Os pilares são estruturas fundamentais em uma edificação, pois, servem para dar sustentação na obra que está sendo construída. Da mesma forma que, no corpo humano a coluna vertebral suporta o nosso corpo o mesmo ocorre com os pilares na construção civil. Existem outros elementos que servem para dar sustentação como as fundações, lajes, vigas, colunas, entre outros, mas, é importante ressaltar o papel que os pilares têm tanto para a engenharia quanto para a arquitetura.
Considerados elementos estruturais nas construções, os pilares dão sustentação para paredes, pisos, vãos, revestimentos, coberturas e mais cargas de edifícios, pontes e várias outras obras de engenharia e arquitetura. São construídos na vertical, com a simples função de repassar para as fundações todas as cargas que são da própria obra, oriundas basicamente das lajes e vigas, assim como do meio externo, como os ventos. Esta lógica garante estabilidade para as obras.
Tipos de pilares
Diversos materiais podem ser usados como pilares. As colunas ou pilastras gregas, por exemplo, eram compostas de blocos de pedra. Também dá para fazer pilares de madeira e metal. No entanto, o material mais utilizado quando o assunto são os pilares é o concreto feito com cimento, areia, agregados e aço. Outro detalhe, é que existem vários tipos de estruturas como aquelas com formatos circulares; retangulares maciços ou retangulares vazados; e em seção de cruz, ‘L’, ‘U’, ‘I’ ou ‘T’.
O local que estas peças são posicionadas nas estruturas e as flexões que podem fazer com relação às cargas que irão receber é que vão provocar estas diferenças. Por exemplo, alguns pilares serão posicionados na parte interna dos edifícios, na maioria das vezes recebendo apenas cargas verticais de compressão simples. Também haverá peças de borda, com flexão normal ou composta. E, por fim, pilares de canto, com possível flexão oblíqua.
Como dimensionar pilares de concreto?
Os engenheiros calculistas são os responsáveis por calcular os elementos estruturais e, dependendo da obra quem faz este trabalho são os arquitetos. Isso porque essas peças contém uma composição muito complexa. Qualquer erro no seu dimensionamento pode comprometer não apenas a estabilidade das construções, mas a segurança das pessoas.
Em diversas fases dos projetos, os calculistas utilizam fórmulas para o pré-dimensionamento de pilares, as mesmas são baseadas em cargas conhecidas. Porém, os seus resultados obviamente não são definitivos. É necessário posteriormente realizar um dimensionamento exato de todos os elementos da construção, o que irá determinar alguns aspectos como a "receita" do concreto, a quantidade de ferragens, o distanciamento dos estribos e muito mais.
No cálculo de pré-dimensionamento, costuma-se adotar os dados de um concreto de baixa resistência e um coeficiente de segurança igual a 10mpa ou 100kgf/cm². Também são consideradas as medidas da seção transversal – a x b – versus a carga estimada contra isto.
Vale lembrar que não se pode considerar a mesma situação em todos os andares de uma construção, como um edifício. Em cada pavimento as influências sobre os pilares serão diferentes. Assim, quanto mais acima, menos carga de lajes, paredes, revestimentos e cargas acidentais terá. Já a primeira fiada, que está em contato com o solo, é que receberá a carga superior de maior valor, em kgf/m²; são esses pilares que terão o tamanho de seção transversal maior.
Sendo assim, o ideal é calcular cada pilar de forma separada. São processos comuns utilizados pelos calculistas: pilar-padrão, pilar padrão com rigidez, e pilar padrão acoplado. E durante o dimensionamento final serão analisados os efeitos de segunda ordem, tais como: índice de esbeltez, raio de giração, comprimento de flambagem, excentricidade e classificação dos pilares.
Os desafios na concretagem de pilares
Calcular um pilar já é uma tarefa complexa, a construção de armadura e a concretagem das peças pode ser ainda mais. Não há um padrão, cada pilar será diferente, com dimensões diferentes. Por isso, exige muita atenção em cada etapa da sua execução, com a necessidade da inspeção por parte dos engenheiros e mestres de obras. E qualquer ação errada nesse momento pode acarretar em problemas sérios e irreparáveis para a obra.
Para realizar a concretagem todas as fôrmas e armaduras precisam estar limpas, mas, não totalmente. Caso a argamassa fique presa nas laterais limpas dos moldes, só as pedras vão chegar ao fundo, comprometendo a qualidade da estrutura finalizada. Além disso, se o lançamento da massa dentro da fôrma for feio de maneira muita rápida e com muita energia, pode incorporar ar na mistura, o que é outro problema grave. O correto é ir lançando o concreto em camadas, algo aproximado a 50 cm, e ir fazendo o adensamento.
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Fonte: Engenharia 360
Imagem: Envato Elementos
