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Principais configurações que devem ser definidas em projeto (Análise)

Aplica-se à EBv9

Assunto

Quais são as principais configurações que devo definir antes de analisar, dimensionar e detalhar uma estrutura?

Artigo

Antes de efetuar a análise, dimensionamento e detalhamento dos elementos que compõe uma estrutura é necessário definir as configurações que serão utilizadas no projeto, muitas destas configurações tem influência direta nos esforços obtidos e até mesmo no dimensionamento dos elementos que compõe o projeto.

Pode-se ter acesso à todas as configurações disponíveis no programa através do menu “Configurações”:

Principais_configuracoes(analise)_01_EB.gif

Figura 1 – Menu “Configurações”

Neste texto serão apresentadas as principais configurações de Análise que devem ser definidas em projeto, estas configurações representam apenas uma parcela das configurações existentes no programa, logo é recomendável que avalie também as demais configurações que não são apresentadas neste artigo. Para ter acesso à descrição de todas as configurações de Análise existentes no Eberick acesse o link Configurações – Análise.

Configurações – Análise

Através deste menu são configurados os parâmetros relativos à análise da estrutura, para a obtenção dos esforços e deslocamentos na estrutura.

Em destaque na figura abaixo seguem as principais configurações deste menu:

Principais_configuracoes(analise)_02_EB.gif

Figura 2 – Janela “Configurações – Análise”

Processo

O Eberick possui dois processos de análise da estrutura, dependendo do tipo de processo adotado os resultados da análise (incluindo os esforços) de uma estrutura são diferentes, estes processos são “Pórtico espacial” e “Pavimentos isolados”.

Abaixo se explicam as características de cada um destes processos:

  • Pórtico espacial

Modelo completo de cálculo, com a estrutura calculada espacialmente, considerando os efeitos horizontais e efetuando as verificações de estabilidade global.

  • Pavimentos isolados

Modelo simplificado, onde os pavimentos são calculados de forma independente.

Devido ao fato desse modelo ser mais simplificado que o de pórtico espacial, apresenta algumas desvantagens relativas à própria limitação de sua formulação. Em determinados tipos de obras, o uso deste modelo pode resultar em erros relevantes nos resultados finais.

Este processo tem limitações, como por exemplo:

- Não prevê deslocamentos horizontais;

- Não permite uma análise de estabilidade global da estrutura;

- Não permite o uso de sapatas de divisa;

- Não considera o efeito do vento e desaprumo sobre a estrutura.

A NBR6118:2014 recomenda que os efeitos de vento não sejam desprezados. Em seu item 11.4.1.2 é recomendado que as estruturas sejam analisadas considerando os efeitos do vento, desconsiderar estes efeitos pode prejudicar o dimensionamento da estrutura.

Para obter mais informações à respeito deste processo de análise acesse o link Processo por pavimentos isolados.

Geral

  • Redução no engaste para nós semi rígidos

Valor normativo: 25% nas estruturas de nós fixos e 10% nas estruturas de nós móveis (NBR 6118:2014, item 14.6.4.3)

Através deste item é configurado o percentual que é dado à redução na rigidez de vigas quando nelas for aplicado um nó semirrígido.

De acordo com o item 15.4.2 da NBR6118:2014 uma estrutura pode ser classificada quanto à sua estabilidade global como:

- Estrutura de nós fixos: Os deslocamentos horizontais dos nós são pequenos e, por decorrência, os efeitos globais de 2º ordem são desprezíveis (inferiores à 10% dos respectivos esforços de 1º ordem).

Gama-z ≤ 1,10

- Estrutura de nós móveis: Os deslocamentos horizontais não são pequenos. Logo, os efeitos globais de 2º ordem são importantes (superiores a 10% dos respectivos esforços de 1º ordem).

Gama-z > 1,10

Para obter mais informações à respeito de análise de efeitos de segunda ordem global em estruturas acesse o artigo Procedimentos para enrijecer a estrutura e atender aos requisitos quanto à estabilidade global.

Para saber como o comportamento de uma estrutura varia de acordo com a vinculação (engastada, rotulada e semirrígida) acesse o artigo Diferenças no comportamento da estrutura de acordo com a vinculação adotada.

  • Redução na torção para as vigas

Determina o percentual que é dado à redução na rigidez à torção das vigas a ser utilizado no cálculo do pórtico.

A NBR 6118:2014, em seu item 17.5.1.2, permite desprezar os esforços de torção atuantes em um elemento quando este não for essencial ao equilíbrio da estrutura e tenha adequada capacidade de adaptação plástica, calculando os demais elementos sem considerar os efeitos provocados pela torção a ser desprezada.

Esta colocação tenta diferenciar a torção de equilíbrio da torção de compatibilidade: enquanto a primeira é essencial ao equilíbrio da estrutura, a segunda é oriunda apenas da compatibilidade entre as deformações dos elementos e, portanto, pode ser redistribuída pela estrutura sem prejuízo do equilíbrio estático.

