Home » BIM e cálculo estrutural » Pilares de Concreto Pré-fabricado: Fundamentos e Aplicações

Pilares de Concreto Pré-fabricado: Fundamentos e Aplicações

O que são pilares de concreto pré-fabricado? Quais são as diferentes aplicações? Vamos descobrir juntos tudo o que você precisa saber sobre este elemento estrutural

A construção moderna tem visto uma crescente adoção de soluções inovadoras e eficientes para atender às necessidades de design, construção e durabilidade das estruturas. Entre essas soluções, os pilares de concreto pré-fabricado representam uma importante inovação no setor da engenharia civil. Esses elementos estruturais, fabricados e transportados para o local de construção, oferecem inúmeros benefícios em comparação com os pilares tradicionais construídos no local.

Vamos analisar em detalhes a definição, o processo de produção, as aplicações, incluindo as conexões e a montagem deste tipo de estrutura.

No final do artigo, você pode assistir à um vídeo demonstrativo de como você pode usar um software de cálculo estrutural para o projeto de pilares de concreto pré-fabricado.

Estrutura pré-fabricada em construção

Estrutura pré-fabricada em construção.

Definição de pilares de concreto pré-fabricado

Os pilares de concreto pré-fabricado representam uma solução estrutural fundamental no panorama da construção moderna. Essencialmente, esses pilares são estruturas verticais projetadas para suportar outros componentes do edifício, como vigas, lajes e coberturas. O que os distingue é o processo de fabricação, que os torna particularmente vantajosos em termos de precisão, tempos de construção e resistência.

As dimensões dos pilares pré-fabricados podem variar de acordo com as especificações do projeto, e podem ter diferentes tamanhos. Essa flexibilidade permite aos projetistas adaptar os pilares às necessidades estruturais e arquitetônicas do edifício, garantindo uma otimização do espaço e uma distribuição eficiente das cargas.

Os pilares de concreto pré-fabricado representam uma solução versátil e confiável para as estruturas de construção modernas. Eles combinam as vantagens intrínsecas do concreto armado com os benefícios da pré-fabricação, incluindo rapidez na montagem, economia de custos, redução do impacto ambiental e versatilidade de projeto. Esses pilares são essenciais para garantir a estabilidade e a segurança das construções, oferecendo ao mesmo tempo uma alta eficiência construtiva e uma excelente durabilidade ao longo do tempo.

Processo de produção dos pilares de concreto pré-fabricado

O processo de produção dos pilares de concreto pré-fabricado é articulado e metódico, e se desenvolve através diferentes fases: desde a concepção do projeto até a realização em fábrica e a instalação no local de construção. Essas fases são cruciais para garantir a qualidade, a precisão e a eficiência dos pilares pré-fabricados.

Estruturas de fábrica

O processo começa com a análise cuidadosa do projeto pelo departamento técnico da empresa. Este passo fundamental permite dividir a malha estrutural em peças gerenciáveis, mantendo dimensões que permitam um transporte fácil no canteiro de obras.

A fase de projeto representa um momento crucial em que são definidas as características e especificações do pilar pré-fabricado. A escolha dos elementos e sua disposição dentro da estrutura são determinantes para o correto funcionamento estático do edifício.

O departamento de qualidade garante que durante a produção sejam respeitados todos os requisitos normativos vigentes, garantindo a conformidade do produto final.

Preparação do canteiro de obras e produção em fábrica

Uma vez concluído o projeto, passa-se à preparação do canteiro de obras. Isso pode incluir a preparação do terreno, a instalação de equipamentos e máquinas necessárias para a produção e movimentação dos pilares, bem como a segurança da área de trabalho.

Uma outra fase é a produção efetiva do pilar na fábrica. Esse processo ocorre com análises cuidadosas, testes e verificações para obter um produto certificado acompanhado de documentação técnica completa. O concreto armado é então despejado em moldes especialmente projetados que conferem a forma desejada ao pilar. Durante este processo, é essencial controlar cuidadosamente a mistura de concreto e garantir que seja distribuída uniformemente dentro do molde para garantir a solidez e durabilidade do pilar.

Após o despejo do concreto, o pilar é deixado para endurecer e madurar. Este processo, conhecido como cura, pode levar vários dias, dependendo das condições ambientais e das especificações do concreto utilizado. Durante este período, é importante manter o pilar úmido e protegido contra agentes atmosféricos externos para promover uma correta maturação do concreto e garantir a máxima resistência estrutural.

Estes são dois passos distintos e separados, que na verdade podem ocorrer em paralelo. Aqui reside uma das maiores vantagens deste tipo de estruturas. De fato, permite acelerar o trabalho e, portanto, reduzir os tempos de construção.

Transporte e instalação

Uma vez que o pilar tenha atingido a resistência necessária, ele é transportado para o local de construção e instalado de acordo com as indicações do projeto. Este processo requer atenção e precisão para garantir que o pilar seja posicionado corretamente e integrado de forma eficaz com o restante da estrutura do edifício.

Transporte e instalação de pilar pré-fabricado em concreto armado

Transporte e instalação de pilar pré-fabricado em concreto armado

Aplicações e usos

Os pilares de concreto pré-fabricado podem ser usados em uma ampla gama de aplicações na construção, oferecendo inúmeros benefícios em termos de eficiência, resistência e versatilidade de projeto.

Construção residencial

Em projetos residenciais, os pilares de concreto pré-fabricado são usados na construção de condomínios, complexos residenciais e casas unifamiliares. Sua capacidade de suportar cargas elevadas e resistir a condições atmosféricas adversas os torna ideais para a construção de edifícios residenciais de vários tamanhos e tipos.

