Como utilizar a caixa do elevador/Escada, projetando-a como pilar parede, para atender a estabilidade global. Como verificar se somente o pilar parede do elevador sozinho poderá ser utilizado como estrutura de contraventamento, liberando todo o resto da estrutura para absorver somente as cargas verticais, gerando um projeto que além de atender a NBR6118 ficará muito econômico.

Segundo a NBR6118 os valores do parâmetro alfa para verificar se a estrutura pode ser considerada de nós fixos depende da associação que utilizarmos para a estrutura de contraventamento.

Alfa < 0,5 contraventamento somente de pórticos, portanto é permitido utilizar somente pórticos

Alfa < 0,6 contraventamento efetuado pela associação de pórticos e pilares parede, portanto é permitido associar

Alfa < 0,7 Contraventameto formado exclusivamente de pilares Parede. Portanto é permitido utilizar somente pilares

Para a mesma carga de serviço a eficiência do contraventamento aumenta com a associação de pilares paredes chegando ao máximo quando só temos pilares parede.

"é usual separar a estrutura dos edifícios em duas subestruturas com finalidades distintas. A primeira denominada subestrutura de contraventamento , é aquela formada por elementos de maior rigidez, cuja função principal é resistir
às ações horizontais. Evidentemente a subestrutura de contraventamento também resiste a uma parcela do carregamento vertical. A subestrutura de contraventamento, alem de absorver as ações horizontais que atuam na estrutura, deve possuir uma rigidez suficiente para garantir a indeslocabilidade horizontal do edifício.

A outra estrutura, denominada contraventada, resiste apenas ao carregamento vertical. Os pilares dessa subesteutura, denominados de pilares contraventados, podem ser calculados como se eles fossem apoiados nos níveis das lajes. Assim
os efeitos de segunda ordem nesses pilares são localizados."
página 19 ,Projeto Estrutural de Edifícios de Concreto Armado. Prof Doutor José Milton de Araújo, Editora Dunas

É fato de que a utilização de pilar parede ou a sua associação com pórticos além de estar atendendo a NBR6118 ( tem até coeficiente diferenciado ), leva a projetos mais econômicos. Para quem calcula com softwares que não fazem essa associação evidentemente ficam impossibilitados utilizar essa vantagem. Alguns software somente permitem utilização do pórtico formado pela estrutura toda como estrutura de contraventamento e nenhuma estrutura contraventada. Não permitindo que o Eng. decida quais elementos serão utilizados como estrutura de contraventamento, quais serão considerados contraventados, para chegar a uma solução mais eficiente e mais econômica.


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Wilsonyama escreveu:...É de suma importante a verificação do coeficiente GamaZ, Além da verificação do Parâmetro de instabilidade global (alfa), que leva em consideração apenas a carga vertical e a rigidez do elemento ou do conjunto de contraventamento, pois no seu equacionamento considera-se o momento de tombamento, ou seja, a soma dos momentos de todas as forças horizontais da combinação considerada, com seus valores de cálculo, em relação à base da estrutura e também a soma dos produtos de todas as forças verticais atuantes na estrutura, na combinação considerada, com seus valores de cálculo, pelos deslocamentos horizontais de seus respectivos pontos de aplicação, obtidos da análise de 1ª. ordem. Considera-se que a estrutura é de nós fixos se for obedecida a condição: GamaZ < 1,1.

Quando levarmos em consideração todo o pórtico do edifício, e não apenas um elemento (caixa de elevador), como elemento de contraventamento, com certeza a estrutura se torna mais econômica, pois, segundo a NBR6118, sob a ação de forças horizontais, a estrutura deverá ser calculada como deslocável. O fato de a estrutura ser classificada como sendo de nós fixos dispensa apenas a consideração dos esforços globais de 2a ordem...

Muito bem colocado o seu comentário, Wilson.

Caro Wilson, cópia do e-mail enviado a você pelo Diretor Técnico da MultCalc esclarecendo os fatos acima:

Na verificação da estabilidade global, O MultCalc permite que você verifique tanto o parametro Alfa, como o GamaZ.
Que na realidade pode ser 1,1 < GamaZ =< 1,3 segundo a NBR6118 e não o valor GamaZ < 1,1 , logicamente com algum acréscimo.

