminhada para esta comunidade, pela Enga. Monica Firmino da nossa equipe de suporte técnico, sobe este procedimento pode ser encontrada pelo link: http://br.groups.yahoo.com/group/comunidadeTQS/message/29877

Atenciosamente.
Eng. Armando - Suporte Técnico TQS

Dúvida 3

Mais uma vez você, o suporte e toda a TQS estão de parabéns pela excelente explicação e de forma tão clara e didática. Eu mesmo já tive dúvidas e dificuldades em modelar estruturas bem similares a esta que você indicou.

Apesar de vocês sugerirem o segundo modelo para a situação geral (e pela sua explicação deve mesmo ser assim), este é um exemplo que considero muito melhor adotar a primeira opção, pois pelo que entendi (neste caso), a segunda opção irá gerar um momento no bloco e na estaca. No caso do bloco, pelo fato do momento gerado não estar na direção e alinhamento das estacas. Neste exemplo, o momento gerado no bloco para esta direção indicada é calculado pelo programa e detalhado automaticamente?

Terá sido este (momento no bloco e estacas) o motivo de você ter indicado na primeira mensagem a viga alavanca?

Resposta 3

Nos dois casos, é obrigatório definir constantes de molas nos blocos sobre estacas.

O modelo matemático é o mesmo: Molas REALISTAS à rotação nos blocos de uma, duas e três estacas em linha.

Neste debate, muito interessante, acho que ficou "meio escondida" a importância de se definir molas para os DOIS modelos, conforme a mensagem da Mônica ressalta:

Nos dados do bloco de fundação, deve-se lançar o coeficiente de mola que representa a rigidez do solo.

Veja que no modelo do pórtico e da grelha devem ter a mesma mola para que os modelos fiquem compatíveis.

O momento que vai para a estaca é definido pela mola: quanto menor a constante de mola, menor o momento.

Relembro que o cálculo de armaduras dos blocos sobre estacas é feito pelo método simplificado das bielas (até 5 estacas) e para blocos de uma estaca, por exemplo, nenhum momento é considerado para detalhar armadura do bloco.

Neste caso, a estaca precisaria trabalhar à flexão para equilibrar o sistema. E na verdade ela consegue resistir à um pequeno momento, que consideramos como limite, o momento que a fibra mais tracionada da estaca atinja a tensão limite de tração do concreto (momento de fissuração sem armadura).

Se o momento no bloco/estaca for maior que este valor, emitimos um aviso grave indicando que o conjunto Bloco/Estaca não foi dimensionado para isto.

Um dos "problemas" que encontramos no modelo de viga é também que o "balanço" não existe, não há flexão no "balanço", como o modelo sugere. O melhor modelo para esta situação é o de biela-tirante, como podemos observar na elevação da figura abaixo:

A grande pergunta que todos fazem é: Qual o valor das molas?

Para responder a esta pergunta temos um modelo muito mais elegante que é a Integração Solo-Estrutura. Ou o SISE´s como chamamos.

Este modelo utiliza todo o comprimento da estaca inserido no solo que pode ter características diferentes ao longo da profundidade.

Dependendo destas características, o Sistema define molas horizontais e verticais a cada metro, de acordo com o modelo pré-definido nos critérios.

Depois é só processar o pórtico que os esforços já estarão equilibrados levando em conta as características do solo.

Uma outra maneira é estimar as constantes de molas à rotação para os blocos de fundação e depois verificar os momentos e rotações nestes blocos.

Respondendo às questões:

  • Os momentos serão os mesmo nos dois modelos se as molas forem iguais e a estrutura (muito) simples.
  • As armaduras dos blocos (2 estacas) para o momento em questão (viga alavanca) não serão detalhadas automaticamente.

Concluindo:

  • Sempre utilizar a NBR 6118-2003.
  • Sempre adotar modelo IV.
  • Sempre apoiar as vigas e pilares nos blocos.
  • Se for bem empregado o conceito de molas, o comando de viga alavanca se torna obsoleto.
  • Sempre definir molas à rotação nos apoios de blocos de 1, 2, e 3 estacas em linha.
  • Fazer uma verificação expedita para ver se a armadura negativa da viga é compatível com o modelo biela-tirante.

      Desculpem, simplifiquei o assunto, pois estava me alongando demais.

      Obrigado,
      Suporte - TQS
      Herbert

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