Construção comercial

No setor comercial, os pilares pré-fabricados são amplamente utilizados na construção de estruturas de alto padrão, como escritórios, shoppings, hotéis e complexos industriais. A possibilidade de personalizar as dimensões e características dos pilares os torna adequados para atender às necessidades específicas de cada projeto, garantindo ao mesmo tempo resistência estrutural e durabilidade ao longo do tempo.

Infraestruturas públicas

Além de edifícios residenciais e comerciais, os pilares de concreto pré-fabricado são usados na construção de infraestruturas públicas, como hospitais, escolas, estações ferroviárias e aeroportos. Sua capacidade de suportar cargas pesadas e resistir a solicitações dinâmicas os torna ideais para projetos de infraestrutura de grande porte e complexidade.

Obras civis

Por fim, os pilares pré-fabricados são usados também em obras civis como pontes, viadutos e túneis, permitindo a construção de estruturas de grande porte e longa duração, garantindo ao mesmo tempo uma execução rápida dos trabalhos e uma redução dos custos totais do projeto.

Conexões e apoios

No contexto dos pilares de concreto pré-fabricado, as conexões e os apoios desempenham um papel fundamental para garantir a estabilidade estrutural e a continuidade das estruturas.

Conexão na fundação: tipos e projeto

A conexão dos pilares à fundação é feita através do uso de diferentes tipos de sistemas, incluindo as “sapatas” pré-fabricadas. Estas “sapatas” são compostas por insertos de aço marcados CE, comumente usados para a ligação dos pilares às fundações. Durante a fase de construção das fundações, são posicionados tira-fundos na armadura, que permitem a ancoragem dos pilares com a ajuda de porcas e arruelas.

As “sapatas” pré-fabricadas oferecem várias vantagens, como facilidade de montagem, precisão dimensional e redução dos tempos de construção. Se necessário, o sistema pode ser integrado com o uso de armaduras adicionais, como as barras de ligação inseridas nos pilares, sem comprometer os benefícios oferecidos pela pré-fabricação.

Apoio de viga em pilar pré-fabricado com NUS: soluções e evolução

O nó estrutural entre vigas e pilares representa um ponto crítico no projeto dos pilares pré-fabricados. Existem várias soluções para garantir um apoio adequado das vigas nos pilares, incluindo o uso de consoles em concreto armado.

Uma das soluções mais comuns envolve o afunilamento das armaduras do pilar na região do nó, permitindo o apoio direto das vigas no fuste. Este método, embora envolva custos adicionais para a armadura e a montagem, garante uma maior precisão e estabilidade estrutural.

Outras soluções incluem o uso de consoles temporários ou definitivos, feitos de concreto armado ou aço. Esses consoles permitem suportar as cargas das vigas durante a fase de montagem e garantir a continuidade estrutural do nó. No entanto, essas soluções podem envolver custos adicionais e exigir uma maior precisão no projeto e na produção.

Apoio de viga em pilar pré-fabricado

Apoio de viga em pilar pré-fabricado

Como montar os pilares de concreto pré-fabricado

A montagem dos pilares de concreto pré-fabricado ocorre através de diferentes fases, dependendo da morfologia e das conexões utilizadas.

Fases de montagem a seco com a morfologia com “sapatas”

Preparação do local de instalação

Durante esta fase, a gabaritagem dos tira-fundos é removida, deixando as porcas e arruelas inferiores para a instalação das sapatas. Esta preparação é crucial para garantir um alinhamento correto do pilar.

Manuseio do elemento

  • Engate – o pino e as braçadeiras de segurança são inseridos para garantir a estabilidade durante o levantamento.
  • Levantamento e instalação – o pilar é levantado e colocado sobre a camada inferior das porcas e arruelas dos tira-fundos. Durante a descida, é guiado pelos operadores para garantir um posicionamento preciso.
  • Alinhamento e nivelamento – garante-se que o pilar esteja perfeitamente vertical e na cota desejada, ajustando as porcas inferiores.
  • Bloqueio e fixação – todas as regulagens são bloqueadas e as porcas superiores são fixadas definitivamente.

Preparação da conexão ao solo:

Segue-se a cofragem da zona de conexão com ripas de madeira e a vedação das bordas com espuma de poliuretano para evitar a saída de argamassa.

Fases de montagem a seco com a morfologia sem “sapatas”

Preparação do local de instalação

Nesta fase, dentro das chumbadas previamente preparadas, é colocada uma placa de aço, posicionada centralmente em relação à seção de contato. Isso é fundamental para manter o pilar elevado respeito à fundação.

Manuseio do elemento

  • Engate – o pino e as braçadeiras de segurança são inseridos para garantir a estabilidade.
  • Levantamento e instalação – o pilar é levantado e colocado sobre as placas, alinhando-o com precisão em relação às chumbadas. A precisão na execução das chumbadas é essencial para garantir o correto posicionamento do pilar.
  • Nivelamento – usando um nível de bolha, é garantida a verticalidade do pilar.
  • Fixação dos tirantes de empuxo – são fixados estabilizadores no pilar e na fundação para manter a posição de forma estável.

Preparação da conexão ao solo

Segue-se a cofragem da zona de conexão e a vedação das bordas para evitar a saída de argamassa.

Em ambos os casos, a montagem é concluída com o aperto final dos parafusos dos tira-fundos e, se necessário, com a aplicação de argamassa de preenchimento entre a base do pilar e a fundação. As argamassas utilizadas devem garantir resistência, fluidez e adesão sem fenômenos de retração.

Vídeo de um software de cálculo estrutural

Agora disponibilizamos um vídeo que mostra como você pode aproveitar um software de cálculo estrutural para projetar estruturas com pilares de concreto pré-fabricado.

Edilus

 

Edilus