Análise tridimensional de edifícios altos de concreto armado com a presença de paredes estruturais

Abstract

As ações horizontais em edifícios podem ser absorvidas, basicamente, por dois sistemas estruturais: por uma estrutura composta por pórticos de grande rigidez ou pela combinação de pórticos e paredes estruturais. Dentro deste contexto, este trabalho trata da análise tridimensional de estruturas de edifícios altos de concreto armado, considerando a presença de paredes estruturais. É descrito um modelo computacional, baseado no Método dos Elementos Finitos, para realizar este tipo de análise. No modelo analisado, foram implementados elementos de pórtico espacial para a representação de vigas e pilares e de casca poliédrica para as paredes e lajes. Com o objetivo de se obter um sistema computacional eficiente, foram utilizados recursos como a hipótese de diafragma rígido dos pavimentos e a subestruturação. Apresenta-se, ainda, uma análise confrontando as duas alternativas de sistemas para edifícios altos, ou seja, de pórticos com e sem paredes estruturais.

Basically, lateral loads on buildings can be carried out by two types of structural systems: by a structure composed of high-stiffness frames or by a combination of these frames and shear walls. In this context, this work focuses on 3D analyses of high-rise reinforced concrete buildings with the consideration of shear walls. A computational model based on the Finite Element Method for the analyses is described in detail. In the developed model, spatial frame elements were implemented to represent beams and columns, while polyedric shells would represent shear walls and slabs. Targeting an efficient computational system, the rigid diaphragm hypothesis for the slabs, as well as substructuring procedures, were demanded strategies. It is also presented an analysis confronting the two alternatives of systems for high-rise building structures, i.e., frames with and without shear walls.