No caso de pilar parede a verificação feita é pelo parametro Alfa

Pelo que entendi da NBR6118, juntamente com a bibliografia que utilizei
para desenvolver este item do programa. Para definir se a estrutura é de
nós fixos ou não, pode-se escolher qualquer um dos dois métodos. Salvo
engano toda a bibliografia que li sobre o assunto , não fixa qual o método
é o mais importante. Veja que você aplicar uma carga de um certo valor no topo de uma estrutura de concreto, medir o deslocamento teórico por métodos elásticos e depois aplicar uma formula que da a inércia equivalente a um pilar de concreto de altura igual ao edifício ( já é uma formulação matemática elástica em cima do concreto que não é um material elástico).

Ha controvérsias, quanto a sua afirmação, acredito que da maneira que o
MultCalc faz a solução é bem mais econômica, se o pilar parede for a
estrutura de contraventamento e já tornar a estrutra de nós fixos então a
economia deve ser em torno de 20 a 30 % se não for mais.
Poderemos inclusive a partir de um arquitetura básica de um prédio de 10
ou 15 andares fazer o cálculo completo e comparar o consumo de aço ,
concreto, madeira etc.

A idéia é a seguinte, podemos dividir logicamente a estrutura em duas, uma estrutura de contraventamento e outra contraventada( de acordo com a NBR6118). A estrutura de contraventamento pode ser o pilar parede do elevador ou ele mais um pórtico ou mais pórticos a critério do calculista.
Essa estrutura de contraventamento que ira resistir aos esforços
horizontais. A estrutura contraventada resistira somente aos esforços
verticais.
Caso você tenha interesse, o autor e Professor doutor da universidade de
Rio Grande no RS possui uma coleção completa de calculo estrutura,
inclusive um calculo completo de um prédio, com verificação de
estabilidade, aplicação do vento ( com a excentricidade na aplicação fator
ignorado pela maioria dos fabricantes de software, que dá até um aumento de 20 % na cargado vento nos pilares de extremidade). Nesse livro que é o calculo e detalhamento de um prédio pela NBR6118 há uma explicação detalhada de como escolher a estrutura de contraventamento e a contraventada.

Nessa coleção é citado inclusive problemas de ordem prática, pois não
adianta simplesmente calcular a estrutura como pórtico espacial e na hora
de detalhar, em vez de detalhar os nós como sendo nós de pórtico
detalha-se como sendo simplesmente encontro de pilares e vigas. Há nessa literatura que adotei inclusive um alerta para o fato de ancorar os ferro do nó exatamente em cima do pilar zona sábidamente de má ancoragem, haverá com certeza um rotacionamento nessa área fazendo com que o momento positivo atuante nesse vão seja maior do que foi calculado como pórtico.

Em nenhum momento foi afirmado algo diferente para as forças horizontais a estrutura devera ser calculada como pórtico, levando em conta os esforços de 2a ordem.

Exatamente o que você escreveu, porém atente para o fato no seu modelo estrutural , sua estrutura de contraventamento é o prédio todo, no meu caso não, eu somente uso a estrutura de contraventamento mínima, o restante da estrutura é contraventada. Portanto na estrutura contraventada somente haverá esforços verticais.

Atenciosamente
Eng Celio Silvestre
Suporte MultCalc
Eng Civil Ufsc 1978
Pos graduação Eng Software 1998
Desenvolvendo software para engenharia Civil desde 1984

Vejo aqui um debate altamente produtivo, me incentivou a reler a nbr 6118 desde o início. Vejo também que falam da mesma coisa sob pontos de vista diferentes. É evidente que a estrutura pode ser fracionada de n formas de modo que gerem cálculos seguros e econômicos e "mais seguros" e "menos econômicos". Cada engenheiro tem suas particularidades de cálculo.

Com relação aos programas de cálculo estrutural eu fico um pouco desconfiado no quesito segurança x economia, pois dos programas que já testei, todos superdimensionaram a estrutura. No programa que usamos no escritório, a estrutura fica cerca de 10 à 12% mais custosa que no cálculo feito no lapis e calculadora.

Nunca testei o MultCalc, gostaria de experimentá-lo.

Fábio,

Se desejar testar o produto em sua versão completa e sem limites basta acessar o link abaixo e instalar o programa.

