Armadura longitudinal máxima de pilares

B. Ernani Diaz, Prof. Emérito, UFRJ, ernani.diaz@uol.com.br, Rio de Janeiro, RJ

Resumo: A armadura longitudinal máxima de pilares da norma brasileira está de acordo com as normas mais importantes. Foi feita uma análise destas normas, mostrando que se permite que a armadura no trecho usual , assim como, na região de emenda pode atingir 8% de taxa geométrica, em que se inclue a armadura que vem da região inferior à emenda e aquela da região superior, cada uma com 4%. Isto significa, em termos práticos, que se houver emenda por transpasse a armadura máxima de um pilar deve ser 4% da seção de concreto. Se não houver emendas a armadura pode atingir 8% de taxa.

agôsto 2006

1. Introdução

Há certas reclamações de engenheiros de estruturas a respeito do item da NBR6118 sobre a armadura máxima de pilares. O comentário usual é que a armadura máxima permitida é elevada demais. O item está repetido abaixo.

• a) Norma brasileira: NBR6118 de 2004-março-31, item 17.3.5.3.2.

"A maior armadura possível em pilares deve ser 8% da seção real, considerando-se inclusive a sobreposição de armadura existente em regiões de emenda, respeitado o disposto em 18.4.2.2."

A comissão da norma brasileira NBR6118 deve ter utilizado várias normas importantes para prescrever a armadura longitudinal máxima de pilares.

2. Itens de normas importantes sobre armadura máxima de pilares

Abaixo estão apresentados os itens sobre este assunto em várias normas.

• b) Norma Alemã: DIN 1045 de 2001-julho-01, item 13.5.2, com correções de 2005-junho.

"A seção da armadura total (também no trecho de emendas por transpasse) não pode ultrapassar 0.09Ac (nove por cento de Ac)"

• c) Norma CEB 1990 de 1993-maio, item 9.2.3.

"Na falta de estudos específicos, a área da armadura longitudinal não deve exceder 0.04*Ac, com exceção das regiões de emendas, onde pode atingir 0,08Ac."

• d) Norma européia (Eurocode 2): EN-1992-1-1 de 2004, item 9.5.2.

"A área da armadura longitudinal não deve ultrapassar As,max.
O valor As,max a ser usado num país, pode ser encontrado no seu anexo nacional. O valor recomendado é 0.04Ac, fora dos locais de emendas, a menos que possa ser demonstrado que a integridade do concreto não seja afetada e que a resistência integral seja atingida no ELU. Este limite pode ser elevado para 0.08Ac nas emendas."

• e.1) Norma canadense: CSA A23.3 de 2004, item 10.9.2.

"A área da armadura das barras longitudinais para membros em compressão, incluindo as regiões contendo emendas por transpasse, não deve exceder 0.08 vezes a área bruta da seção (ver item 12.17.2).

Nota: O uso de mais de 4% de armadura numa coluna, fora da região de emendas por transpasse, pode provocar dificuldades construtivas sérias na concretagem, na compactação do concreto e na instalação da armadura nas uniões de coluna-viga."

• e.2) Norma canadense: CSA A23.3 de 2004, item 12.17.2.

"Onde são usadas emendas soldadas, conexões mecânicas e emendas com extremidades de contacto, a quantidade de armadura emendada em qualquer local não deve exceder 0.04 vezes a área bruta da seção. Onde a área bruta da armadura exceder 0,04 vezes a área bruta da seção, os locais das conexões ou emendas devem ser espaçados entre eles de não menos que 750mm."

• f) Norma americana: ACI 318 de 2002, item 10.9.1.

"A área da armadura longitudinal para membros não-mistos de compressão não deve ser menor que 0.01 e nem maior que 0.08 vezes a área bruta Ag da seção."

Comentários da norma: Este item prescreve os limites da seção da armadura longitudinal para membros não-mistos de compressão. Se o uso de taxas elevadas de armadura ocasionar dificuldades construtivas na concretagem, uma menor percentagem e portanto uma maior coluna, ou uma resistência maior do concreto, ou da armadura, deve ser considerada. A porcentagem da armadura de colunas usualmente não deve exceder 4 por cento, se as barras da coluna devam ser emendadas por transpasse.

Comentários da norma sobre armadura máxima:Testes extensos do Programa de Investigação de Colunas da ACI incluíram taxas de armaduras não maiores que 0,06. Embora outros testes, com armaduras chegando a 17% em forma de barras, apresentaram resultados similares àqueles obtidos previamente. É necessário observar que, nestes testes, as cargas foram aplicadas por meio de placas de contacto nas extremidades das colunas e o problema de transferir uma quantidade proporcional de carga para as barras foi assim minimizado ou evitado. Taxas máximas de 0.08 e 0.03 foram recomendadas pelo Comitê 105 para colunas com espiras e com estribos. Na norma de 1936 estes limites foram 0.08 e 0.04 respectivamente. Na norma de 1956 o limite para coluna com estribos foi aumentado pra 0.08. Desde a norma de 1963, foi exigido que a flexão seja considerada no projeto de todas as colunas, e que a taxa máxima de 0,08 fosse aplicada a ambos os tipos de pilares. Este limite pode ser considerado o máximo valor construtivo para a armadura em termos de economia e de exigência de instalação.

3. Comentários sobre a norma brasileira NBR6118

Como se nota, a norma brasileira acompanha o que as outras normas prescrevem.

Entretanto, se for usada taxa de 8% no trecho usual do pilar, emendas de transpasse não poderiam ser utilizadas. Pela norma brasileira teriam que ser usados outros tipos de emendas. É de se notar que a percentagem de emendas de barras por luvas prensadas, pela norma canadense, não pode ultrapassar a taxa de 4%.

Isto significa que, praticamente, a taxa máxima a ser adotada será de 4% no trecho usual, pois, na maioria dos casos, a armadura é emendada por transpasse, já que nas emendas a taxa será de 8%.

Se as emendas forem feitas em 50% (ou 33,33%) das barras em cada seção, a taxa da armadura poderia atingir 5.33% (ou 6%) no trecho usual, pela norma brasileira, fora da região de emendas.

4. Emendas comprimidas ou tracionadas

Outrossim, deve-se verificar se as barras de pilares estão sempre comprimidas, para que seja possível emendar as barras segundo as regras de emendas comprimidas. Emendas de barras tracionadas seguem outras regras. Se as barras estiverem tracionadas, as emendas podem ser emendadas numa seção, para certas condições específicas, mas o comprimento de emenda se eleva muito.

(Observação de ortografia: transpasse no Rio de Janeiro = traspasse em São Paulo)