Melhor resposta
“ Por que a coluna em espiral pode suportar mais cargas do que a coluna amarrada? ”
“ As colunas de concreto reforçadas com reforço em espiral podem suportar mais cargas do que as colunas vinculadas . Este fenômeno ocorre porque quando as excentricidades de carga são pequenas, os pilares espirais reforçados apresentam maior tenacidade, maior ductilidade do que os pilares com dormentes.
> Portanto, espera-se que os profissionais de engenharia civil usem reforço em espiral em vez de dormentes, sempre que possível, em colunas de concreto reforçadas. ”
“ O que é coluna? 19 tipos de colunas ”
“ Colunas são o elemento estrutural mais importante em edifícios. Neste artigo, discutiremos a definição de colunas. Além disso, uma breve descrição de todos os tipos de coluna é apresentada aqui.
O que é Coluna?
As colunas são definidas como membros de suporte de carga verticais que suportam principalmente cargas de compressão axial. Este membro estrutural é usado para transmitir a carga da estrutura à fundação. Em edifícios de concreto armado, vigas, pisos e colunas são moldados monoliticamente. A ação de flexão na coluna pode produzir forças de tração sobre uma parte da seção transversal. Ainda assim, os pilares são chamados de membros de compressão porque as forças compressivas dominam seu comportamento.
Os pilares de concreto podem ser divididos em três categorias- Pedestais , Colunas reforçadas curtas e Longas colunas reforçadas . Além disso, nos dias modernos, as colunas podem ser classificadas em diferentes categorias de maneira diferente.
Tipos de colunas
As colunas podem ser de muitos tipos com base no carregamento, comprimento, amarrações de coluna, contraventamento de quadro, etc. Os tipos de colunas usados na construção são os indicados abaixo:
- Baseado no carregamento Colunas carregadas axialmente Colunas excentricamente carregadas: uniaxiais Colunas excentricamente carregadas: biaxial
- Com base nos laços de coluna Colunas amarradas Colunas espirais
- Com base na taxa de esbeltez Blocos de compressão curtos ou pedestais Colunas reforçadas curtas Colunas reforçadas longas
- Com base na forma da seção transversal Forma geo-matricial – retangular, redonda, octogonal, quadrada, etc. Em forma de L Em forma de T Em forma de V
- Com base em materiais de construção Coluna de concreto armado Coluna composta Aço, madeira, coluna de tijolo
- Com base no suporte da estrutura Coluna reforçada Coluna não reforçada
- Outros TIPOS Pilar de concreto protendido Coluna grega e romana
Todos esses tipos de colunas são discutidos abaixo.
Classificação da coluna com base no carregamento
Coluna carregada axialmente
Se as cargas verticais compressivas atuam ao longo do eixo centróide da coluna, é denominado como uma coluna carregada axialmente. Este tipo de coluna sem dobra não é encontrado praticamente tanto.
Coluna Excentricamente Carregada: Uniaxial
Quando o as cargas atuam a uma distância e do centroide da seção transversal da coluna, a coluna é denominada uma coluna carregada excentricamente. Em uma coluna uniaxial carregada excentricamente, esta distância ‘e’ pode estar ao longo do eixo x ou eixo y. Essas cargas excêntricas causam momentos ao longo do eixo x ou eixo y.
Coluna excentricamente carregada: biaxial
Neste tipo de pilar, as cargas são aplicadas em qualquer ponto da seção transversal, mas não nos eixos. As cargas causam momentos sobre os eixos xey simultaneamente.
Coluna carregada axialmente, coluna excêntrica uniaxial, excêntrica biaxial coluna.
Classificação da coluna com base nos vínculos da coluna
Associada Coluna
Na coluna amarrada, as barras longitudinais são amarradas com barras menores. Essas barras menores são espaçadas em intervalos uniformes na coluna. Os tirantes de aço na coluna confinam as barras longitudinais principais. Mais de 95 por cento de todas as colunas em edifícios em regiões não sísmicas são colunas amarradas.
Coluna em espiral
Espiral as colunas contêm espirais para segurar a armadura longitudinal principal. A espiral é um reforço do tipo mola. As barras principais são colocadas em um círculo e os laços são substituídos por espirais. Colunas espirais são usadas quando alta resistência e / ou alta ductilidade são necessárias. Porque a espiral atua resistindo à expansão lateral das barras da coluna sob altas cargas axiais. As barras principais são colocadas em um círculo e os laços são substituídos por espirais. As colunas espirais são usadas mais amplamente em regiões sísmicas.
Classificação da coluna com base na esbeltez
Bloco de compressão curto ou pedestais
Um pedestal é um membro de compressão com uma altura menor que três vezes sua menor dimensão lateral. Os pedestais não precisam ser reforçados e podem ser projetados com concreto simples.
Coluna reforçada curta
A proporção de esbeltez ( relação entre o comprimento efetivo e a menor dimensão lateral) é inferior a 12 na coluna curta reforçada. Colunas curtas falham devido ao esmagamento ou escoamento das barras de aço. As cargas que um pilar curto pode suportar dependem da dimensão da seção transversal e da resistência dos materiais. Colunas curtas mostram um pouco de flexibilidade.
Coluna longa reforçada
A proporção de esbeltez excede 12 em colunas longas. Esse tipo de coluna também é conhecido como coluna delgada. À medida que a esbeltez aumenta, a deformação por flexão aumenta. A coluna longa falha devido ao efeito de flambagem que reduz a capacidade de carga.
