LSF (Light Steel Framing)

Pilares

Quando a carga chega concentrada, ou a parede fica longa demais sem apoio, a parede de montantes pede um pilar dentro dela. Esta página mostra como lançar o pilar de LSF (treliçado, costas ou caixa), o que a regra do mercado limita e o que o motor confere nele.

Visão geral

Um pilar dentro da parede

A casa do exemplo, como ficou em Vergas, tem montantes simples a cada 600 mm, a linha de travamento na meia altura e vergas sobre os vãos. Cada montante leva a sua faixa de parede. Isso funciona enquanto a carga chega espalhada pela guia de topo.

Uma viga de varanda, uma treliça de cobertura apoiada num ponto só ou uma parede longa sem encontro mudam o quadro: a carga chega concentrada, ou a parede pede um apoio mais rígido no meio. A ferramenta Pilar põe ali uma peça composta, feita de perfis do próprio LSF, sem trocar de sistema.

O pilar mora sempre dentro de uma parede, no lugar de um montante ou encostado num encontro. Não existe pilar solto no meio do cômodo.

Na casa do exemplo: um pilar treliçado na parede da frente, entre a porta e a janela J1, o trecho de parede mais carregado da fachada.

Perfilado ou engenheirado. As telas desta página mostram a obra perfilada, em que o pilar treliçado usa a guia U 92x38x0.95 nos banzos, Ue 90 na diagonal e na travessa, e leva chapa dupla de 1,25 mm no topo e na base. Na obra engenheirada, que é o padrão da obra nova, banzos, diagonais e travessas saem do C 89x41 que a máquina forma, e o pilar não leva chapa: a caixa mostra "sem chapa: a máquina monta C com C". A regra do pilar, a caixa e as recusas funcionam igual nos dois casos (veja Aço e perfis).

A caixa Pilar, com a ferramenta armada: composição Treliçado, modelo Diagonal e montante, largura 400 mm, passo 600 mm, e os perfis que o pilar empresta da configuração da obra.
A caixa Pilar, com a ferramenta armada: composição Treliçado, modelo Diagonal e montante, largura 400 mm, passo 600 mm, e os perfis que o pilar empresta da configuração da obra.

Para que serve

Três jeitos de juntar perfis num pilar

O pilar de LSF é composto: dois perfis de banzo trabalhando juntos. O que muda entre as composições é como eles se ligam. No treliçado, diagonais e travessas fazem os dois banzos trabalharem como uma treliça em pé; em costas e caixa, os dois perfis ficam colados.

As composições do pilar em vista e em corte: o treliçado em zigue-zague e em diagonal e montante, com banzo PB, diagonal PD e travessa PM; costas (I), com as almas coladas; e caixa, com os perfis boca a boca
PeçaRótuloDe onde vem o perfil (obra perfilada)
BanzoPBDo papel Guia da obra: U 92x38x0.95. Os dois montantes de borda do pilar.
DiagonalPDDo papel Diagonal (treliça): Ue 90x40x12x0.8. É o mesmo papel da diagonal da tesoura.
TravessaPMDo papel Montante: Ue 90x40x12x0.95. Só no modelo Diagonal e montante.
Chapa topon/a2 x 1,25 mm por banzo, no topo e na base, quando a chapa dupla está ligada. Na obra engenheirada, sem chapa.

O pilar não tem perfil próprio: ele empresta os da configuração da obra. Trocar a diagonal da tesoura na configuração troca também a do pilar.

O que a norma diz

Uma barra comprimida, composta de perfis formados a frio

A NBR 16970 não tem um item próprio de "pilar de LSF". Para a norma, cada banzo é uma barra de perfil formado a frio, comprimida e às vezes fletida, e a composição de dois perfis é uma barra composta. Tudo isso é NBR 14762. A NBR 16970-2 entra com o limite de deslocamento.

OndeO que dizO que muda no pilar
NBR 14762, 9.7.2Força axial de compressão resistente, com a flambagem global por flexão, torção ou flexo-torção.O comprimento de flambagem de cada banzo decide quase tudo.
NBR 14762, 9.7.3Flambagem distorcional da seção comprimida.Conferida no U do banzo e no Ue da diagonal.
NBR 14762, 9.7.4Índice de esbeltez de barra comprimida até 200.Diagonal longa e fina reprova aqui antes de reprovar em força.
NBR 14762, 9.7.5Barras compostas comprimidas.Costas e caixa: os dois perfis contam como uma seção só.
NBR 14762, 9.8.2 e 9.9Momento fletor resistente e a interação de força axial com momento.O vento na parede flete o banzo; a interação junta isso à compressão.
NBR 16970-2, 8.2, Tabela 3Deslocamento horizontal entre pavimentos: h/500.Na parede de 2,80 m, 5,6 mm.

