CONTRIBUIÇÕES AO ESTUDO DA ESTABILIDADE GLOBAL DE ESTRUTURAS DE EDIFÍCIOS

Leo Azeredo, Christian Donin

Resumo


Dizer que uma estrutura está estável significa que a mesma se encontra equilibrada, ou seja, capaz de resistir aos esforços horizontais, sem gerar deslocamentos excessivos que, por sua vez, poderiam gerar momentos de segunda ordem elevados. Os efeitos de segunda ordem são originados a partir da configuração deformada da estrutura e somam-se aos efeitos de primeira ordem, analisados na configuração geométrica inicial. Toda edificação deve passar por uma avaliação de estabilidade global, pois é um fator fundamental para prover segurança. O presente trabalho tem por objetivo contribuir para a área de análise de estruturas, com enfoque na estabilidade global de edificações, visando compreender melhor os comportamentos da estrutura frente aos esforços horizontais e encontrando soluções de contraventamento eficientes e economicamente interessantes. Para tanto, foi adotada uma geometria padrão de um edifício, a qual foi submetida a um pré-dimensionamento. Realizou-se o lançamento da estrutura em um software de análise de pórticos planos, Ftool, e um software de análise de pórticos espaciais, Eberick. A partir desta definição, calculou-se os coeficientes de estabilidade iniciais, para então buscar soluções que garantissem que tais coeficientes apresentassem valores dentro dos limites normativos. Primeiro optou-se pelo aumento das seções dos pilares para enrijecer os pórticos. Posteriormente, estudou-se a metodologia de pórticos, com preenchimento de alvenaria, através do método das bielas, considerando sempre os limites estabelecidos pela NBR 6118:2014. Foram então confrontados os resultados obtidos pela análise de pórticos planos e pórticos espaciais, encontrando-se uma variação de 1%, que pode ser considerada desprezível, o que evidencia o comportamento similar de ambos modelos, conferindo confiabilidade ao modelo simplificado. Com essa consideração, através do modelo simplificado, comparou-se os resultados dos coeficientes de estabilidade, considerando a contribuição da alvenaria com os da geometria inicial, onde a solução de preenchimento com alvenaria apresentou resultados de travamento excelentes, provendo estabilidade à edificação. Por fim, realizou-se uma análise complementar do ponto de vista de consumo de materiais das soluções aplicadas, na qual percebeu-se, na geometria com a consideração da alvenaria, uma redução no consumo de concreto de 13,79%, uma redução no consumo de formas de 7,8% e um aumento no consumo de aço de 6,8%. Pode-se concluir que, a verificação de estabilidade global da edificação pode ser empregada pelo modelo de pórticos planos e de pórticos espaciais sem apresentar diferenças significativas nos resultados obtidos. Também que, do ponto de vista de cálculo, pode ser empregada a consideração da alvenaria no contraventamento da edificação de forma extremamente eficiente. Ao final, baseado nos dados para a geometria adotada, verificou-se que a utilização dos pórticos preenchidos com alvenaria conduz a resultados mais econômicos.

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