Análise numérica de tensões em elementos de contraventamento de um edifício em alvenaria estrutural

Abstract

A verticalização das cidades para atender ao aumento populacional tem apontado a necessidade do estudo de alternativas para a concepção de sistemas de contraventamento em edifícios. A Alvenaria Estrutural se apresenta como uma escolha interessante por propiciar maior rapidez e facilidade durante os processos construtivos. O presente trabalho visa estudar as ações as quais edifícios altos estão submetidos, propondo a alvenaria estrutural como uma alternativa que atenda aos critérios de desempenho e segurança das estruturas a partir de um edifício modelo de 8 pavimentos em blocos vazados de concreto, de elaboração própria e com painéis de contraventamento dimensionados conforme os procedimentos de cálculo da NBR 15961-1 (2011) – Alvenaria estrutural – Blocos de concreto Parte 1: Projeto. Os crescentes avanços na Engenharia de Estruturas têm permitido incorporar a análise numérica através do Método dos Elementos Finitos, aplicado neste trabalho com a utilização do software computacional SAP2000, e que permite uma avaliação mais criteriosa das tensões e deformações que representam o comportamento do edifício na prática. A partir da discretização do edifício em uma malha de elementos finitos pode-se analisar numericamente as tensões de compressão, tração e cisalhamento consideradas significativas ao dimensionamento da edificação, estudando como são transmitidos os efeitos das ações verticais e horizontais ao longo da estrutura. Constatamse que as tensões de compressão e de tração obtidas através de procedimentos normativos se apresentaram satisfatórias quando comparadas ao M.E.F., apresentando valores considerados conservadores para altas solicitações. Para as tensões de cisalhamento observou-se uma variação significativa de resultados. Os resultados discordantes podem ser apontados em decorrência das simplificações de cálculo normativas, dos métodos de distribuição das ações verticais através de paredes estruturais e das ações horizontais em painéis de contraventamento, que não consideram a transmissão de esforços entre paredes devido a interação entre blocos e o efeito considerativo das tensões nas aberturas da estrutura.