NBR 14762 · 9.7.4.

A esbeltez de uma barra comprimida não pode passar de 200. No pilar treliçado, quem costuma esbarrar nesse limite é a diagonal, e não o banzo: ela é a barra mais fina e mais longa do conjunto.

O que a norma não diz

A norma não fixa a largura do pilar, o passo dos painéis nem o ângulo da diagonal. Esses números são da regra do mercado que o app carrega, com fonte declarada. No Brasil: largura 400 mm, passo de até 600 mm, diagonal entre 30° e 60°. São decisão de projeto do CalcSteel, não exigência da ABNT.

Norma como variável. A regra do pilar vem do mercado da obra; o mercado Brasil traz a dele, com fonte. A ferramenta só lança pilar com a regra do mercado, e nunca com números inventados.

Recomendação de projeto

Pilar onde a carga chega, e nos cantos

  • 400 mm: largura, eixo a eixo dos banzos
  • 600 mm: passo máximo entre nós da alma
  • 30° a 60°: faixa da diagonal
  • 6 m: vão máximo entre apoios na parede
  1. Pilar sob carga concentrada. Viga de varanda, tesoura apoiada num ponto, pórtico de garagem: ponha o pilar embaixo. Fora dele a carga pousa em um ou dois montantes simples, ou na verga.
  2. Cantos em L, colados no canto. No automático da IA, todo canto em L leva pilar, e toda parede com mais de 3 m leva ao menos um de quina. No canto, os banzos das duas paredes se fundem numa caixa.
  3. Nenhum trecho de parede com mais de 6 m sem apoio. Se o intervalo entre encontros e pilares passa de 6 m, divida: primeiro nos encontros em T do meio, depois com pilares igualmente espaçados. É o que a IA faz sozinha.
  4. Treliçado como padrão. Dá rigidez com aço fino: 400 mm de largura com perfil de 0,95 mm nos banzos. Costas e caixa servem onde não cabe a largura do treliçado, ou junto de um vão.
  5. Diagonal e montante para pilar alto. Com a travessa PM, cada banzo recebe nó em todo painel; no zigue-zague os nós alternam de um banzo para o outro. Nó mais perto é comprimento de flambagem menor no eixo fraco. Zigue-zague economiza peça em pilar baixo e pouco carregado.
  6. Lance o pilar antes da tesoura. Entre pilar e treliça de viga, quem entra por último governa: pilar posto sob a viga parte a viga; viga posta depois encurta o pilar. Decida a ordem pelo que deve passar inteiro.

Passo a passo

1. Abra a vista e arme a ferramenta

Selecione a parede da frente e clique em Abrir vista no card dela, no rodapé. No card LSF, clique no botão Pilar. A caixa Pilar abre ao lado do card. A ferramenta funciona na planta, na vista da parede e no 3D; na vista os montantes ficam grandes e o encaixe é mais fácil de ver.

2. Passe o cursor sobre um montante

Um fantasma âmbar mostra o pilar antes do clique: os dois banzos, as diagonais e as travessas, com a largura e o passo da caixa. Ele se prende ao montante mais perto (o ímã alcança 0,35 m) e cresce para o lado do cursor.

Aqui o cursor está no montante entre a porta P1 e a janela J1, e o pilar vai crescer para a esquerda dele.

Fantasma vermelho quer dizer que o clique será recusado. A razão aparece em vermelho na caixa. Mova o cursor ou mude a largura e o passo.

O fantasma âmbar no modelo Diagonal e montante, encostado no montante sob o cursor.
O fantasma âmbar no modelo Diagonal e montante, encostado no montante sob o cursor.

3. Veja uma recusa antes de clicar

Para entender a regra, troque a Largura para 100 mm e passe o cursor no mesmo montante. Com banzos a 100 mm um do outro e painéis de até 600 mm, a diagonal fica quase em pé, acima de 60°. O fantasma fica vermelho e a caixa diz por quê, antes de qualquer clique. Volte a largura para 400.

Largura 100 mm: "a diagonal sairia fora de 30° a 60°: mude a largura ou o passo".
Largura 100 mm: "a diagonal sairia fora de 30° a 60°: mude a largura ou o passo".
O fantasma vermelho, estreito, no mesmo montante.
O fantasma vermelho, estreito, no mesmo montante.