Você poderá testar por 60 dias a versão com autenticação WEB.

http://www.multcalc.com.br/web/setup.exe

Solicite sua senha de utilização para: marcio@multcalc.com.br

Abraços

Marcio Silvestre

Caro Wilson,

Não estamos querendo convencer ninguém, é um tópico para trocarmos idéias e conhecimentos.

Marcio Silvestre

Engano! A NBR6118 considera que a estrutura é de nós fixos se for obedecida a condição: GamaZ < 1,1. Para GamaZ entre 1,1 e 1,3 é necessário a análise não-linear com 2a ordem, que consiste na avaliação dos esforços finais de 1a ordem + 2a ordem a partir da majoração adicional dos esforços horizontais da combinação de carregamento considerada por 95 % de GamaZ.

EXATAMENTE ISSO QUE ESTAVA ESTAVA ENTENDIDO, NA OBSERVAÇÃO RESUMIDA DA RESPOSTA QUE LHE MANDEI, VEJA ABAIXO O TEXTO entre (). Acredito que todos engenheiros ativos na nossa área de calculo estrutural, a mais de 30 anos na atividade calculo de estruturas e desenvolvento aplicações para calculo estrutural desde 1982, conhecem a fundo a NBR e o trabalho que executam.

Obra: Projeto Estrutural de Edifícios de Concreto Armado
autor : Prof Doutor José Milton de Araujo
Editora : Dunas
Agosto 2004
Páginas 120 - 121
"ii) Assim desde que Gama z <= 1,3, os esforços globais em estrturas reticuladas de nós móveis (Estruturas deslocáveis), com no mínimo quatro andares, podem ser obtidos a partir da majoração adicional dos esforços horizontais or 0,95 x Gama z. Ou seja se a estrutura for deslocável e Gama z <= 1,3 , basta majorar as forças horizontais pelo coeficiente 1,4 x 0,95 x Gama z e realizar a análise de primeira ordem para obtenção dos esforços globais (Primeira ordem + segunda Ordem) " (logicamente com algum acréscimo.)

Repito! Item 15.6 da NBR6118: Sob a ação de forças horizontais, a estrutura deverá ser sempre calculada como deslocável. O fato de a estrutura ser classificada como sendo de nós fixos dispensa apenas a consideração dos esforços globais de 2a ordem.


Acredito que esse fato não esta em discução o efeito do vento e ou desaprumo, o que for maior será absorvido pela ESTRUTURA DE
CONTRAVENTAMENTO( Porticos de contraventamento acrescidos ou não de pilares paredes que por acaso hexistam na estrutura). Há um fato importante a relatar a maioria dos softwares de mercado (os maiores) não aplicam a excentricidade das forças de ARRASTO no calculo dos esforços do vento, o que no exemplo calculado no livro indicado acima da um acréscimo de em torno de 20% da carga nos pilares extremos da edificação, esse fator para quem utiliza esses softwares se não for efetuado a verificação manual são desconsiderados no cálculo ( No MultCalc esse fator é considerado conforme a Norma ).

"Sempre que possível , deve-se tomar as providências necessárias para garantir que a estrutura possa ser considerada indeslocável. Citando Leonhardt, "Somente um engenheiro sem habilidade arcaria com as preocupações deixando para o proprietário os problemas de custo que surgem em sistemas de pórticos deslocáveis de vários andares""
Curso de Concreto Armado - pag 84 - José Milton de Araujo - Prof Titular FURG - Doutor em
Engeharia - Editora Dunas.

O MultCalc é o único no mercado onde você não necessita chutar as dimensões dos pilares e vigas no lançamento da estrutura e depois voltar alterar, voltar alterar , recalcular, ou não otimizar o lançamento, ele permite um dimensionamento interativo das seções após um pré levantamento automático de cargas . A Estrutura de contraventamento a ser escolhida pelo projetista pode ser dinamicamente alterada e combinada com pilares parede até que se alcance o objetivo ( garantir indeslocabilidade).

Contradição! Para se calcular a inércia equivalente é necessário, antes de qualquer coisa, a consideração do pórtico do edifício e não apenas a cx. do elevador. Se não aceitamos os módulos de elasticidade secante e tangente do concreto como sendo uma forma eficiente de modelagem matemática, estaremos negando a utilidade e a eficiência do concreto armado e não haveria razão de estarmos aqui, discutindo sobre ele agora.

