PERIGO! Viga de Equilíbrio Deformável

Nesse texto analisaremos a estrutura elaborada pela Engenheira Joyce, aluna do curso Aprendendo a Configurar o Eberick. Nessa estrutura, analisaremos o efeito dos deslocamentos da viga de equilíbrio no comportamento do restante da estrutura.

Dê uma olhada na viga V4 abaixo. Seu apoio extremo à direita é P13, que está na divisa e nasce em viga de equilíbrio, ou seja, o deslocamento que a viga de equilíbrio tiver será imposto à prumada de P13.

Vamos ver qual está sendo o impacto desse deslocamento na estrutura:

Vamos ver o diagrama das flechas em V4. Reparem que no último vão à direita, o deslocamento é maior justamente em P13!!! Em situações normais, é de se esperar deslocamentos próximos de zero junto ao pilar e flechas maiores no meio do vão.

Agora, vejamos o impacto disso nos esforços. Veja como o cortante em P13 é bem inferior ao cortante nos outros pilares. Até P10 (apoio extremo esquerdo) que apóia um vão menor está recebendo mais carga. Por quê?

Isso ocorre devido ao deslocamento da viga de equilíbrio onde nasce P13! Esse deslocamento alto transforma P13 num apoio “em falso”., fazendo a carga fugir desse pilar. Consequentemente, isso acarreta uma sobrecarga em P12 (apoio mais próximo).

O diagrama de momento fletor também indica isso. Repare que P13 sequer consegue “inverter” o sinal do momento fletor para negativo.

Vamos aproveitar e dar uma olhada na armadura de P12… 36cm² de aço!!!

Para melhorar o comportamento dessa estrutura, devemos reduzir os deslocamentos da viga de equilíbrio (V26 – indicada abaixo). Como?

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Normalmente eu optaria por aumentar a altura da viga para aumentar sua inércia. Entretanto, observei que nesse caso, talvez seja possível reduzirmos o comprimento do balanço.

O balanço da viga de equilíbrio precisa ser grande o suficiente apenas para tirar a fundação da divisa.

No projeto original, o balanço está com 1,15m, mas o pilar P30 está passando com bloco de 80×80. Logo, do ponto de vista do bloco de coroamento, poderíamos ter um balanço com apenas 40cm de comprimento.

Como a fundação é em estacas, temos que observar também a distância mínima entre a estaca e a divisa, a consultar com a empresa responsável pela execução de acordo com o tipo de estaca a ser utilizada. Para efeitos meramente didáticos vamos considerar 1,5x o diâmetro da estaca e adotar o balanço com 75cm.

Antes de olhar os resultados, me responda, o que vai ocorrer com:

• A reação vertical em P13?
• O deslocamento de V4 no vão extremo direito?
• A armadura no pilar P12?

O deslocamento no vão extremo direito continua maior em P13, mas já reduziu bastante.

A maior parte desse deslocamento é causado pela viga de equilíbrio, como pode ser visto abaixo. Repare que o deslocamento máximo está dentro do limite de aceitabilidade visual, mas mesmo assim está impactando os deslocamentos e esforços na estrutura.

Flecha limite: 2 x (75/250) = 0,6cm > 0,43cm OK!

Vemos abaixo que o cortante em P13 aumentou bastante, aliviando P12. Enquanto no diagrama de momento fletor vemos que, dessa vez, surgiu momento negativo junto à P13.

P12 ainda continua com uma armadura muito elevada, mas a área de aço já reduziu bastante – de 36cm² para 29cm².

Como vimos, ainda temos margem para enrijecer mais a estrutura, seja aumentando a seção da viga de equilíbrio ou verificando a possibilidade de reduzir o comprimento do balanço.

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