Pilar - Vento e Estabilidade Global

Calculo de Vento / Estabilidade Global / Dimensionamento Pilar

Neste exemplo, verificado o cálculo da Força de Vento, a Estabilidade Global e o dimensionamento dos pilares do exemplo abaixo, utilizando como base a Norma ACI318-19, conforme dados abaixo:


Dados

Se tem os seguintes dados

Pé direito = 28 ft

Seção: 30 x 36 in

f´c = 7000 psi

fy = 60000 psi

recobrimento livre = 1.5 in

19823b720a6b642ab1b93b2a2c69921e.png

Cálculo do vento

Este exemplo também vai ser usado para verificar o cálculo das forças laterais do vento, a estabilidade global e o cálculo da coluna.

Para o vento se adota os seguintes valores:

V = 105 mph = 47 m/s,

Categoria de risco II

categoria de exposição D

Kzt Fator topográfico = 1

Altitude do terreno 0 ft

Ângulo de incidência do vento = 0 (Se considera só um caso por simetria)


91ed9cbab79b15098a0905ab4d09f67c.png

a14b3f16b9e7f4774673453b4ba1778c.png

6dc91c04262af64a9e6be101db114432.png

7ae9059645aacbaed61f00b9116cad4b.png

Barlavento (Windward Wall):

f43ad1eb52fd0bf954a57612489e7c36.png

Sotavento (Leeward Wall):

66ff941435bdc5cd5b5a2be0ae6676fb.png

59c748ec8429285b507049191fedf467.png

53cbf9e42eac5f4060b326e9ef90312d.png

97a855068099c8180347205b6f28ebb9.png

714f6a783140956ba5b505c90198e778.png


Estabilidade global:


Enquanto a estabilidade global, se adotou condições (cargas de vigas e pilares) para obter condições semelhantes ao exemplo considerando o modelo reduzido adotado.

O mesmo modelo foi analisado em RAM Elements para verificar os valores, considerando a mesma carga de vento (forças laterais nos nodos)

A seguinte tabela mostra o resumo dos valores obtidos:


Descrição TQSRAM
Piso 2: ΣPu (kip)88068982
lc (ft)2828
Δo (in)0.0830.087
Vus (kip)11.8111.81
Q0.1670.197
δs1.201.25

Não se observa maior diferencia entre os resultados dos programas.

Em ambos os casos (TQS e RAM Elements) se especificou uma redução da inercia dos elementos (vigas e colunas) de acordo ao estipulado na norma ACI.

As deflexões consideradas são as medias no andar.


Dimensionamento da coluna


O Dimensionamento é bastante simples e está detalhado na referência. Como os momentos atuantes são pequenos, o momento de cálculo mínimo é o adotado.

Se observa que o TQS está calculando valores mínimos com uma diferença com a referência:


06f5365309f72ec6c3662653d471ee2a.png

61ce42c250958b8178242c371452024e.png

e36c8a2b3a6d5f872721f1aa5f89be85.png

918264471294b7dcb947a39b632fada3.png

3ec41a615678fe95368be195392e0300.png



O cálculo das armaduras longitudinais coincide com a referência 12#9.


Os diagramas de interação calculados são:



d1b7af351991d727ebfc11c362f2288e.png

ACI Reference

77ea3fc9bef8f8f7a6d714af2e2b9eef.png

RAM Elements



c2bd2d97c226b5d526426dbb15d1d3d8.png

Diagrama TQS


Resumo:

21b3da735be17360de536ba3f434e125.png

Cortante:


ad1010d0284099dd901a529f47104ea3.png

9f9ac3822e6851849eafcdaae28d6130.png

a1057eeebffdb93f8f58156841f52b87.png

166391959c86b3514842be8f2990e6b9.png


0ef99552f76942ca5895201ac3f7daf3.png

TQS: 415,79 kipsRAM: 543 kips

Conclusões:

Se verificou um exemplo de carga lateral de vento, estabilidade lateral e dimensionamento de um exemplo de coluna interna. Os resultados são muito semelhantes com pequenas diferenças não significativas.