A conta da diagonal. O ângulo sai de largura e passo: tg θ = passo ÷ largura. Com 400 x 552 mm, θ ≈ 54°. Com 100 x 552 mm, θ ≈ 80°, fora da faixa. Largura menor pede passo menor.

4. Clique e confira as cotas

Com largura 400, clique. O pilar nasce em laranja, os montantes que caíam entre os banzos saem, e com Reorganizar os montantes vizinhos marcado o trecho ao lado é redividido em vãos iguais. A ferramenta desarma sozinha, e o pilar inteiro é um passo só do Ctrl+Z.

O pilar treliçado na parede da frente: cinco painéis de 552 mm na altura, 400 mm entre banzos, e as cotas de baixo já com a modulação nova.
O pilar treliçado na parede da frente: cinco painéis de 552 mm na altura, 400 mm entre banzos, e as cotas de baixo já com a modulação nova.

O pilar fica selecionado e o rodapé vira o inspetor do pilar: nome, composição, parede, e os campos que dá para mudar sem reabrir a caixa.

"Pilar PL1-V6 · Treliçado · em Parede 6", com os botões de composição e de modelo, largura, passo máximo, as duas marcações e Banzo duplo.
"Pilar PL1-V6 · Treliçado · em Parede 6", com os botões de composição e de modelo, largura, passo máximo, as duas marcações e Banzo duplo.

5. Troque a composição no rodapé

No rodapé, clique no segundo botão, Costas (I). Diagonais e travessas saem e ficam os dois perfis colados, almas com almas. Os campos de largura e passo somem do rodapé: em costas eles não existem.

No exemplo, voltamos para Treliçado logo em seguida, no primeiro botão.

O mesmo pilar em Costas (I).
O mesmo pilar em Costas (I).
O rodapé com "Costas (I)": só a composição.
O rodapé com "Costas (I)": só a composição.

6. Saia e veja no 3D

Esc solta a seleção e fecha a vista. No 3D, o pilar aparece na parede da frente entre a porta e a J1, com banzos, diagonais e travessas.

A parede da frente no 3D, com o pilar treliçado em destaque.
A parede da frente no 3D, com o pilar treliçado em destaque.

Atalhos

  • C↵

    Pilar

    Lança um pilar de LSF: clique um montante.

  • AV↵

    Vista da parede

    Abre a elevação da parede selecionada, lida de fora. De novo, volta.

    com uma parede selecionada

  • PL↵

    Ver a planta

    Passa à planta. Com a vista da parede aberta, fecha a vista e deixa a parede selecionada.

  • Home

    Ver em 3D

    Passa ao 3D na última pose da câmera. Com a vista da parede aberta, fecha a vista.

Parâmetros

A caixa Pilar e o rodapé do pilar

A caixa (vale para o próximo pilar)

CampoO que éOpçõesPadrão (BR)
ComposiçãoComo os dois perfis se juntam.Treliçado, Costas (I), CaixaTreliçado
ModeloA alma do treliçado.Zigue-zague, Diagonal e montanteDiagonal e montante
LarguraEixo a eixo dos banzos, em mm.livre, dentro dos 30° a 60°400
PassoAltura máxima de um painel. O app divide a altura em painéis iguais que não passem dele.livre, dentro dos 30° a 60°600
Reorganizar os montantes vizinhosRedivide o trecho ao lado do pilar em vãos iguais.sim, nãosim
Chapa dupla de encaixeChapas no topo e na base de cada banzo, 8 por pilar.sim, nãosim (obra perfilada)

Modelo, largura, passo e as duas marcações só aparecem no treliçado.

O rodapé (vale para o pilar selecionado)

CampoO que é
Composição e modeloOs mesmos botões da caixa, mas aplicados a este pilar.
Largura, Passo máx.Só no treliçado.
Banzo duploCada banzo vira dois perfis, em "[] caixa" ou "][ costas", com Folga entre eles (ou auto).
ExcluirTira o pilar (ou Delete). Os montantes e a modulação voltam.

Cotas editáveis

Com o pilar selecionado na vista, as cotas de folga para os lados, de largura e de passo de cada painel aceitam clique e número, como as outras cotas da vista da parede.

Os campos da caixa não têm teto. Quem limita é a regra dos 30° a 60°, conferida antes do clique. A IA tem limites próprios: largura de 100 a 2000 mm e passo de 100 a 3000 mm.

Atalhos

  • C↵

    Pilar

    Lança um pilar de LSF: clique um montante.