Não ha contradição alguma, sua análise esta sendo efetuada em cima de da maneira que o MultCalc trabalha que você desconhece, ou acredita que é efetuado de maneira inadeguada. A formula pela qual se obtém o coeficiente alfa é publica : altura total multiplicada pela raiz quadrada da da ( Soma de todas as cargas verticais de serviço dividida pelo produto do módulo de deformação secante Ecs pela Inercia Ic) A rigidez equivalente de um pórtico, pode-se aplicar uma carga FH no topo do pórtico, se U for o deslocamento na direção a rigidez equivalente será FH x Htot ao cubo dividido por 3 U etc etc ou a outra forma utilizando uma força distribuida p ao longo da altura

Parece óbvio e não foi informado nada ao contrário, que para calcular o coeficiente Alfa há necessidade de modelar o projeto inteiro como portico é só ver as formulas do calculo do parametro ALFA.

Segundo a NBR6118

Alfa < 0,5 contraventamento somente de pórticos
Portanto é permitido utilizar somente pórticos

Alfa < 0,6 contraventamento efetuado pela associação de porticos e pilares parede
Portanto é permitido associar.

Alfa < 0,7 Contraventameto constituido exclusivamente de pilares Parede.
Portanto é permitido utilizar somente pilares parede, se você analizar o fato de que para a mesma carga de serviço a eficiencia do contraventamento aumenta com a associação de pilares paredes chegando ao máximo quando só tem pilares parede.

Acredito que não ha contradição alguma, e estamos discutindo sobre a eficiência de utilizarmos pilar parede para forçar o projeto a ser classificado como de nós fixos.

Antigamente! Na época em que a NB1/78 estava em vigor, a verificação da estabilidade de um edifício era feita exclusivamente pelo parâmetro alfa, que foi importada da norma CEB, Hoje EUROCODE2. A partir de 2003, como já disse, isso não é o bastante.

Esse fato NB1/78 é passado, Todo o MultCalc foi elaborado em cima da Norma NBR6118 atual. Para atualização a NBR6118 a editora Dunas possui um Curso completo de Calculo Estutural, de acordo com a NBR é comentado nos mínimos detalhes ( 4 volumes) fechando com chave de ouro num volume onde é efetuado o calculo completo de um prédio comentado ( desde a fundação até
a caixa dágua.

A NBR6118, não fixa qual dos dois metodos deva ser utilizado para verificar a estabilidade global , incluisive porque o Gama Z é para
estruturas reticulares a partir de 4 pavimentos.

Evidente que há outras verificações como o estado limite de deformações excessivas ( deslocamento horizontal máximo , deslocamento horizontal relativo)etc que são efetuadas na estrutura modelada como portico.

Para a definição de Nós fixos, a literatura que conheço e bastante clara qualquer dos dois parametros pode ser utilizado.

No volume 3 do curso de concreto armado do referido professor ha um exemplo completo comentado com a analize de um pilar parede na verificação da estabilide global de um edificio, inclusive mostrando que se pode em uma direção do projeto utilizar somente o pilar parede e noutra associar mais um ou dois porticos para atingir o objetivo. Repetindo o projeto fica muito mais barato do que utilizando somente porticos.

Pelo menos nisso estamos de acordo! Não adianta simplesmente calcular a estrutura como pórtico espacial e na hora de detalhar, em vez de detalhar os nós como sendo nós de pórtico detalha-se como sendo simplesmente encontro de pilares e vigas.

O importante e voltar ao ponto da discução

O fato de que a utilização de pilar parede ou a sua associação com pórticos além de estar correto e atendendo a NBR6118 ( tem até coeficiente diferenciado ), leva a projetos mais econômicos. Para quem calcula com softwares que não fazem essa associação evidentemente ficam impossibilitados utilizar essa vantagem, pois alguns software somente permitem utilização do pórtico.

Atenciosamete
Celio Silvestre
Diretor Técnico
celio@multcalc.com.br
www.multcalc.com.br

Vim acompanhando esse tópico desde o início. É muito chato quando a discussão não converge.
Alguém pode postar uma terceira opinião sobre o assunto ?

