Análise de diferentes alternativas de contraventamento em edifícios considerando excentricidades na força de arrasto

Abstract

Neste trabalho é desenvolvido um estudo comparativo sobre estabilidade global de diferentes alternativas de contraventamento em edifícios de concreto armado moldado in loco, analisando o comportamento das estruturas ao serem solicitadas por ações horizontais e verticais que causam efeitos de translação e rotação nos pavimentos. A fim de estudar diferentes soluções e tornar possível a comparação entre elas no que diz respeito à efetividade, o principal fator considerado neste trabalho é o quantitativo final de materiais, composto por volume de concreto, quantidade de aço e área de fôrmas. Para tal, além dos modelos serem comparados entre si, todos são comparados a um modelo inicial tido como base para o estudo, o qual representa, dentro da tipologia escolhida, a estrutura de menor consumo de concreto possível que atenda a todos os preceitos normativos da NBR 6118:2014, exceto os referentes aos deslocamentos horizontais máximos. Ao analisar no modelo base os deslocamentos horizontais, pôde-se compreender como a estrutura se comportou diante dos carregamentos aos quais foi solicitada, para então propor soluções embasadas conceitualmente. As ações verticais atuantes na estrutura respeitam as definições da NBR 6120:2019, e as horizontais, considerada apenas as cargas de vento, as definições da NBR 6123:2023. Para a análise dos esforços solicitantes e determinação dos deslocamentos e dos quantitativos, foi utilizado como ferramenta o software TQS, considerando uma análise não linear geométrica via processo P-Delta. Os quantitativos foram comparados considerando o detalhamento dos diferentes elementos gerado automaticamente pelo programa. Ao longo do estudo, foram analisados quatro modelos além do modelo base, denominados modelos-solução. Em dois desses (modelos-solução 1 e 2), a estrutura de contraventamento foi constituída de apenas pórticos formados pela associação de vigas e pilares, enquanto nos demais (modelos-solução 3 e 4) foi incorporado um núcleo rígido. Os modelos-solução 1 e 2 se mostraram mais eficientes por conferir uma maior rigidez torcional à estrutura ao enrijecer os pórticos junto à sua periferia, necessária principalmente pelos efeitos causados pelas excentricidades da força de arrasto. Os resultados obtidos nos modelos-solução 2 e 4, em comparação aos demais, indicam que o uso de núcleo rígido deva ser priorizado em situações nas quais o projeto arquitetônico impede a utilização de elementos robustos junto à fachada.