O tipo de ruptura do pilar depende do tipo de sistema estrutural e os pilares podem falhar de diferentes maneiras, conforme discutido neste artigo.
O pilar é o principal elemento que transfere as cargas verticais para a fundação. A falha de um suporte pode levar à falha de toda a estrutura. Portanto, a falha dos apoios, como de qualquer outro elemento, deve ser evitada.
Além disso, a falha do pilar pode levar ao colapso gradual da estrutura. Portanto, é muito importante identificar o pilar crítico e prestar atenção nele durante o planejamento e a construção.
Os seguintes tipos de falhas de coluna foram identificados.
- Erro de compressão pura
- Combine erros de estresse
- Falha de flambagem
- Falha por cisalhamento
- Falha por falta de reforço de contenção
- Falha torcional
- Falhas devido a defeitos de construção
- Falhas devido a erros de projeto
Erros de compressão pura
Uma coluna é um elemento que transfere o peso de uma estrutura como tensão axial para a fundação ou elemento de suporte.
O concreto é capaz de suportar cargas compressivas e predomina no suporte de carga, enquanto em outros elementos, como vigas, a tensão compressiva é absorvida apenas por uma parte da seção transversal.
O reforço também é fornecido para apoios onde o concreto não consegue suportar toda a carga ou serve apenas como reforço nominal.
A coluna pode falhar durante a compressão se a tensão axial exceder a sua capacidade. Esses tipos de falhas podem ser devidos aos seguintes motivos.
- O reforço e o concreto têm uma certa capacidade de carga, que depende da quantidade e da área da seção transversal. Se a tensão axial for maior que esta capacidade de carga, o pilar irá falhar sob compressão.
- Além disso, a armadura e o concreto possuem cargas próprias que podem suportar. De acordo com os padrões britânicos, o concreto pode suportar uma carga de até 0,0035, e o aço começa a ceder com uma carga de 0,002, e isso pode ser maior que o do concreto. Quando a tensão axial excede um determinado valor, resultando em tensão do concreto superior a 0,0035, o concreto falha repentinamente. O concreto quebra repentinamente.
- Se a secção for suficientemente reforçada, alertará contra tais falhas de apoio. O artigo foi publicado como Fissuras estruturais em concreto Informações adicionais sobre rachaduras também podem ser consultadas.
Falha por estresse combinado
Além das forças axiais, os pilares de concreto estão sujeitos a momentos fletores devido ao momento excêntrico criado pelas cargas desequilibradas.
A tensão de flexão e a tensão de compressão axial são adicionadas para obter a tensão final na seção.
Não é uma tensão uniforme. No entanto, a ruptura do suporte baseia-se nos critérios explicados acima sob ruptura pura por compressão.
A coisa mais importante que o projetista deve considerar ao projetar são as possíveis combinações de carga e os efeitos de carga alternativos. Caso haja desvios significativos nos vãos, devemos ter cuidado durante a construção.
Falha de flambagem
Principalmente, a falha de flambagem pode ser identificada como um defeito de projeto porque consideramos o efeito de flambagem no projeto. Se o projetista estiver ciente desse tipo de defeito da coluna, ele poderá cuidar disso.
O momento fletor adicional do pilar e a esbeltez do pilar são levados em consideração no dimensionamento.
Além disso, a altura efetiva do pilar é considerada com base no seu padrão de encurvadura.
Falha de flambagem. O próprio nome fornece informações sobre a natureza da falha. Portanto, levamos isso em consideração ao projetar. Além da ruptura por compressão dos pilares, a ruptura por flambagem é o outro tipo básico de ruptura do pilar.
Fazemos conexões com suportes para evitar flambagem. Esta é a ideia básica de criar ligações a apoios que não servem como armadura de cisalhamento.
Falha por cisalhamento
As cargas laterais em uma estrutura são suportadas por membros verticais, como colunas e paredes de cisalhamento.
Quando não há paredes de cisalhamento, os apoios suportam essas cargas laterais. Se não houver conexões de cisalhamento adequadas, esses tipos de falhas nos pilares podem ocorrer.
Cargas laterais surgem de vento, terremotos, estruturas de suporte, etc.
Os pilares são fornecidos com conexões de cisalhamento adaptadas às forças de cisalhamento que atuam sobre eles. Além disso, o tamanho dos apoios é aumentado na direção do cisalhamento para aumentar a capacidade de cisalhamento.
Em geral, a ruptura de pilares devido a forças cortantes pode ser identificada como um defeito de projeto. Os projetistas deveriam ter fornecido juntas ou seções de cisalhamento suficientes para acomodar as forças de cisalhamento.
Falha por falta de reforço de contenção
Elementos verticais sujeitos a carregamentos cíclicos são suscetíveis a falhas deste tipo.
A causa da falha é principalmente devido à falta de conexões na área de forças de cisalhamento mais altas.
Elementos estruturais como vigas e pilares sofrem tensões maiores perto das juntas. A falta de conexões nessas áreas leva a defeitos estruturais sob carregamento cíclico.
O artigo apareceu como Detalhamento sísmico de vigas e pilares fornece orientações claras sobre como devemos projetar detalhadamente a armadura para que ela possa suportar carregamentos cíclicos.
Falha torcional
Existe a probabilidade de os apoios estarem sujeitos a momentos de torção.
Normalmente, os apoios são projetados para forças axiais, de flexão e de cisalhamento. Porém, devido às irregularidades na estrutura, pode-se observar comportamento torcional do apoio.
Comparados à viga, os apoios são rígidos à torção porque possuem reforço ao redor da seção e as ligações são feitas em intervalos menores.
Porém, se o torque ultrapassar os limites, poderá ocorrer falha torcional dos apoios.
O artigo apareceu como 6 causas de falha do feixe Discuta a ruptura torcional de vigas e seus padrões de fissuração.
Falha devido a defeitos de projeto
Os suportes podem falhar devido a erros de projeto. Por exemplo, um favo de mel tratado incorretamente em uma coluna pode causar falha quando as cargas são aplicadas. Esses tipos de falhas de coluna podem ser evitados se for tomado muito cuidado.
Vazios dentro da coluna que não foram devidamente preenchidos com solo reduzem a área de pressão da coluna. Isso reduz sua capacidade de carga axial.
Além disso, vazios no interior do pilar podem causar fissuras no concreto. Isto expõe o reforço ao meio ambiente, levando à corrosão do reforço.
Casos semelhantes podem levar a erros.
Falha devido a defeitos de projeto
Muitos erros podem ocorrer durante a construção, que também podem ser divididos em diferentes tipos de ruptura de pilar. Ao empregar engenheiros qualificados no projeto e monitorar de perto os trabalhos de construção, esses tipos de falhas de pilares podem ser minimizados.
- Reduzindo acidentalmente o diâmetro da haste
- Crie uma coluna falsa no lugar
- Mudanças na qualidade do concreto
- Falta de resistência do concreto devido a falha do fornecedor de concreto.
