ARTIGO TÉCNICO

Figura 4 - Almofada submetida à compressão, com disco metálico com orifício central
 

3.3 Ligação viga x pilar para estrutura de múltiplos pavimentos

O ponto de partida para esta pesquisa foi a ligação viga-pilar, em que as vigas se apoiam em almofadas de elastômero usualmente empregadas em edifícios de pequena altura. Esta ligação é normalmente considerada uma articulação no cálculo estrutural. Foram propostas duas modificações nessa ligação: o emprego da almofada de argamassa modificada e o preenchimento
do espaço entre a parte superior da viga e o pilar com graute, conforme mostra a Figura 5.

Figura 5 - Ligação viga x pilar proposta
 

As mudanças em relação à forma usual não alteram a ligação em relação à estética e tolerâncias envolvidas. Em relação à sua execução, existe um trabalho adicional em campo para preencher o espaço entre a viga e o pilar com graute.
Em relação ao comportamento estrutural, ocorre uma transmissão parcial de momento fletor, que deve ser maior para momentos negativos e menor para momentos positivos. Para a viga, a transmissão de momento fletor pela ligação produziria a redução dos momentos positivos no meio do vão, para as cargas verticais aplicadas após a ligação se tornarem efetivas. Já, para as ações laterais, haveria um momento fletor negativo em uma extremidade e positivo na outra extremidade. Assim, resultaria em um acréscimo dos momentos fletores negativos em uma extremidade, quando superpõe as ações verticais e laterais. No entanto, quando se tratar de edifícios com pouco número de andares, este acréscimo é pequeno. O mais importante, para tornar viável o aumento de número de andares é que a transmissão dos momentos fletores, mesmo que parcial, reduziria os momentos fletores nos pilares para as ações laterais, em comparação com o caso de articulações. A redução dos momentos nos pilares possibilitaria uma redução da seção transversal dos mesmos, ou, mantendo a seção transversal, poder-se-ia aumentar a altura da construção.
As pesquisas relacionadas com esta ligação iniciaram junto com as das almofadas de argamassa modificada, no final da década de 90. Em El Debs (2017), apresenta-se uma síntese dos trabalhos acadêmicos relacionados com o tema.
No primeiro trabalho acadêmico, foi realizado um programa experimental com dois protótipos da ligação. Baseado nesse programa experimental e outros estudos, foi proposta uma idealização do comportamento estrutural, detalhado em El Debs et al (2010) e mostrado na Figura 6.

Figura 6 - Curva momento fletor x rotação proposta para projeto
 

Com o objetivo de avaliar a influência da ligação proposta, apresenta-se uma simulação numérica para estrutura típica de edifício entre 2 a 5 andares e 3 vãos, comparando a ligação semirrígida com a ligação articulada. Os detalhes podem ser vistos em El Debs et al (2010).
A Tabela 1 apresenta os principais resultados, onde se pode observar que é possível aumentar o número de andares de 2, no caso de ligação articulada, para 4, com a ligação semirrígida, pois o deslocamento no topo da estrutura é menor e o momento fletor no pé do pilar é apenas um pouco maior, o poderia ser atendido com um pequeno acréscimo na armadura. Outra importante constatação é que, passando para 5 andares, o momento positivo na ligação ainda é menor que o momento último. No entanto, neste caso o momento fletor na base do pilar é bem maior que o momento fletor da estrutura com dois andares e ligação articulada.