Classificação da coluna baseada na forma da seção transversal
Forma geo-matricial
As seções da coluna podem ser retangulares, redondas, quadradas, octogonais ou hexagonais conforme os requisitos. Geralmente as colunas amarradas podem ser quadradas e retangulares, enquanto as colunas espirais são circulares. As colunas circulares são usadas quando é necessária uma elevação mais alta, como em estacas, pilares de pontes. As colunas circulares proporcionam um acabamento liso e estético. Por outro lado, colunas retangulares são encontradas em edifícios residenciais e oficiais. Eles são fáceis e menos caros de lançar.
Em forma de L
Esse tipo de coluna é impopular. A coluna em forma de L pode ser usada como coluna de canto em uma estrutura emoldurada. Este projeto da coluna pode ser um bom substituto para resistir à compressão axial e flexão biaxial dos cantos.
Em forma de V
Na estrutura trapezoidal, este tipo de coluna pode ser usado. As colunas em forma de V precisam de mais materiais comparativamente.
Em forma de T
As colunas em forma de T podem ser usadas em pilares da ponte dependendo dos requisitos do projeto.
Classificação da coluna com base em materiais de construção
Coluna de concreto armado
As colunas de concreto armado são as colunas mais utilizadas para estruturas emolduradas. Este tipo de pilar é composto de concreto como uma matriz. A estrutura de aço é embutida em concreto. O concreto carrega a carga de compressão e o reforço resiste à carga de tração. Os materiais de reforço podem ser feitos de aço, polímeros ou materiais compostos alternativos. Para uma construção forte, dúctil e durável, o reforço precisa ter algumas propriedades como compatibilidade térmica, alta resistência à tensão de tração, boa aderência ao concreto, anticorrosivo, etc.
Coluna composta
As colunas compostas são construídas usando várias combinações de aço estrutural e concreto. O comportamento interativo e integral do concreto e dos elementos estruturais de aço torna a coluna composta muito rígida, mais dúctil, econômica e, conseqüentemente, um membro estruturalmente eficiente na construção de edifícios e pontes. Este tipo de coluna também tem grande resistência ao fogo e corrosão.
Coluna de aço, madeira, tijolo
Colunas de aço são feitos inteiramente de aço. Essas colunas são usadas em armazéns de fabricação de aeronaves, estaleiros internos, etc.
As colunas de madeira são feitas de madeira. Eles fornecem uma aparência estética criando uma sensação de espaço e abertura. As colunas de madeira são projetadas para construtoras, áreas de recepção e propriedades de reforma.
As colunas de tijolo são encontradas em estruturas de alvenaria.Eles podem ser reforçados com concreto para aumentar a resistência ou podem ser não reforçados. As colunas de tijolo podem ser redondas, retangulares, quadradas ou elípticas na seção transversal.
Classificação da coluna com base no suporte da estrutura
Coluna reforçada
As colunas podem ser parte de um quadro que é reforçado ou não encostado lateralmente. A estabilidade lateral de uma estrutura como um todo é fornecida por contraventamento. Os contraventamentos podem ser obtidos usando paredes de cisalhamento ou contraventamentos na estrutura do edifício. Em armações reforçadas, o deslocamento transversal relativo das extremidades superior e inferior de uma coluna é evitado. As colunas reforçadas evitam cargas de gravidade e as paredes de cisalhamento evitam cargas laterais e de vento.
Coluna não reforçada
As colunas não reforçadas resistem carga de gravidade e carga lateral. Como resultado, a capacidade de carga da coluna é reduzida.
Alguns outros tipos de coluna
Pilar de concreto protendido
Os pilares de concreto protendido podem ser usados como uma extensão dos pilares de concreto armado durante os momentos de flexão devido às forças do vento e terraplenagem, cargas excêntricas ou ação de quadro são aplicadas às colunas. A protensão transforma uma seção rachada em uma não rachada e resiste a flexões significativas. Este tipo pode ser útil quando a coluna é uma coluna alta e esguia e uma coluna pré-moldada.
Coluna grega e romana
A arquitetura clássica grega e romana fez uso de quatro estilos principais de colunas para seus edifícios e templos. Esses quatro tipos de colunas eram dóricas, jônicas, coríntias e toscanas. Essas colunas parecem retas e uniformes à distância. Mas de perto, eles podem realmente inclinar um pouco ou inclinar para a esquerda ou para a direita. ”
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Resposta
A viga é principalmente submetida à flexão na qual a tração é feita pelo aço e a compressão pelo concreto. O comportamento do aço na tração e do concreto na compressão é bem conhecido, portanto o fator de redução é mantido em 0,9, o que permite um projeto seguro e econômico. No entanto, para o projeto de cisalhamento (e torção) da viga, um fator de redução de 0,75 é adotado, pois, devido a forças internas complexas, o cisalhamento não é tão bem compreendido ou modelado quanto a flexão.
Coluna é principalmente submetida a compressão e flexão que resulta em um comportamento complexo representado pelo diagrama de interação. Isso inclui o efeito agregado de flexão, cisalhamento e flambagem. Como esse comportamento não é bem compreendido ou tão bem modelado quanto a flexão em uma viga, um fator de redução de 0,75 para coluna espiral e 0,65 para coluna amarrada é especificado para levar em conta essa incerteza de comportamento e garantir um projeto seguro.