  • Del/⌫

    Apagar a seleção

    Apaga as paredes, peças ou barras selecionadas.

    com seleção

Erros comuns

As recusas, e o que fazer

Toda recusa aparece antes do clique: o fantasma fica vermelho e a caixa diz a razão. Nada é gravado.

  1. "O pilar passaria da ponta da parede." A largura não cabe entre o montante e o fim da parede. Conserto: cursor do outro lado do montante, para o pilar crescer para dentro.
  2. "Cai sobre uma porta ou janela desta parede." Pilar não entra em vão. Conserto: encoste no montante de composição ao lado do vão, ou mova a abertura.
  3. "Bate noutro pilar desta parede." Dois pilares não se sobrepõem. Conserto: um pilar só, mais largo, ou afaste.
  4. "É montante de encontro: ele já é composto e segura a outra parede." O montante do encontro já é peça composta. Conserto: encoste o pilar nele, na estação de encosto, sem substituí-lo.
  5. "A diagonal sairia fora de 30° a 60°: mude a largura ou o passo." Visto no passo 3. Conserto: largura e passo na mesma ordem de grandeza.
  6. Obra de mercado sem regra de pilar. Largura, passo e faixa da diagonal vêm da regra do mercado da obra, e a caixa só lança pilar com ela. Use um mercado que traga a regra, como o Brasil.

O que o motor faz com isso

Banzos comprimidos, travados pela alma

Modelo. Banzos, diagonais e travessas entram no modelo como barras, todas com o papel pilar. Cada banzo é articulado na guia em torno do eixo forte. O vento da parede chega só nos banzos PB.

Flambagem do banzo. Em torno do eixo forte (o banzo fletindo para fora da parede), o comprimento é a altura do pilar. Nos outros dois modos (eixo fraco e torção), é o maior trecho entre os nós da alma e as linhas de fita e bloqueador. O cartão da barra mostra "entre os nós da alma do pilar".

Os comprimentos de flambagem do banzo: Lx igual à altura do pilar no eixo forte, e Ly e Lt iguais ao maior trecho entre os nós da alma ou as linhas de fita e bloqueador

Verificações (NBR 14762:2010).

ConferênciaItemOnde aparece
Compressão9.7.2 e 9.7.3, com os comprimentos acimarelatório de PB, PD, PM
Esbeltez9.7.4, até 200idem
Barra composta9.7.5 (costas e caixa)relatório do banzo
Flexão e interação9.8.2 e 9.9relatório do banzo
Deslocamentoh/500, NBR 16970-2, 8.2, Tabela 3deslocamentos da obra

Pilar aprovado não é ligação aprovada

O motor verifica as barras do pilar. As peças que as unem, e o esmagamento da alma do banzo, ficam com o projeto. Confira à parte, com o fornecedor ou com o seu próprio cálculo.

Fica com o projetoO que fazer
Esmagamento da alma do banzoOnde a carga concentrada pousa no PB (tesoura, viga), confira pela NBR 14762, Anexo D, como o motor faz na verga sobre o jack.
Chapa dupla de encaixeNa obra perfilada, as 8 chapas de 1,25 mm são de desenho: dimensione com o fornecedor.
Costura entre os dois perfisEm costas e caixa, confira o espaçamento dos parafusos que fazem os dois perfis trabalharem juntos.
Ligação diagonal-banzoDimensione os parafusos entre PD, PM e PB.

Como o modelo liga a alma.

No modelo de cálculo, diagonais e travessas do pilar entram ligadas rigidamente ao banzo, e não articuladas como as diagonais de uma tesoura. Na obra, a ligação parafusada fica entre uma coisa e outra. Para pilar com folga pequena, confira os esforços nas diagonais com cautela.

Lendo o resultado: se o PB reprova em compressão no eixo fraco, o passo é grande demais: diminua o passo ou passe para Diagonal e montante. Se reprova no eixo forte, o comprimento é a altura inteira: só largura ou perfil maior resolvem. Se reprova a PD por esbeltez, encurte a diagonal, com passo ou largura menores.

Atalhos

  • Ctrl+Enter

    Calcular a obra

    Manda a obra para o motor, como o botão Calcular.

Resumo

O caminho, numa linha

Vista da parede → card LSF → Pilar → composição, modelo, largura, passo → cursor sobre o montante (fantasma âmbar) → clique → rodapé do pilar → Esc → calcule e leia PB, PD e PM.

O exemplo até aqui

  • 1: pilar treliçado, PL1-V6, na parede da frente
  • 400 mm: entre banzos
  • 5: painéis de 552 mm
  • 8: chapas de encaixe, 1,25 mm