Algumas considerações:
Pilares-parede são exemplos de sub-estruturas de grande rigidez à ação de forças horizontais, sendo assim pode (deve) ser usada como sub-estrutura de contraventamento associado a pórticos (alfa < 0.6) ou como a própria estrutura de contraventamento (alfa < 0.7). Logicamente se for obedecida a condição gamaz <= 1,1 para ser classificada como estrutura de nós indeslocáveis.

De acordo com o video passo-à-passo que o marciosilvestre citou no início
do tópico, o processo está correto até certo ponto (no meu entendimento), pois foi feita a verificação do parâmetro de instabilidade alfa, onde o mesmo atendeu o limite 0,7 para que a caixa do elevador pudesse ser usada como estrutura de contraventamento.

O que eu discordo é o fato da estrutura ser calculada como de nós fixos (e não apenas classificada).

"Nossa estrutura será calculada como uma estrutura de nós fixos"

Sob a ação de forças horizontais, a estrutura deve ser calculada como deslocável (afinal, a estrutura de contraventamento teoricamente não absorve as forças horizontais da estrutura?). A estrutura sendo classificada como de nós fixos, como já foi dito, dispensa só a consideração dos esforços globais de segunda ordem, mas a análise deve ser feita como estrutura deslocável.

Saudações.

Caro Nereu,

Muito obrigado por estar participando deste tópico.

Há dois processos para classificar se a estrutura é de nós fixos ou de nós
deslocáveis. A afirmação que a estrutura deve ser analisada pelos dois processos não encontra respaldo na bibliografia que tenho, e nem NBR6118.

A NBR 6118:2003 apresenta dois critérios para que se classifique a estrutura quanto a deslocabilidade de seus nós: o Parâmetro Alfa (item 15.5.2) e o coeficiente Gama-z, que é apresentado no item 15.5.3

A escolha de quais elementos serão utilizados como estrutura de contraventamento numa determinada direção e o lançamento da estrutura, é o trabalho do engenheiro, decorrente dele é que teremos um lançamento que nos levará a uma boa estrutura eficiente e econômica.

Pode-se simplesmente por comodidade ( ou impedimento de fazer diferente porque o software que usamos só aceita esta modalidade) utilizar todos os pórticos possíveis do projeto (sem levar em conta os pilares paredes) como estrutura de contraventamento e nenhuma
estrutura contraventada.

Pode-se escolher a estrutura de contraventamento mínima necessária para resistir os esforços horizontais, associando pórticos + pilares paredes ou somente pórticos ou somente pilares parede; depende do projeto.

No caso do vídeo a estrutura de contraventamento do projeto foi escolhida
o pilar parede do elevador, para melhor entender o que foi feito.
página 19 livro Projeto Estrutural de Edifícios de Concreto Armado.
Prof. Doutor José Milton de Araújo, Editora Dunas.

"é usual separar a estrutura dos edifícios em duas sub-estruturas com finalidades distintas. A primeira denominada sub-estrutura de contraventamento , é aquela formada por elementos de maior rigidez, cuja função principal é resistir as ações horizontais. Evidentemente a sub-estrutura de contraventamento também resiste a uma parcela do carregamento vertical.
A sub-estrutura de contraventamento, além de absorver as ações horizontais que atuam na estrutura, deve possuir uma rigidez suficiente para garantir a indeslocabilidade horizontal do edifício.
A outra estrutura, denominada contraventada, resiste apenas ao carregamento vertical. Os pilares dessa sub-estrutura, denominados de pilares contraventados, podem ser calculados como se eles fossem apoiados nos níveis das lajes. Assim os efeitos de segunda ordem nesses pilares são localizados."

O que está escrito "Nossa estrutura será calculada como estrutura de nós
fixos" logicamente estamos nos referindo ao mesmo fato descrito acima a estrutura classificada como nós fixos permite que na estrutura de contraventamento seja dispensada a consideração dos esforços globais de segunda ordem empregando-se o modelo sugerido pela NBR (modelo de pórticos) .
Para a estrutura contraventada (veja acima somente carregamento vertical) adota-se o modelo convencional de vigas continuas respeitando-se as exigências da NBR6118.

Eng Célio Silvestre
Diretor Técnico
Desenvolvendo software para engenharia Civil desde 1984