Baseado nesta colocação e em diversas recomendações bibliográficas, permite-se reduzir o valor de rigidez à torção a ser utilizado no cálculo do pórtico. Isto é altamente recomendável, visto que a seção de concreto armado, uma vez fissurada, perde a maior parte de sua rigidez à torção.

Recomenda-se o uso de valores de redução entre 60% e 90%.

Para obter mais informações à respeito da diferença entre torção de equilíbrio e torção de compatibilidade acesse o artigo Torção de Equilíbrio X Torção de Compatibilidade.

  • Redução na torção para os pilares

Determina o percentual que é dado à redução na rigidez à torção dos pilares a ser utilizado no cálculo do pórtico.

As mesmas considerações feitas com relação à redução na torção para as vigas também podem ser feitas para a redução na torção para os pilares.

Não linearidade física

Segundo o item 15.7.3 da NBR6118:2014:

“Para a análise dos esforços globais de 2º ordem, em estruturas reticuladas com no mínimo quatro andares, pode ser considerada a não linearidade física de maneira aproximada, tomando-se como rigidez dos elementos estruturais os valores seguintes:

1. Lajes: (EI)sec = 0,3 EciIc

2. Vigas: (EI)sec = 0,4 EciIc para A's ≠ As e

....... (EI)sec = 0,5 EciIc para A's = As

3. Pilares: (EI)sec = 0,8 EciIc”

Recomenda-se, portanto, a utilização dos valores de 0.4 e 0.8 para vigas e pilares, respectivamente.

A redução da rigidez das lajes é utilizada na análise elástica dos esforços nas lajes e no cálculo das flechas elásticas das mesmas, não interferindo no cálculo das flechas imediatas e diferidas. Do mesmo modo, uma redução na rigidez das lajes também não influencia na verificação da estabilidade global da estrutura.

P – Delta

  • Utilizar o processo P-Delta

Se esta opção estiver ativada, será utilizado o processo P-Delta para calcular os efeitos de 2ª ordem provenientes da não linearidade geométrica da edificação. Caso contrário, nenhuma consideração extra será feita sobre os valores calculados na análise de 1ª ordem, independente da estimativa realizada através do parâmetro Gama Z.

É importante enfatizar que mesmo quando uma estrutura é classificada como de “Nós fixos” (gama-z <=1,1) podem ocorrer em alguns casos esforços decorrentes do efeito de segunda ordem global consideráveis em regiões pontuais da estrutura, portanto manter a opção “Utilizar o processo P-Delta” habilitada está a favor da segurança.

Imperfeições globais

  • Tipo de estrutura

Permite definir o tipo predominante da estrutura, necessário para o calculo do desaprumo, conforme item 11.3.3.4.1 da NBR 6118:2014.

- Estruturas usuais: estruturas convencionais, compostas de vigas, pilares e lajes;

- Predominância em laje plana: estruturas compostas predominantemente com lajes apoiadas diretamente sobre pilares ou com faixas de vigas embutidas nas lajes;

- Pilares em balanço: estruturas com estabilidade garantida pelo engastamento dos pilares nas fundações, como por exemplo, estruturas pré-moldadas com ligações rotuladas entre vigas e pilares.

Painéis de lajes

Através do botão “Painéis de lajes” da janela de configurações de análise é possível configurar parâmetros relativos à análise de painéis de lajes, dentre os itens presentes na janela “Painéis de lajes” destacam-se:

  • Modelo para dimensionamento

Através deste item é possível definir o modelo para dimensionamento dos painéis de lajes do projeto, pode-se escolher entre os modelos “Simplificado” e “Completo”.

Para entender as diferenças entre estes modelos acesse o artigo Análise qualitativa e quantitativa entre os modelos de dimensionamento das lajes: Completo e Simplificado.

  • Escadas

- Modelo para análise

Tem-se duas opções nesta configuração:

- Pavimentos independentes: cada escada é calculada em seu pavimento.

- Projeto inteiro: todos os painéis de escadas de cada pavimento são analisados em conjunto.

Somente quando a opção “Projeto inteiro” está habilitada que é possível engastar elementos de escada (lances e/ou patamares) de pavimentos distintos (comando “Elementos – Lajes – Engastar”).

  • Coeficiente de empuxo

Quando há elementos no projeto submetidos à ação de empuxo de terra, como paredes de contenção e paredes de reservatório é necessário definir qual o coeficiente de empuxo do solo, este coeficiente tem influência na determinação de qual a força de empuxo o solo faz sobre os elementos de contenção.

Para obter mais informações sobre esta configuração e sobre o lançamento de empuxo em paredes acesse os artigos Lançamento de empuxo em paredes de contenção - Parte 1 e Lançamento de empuxo em paredes de contenção - Parte 2.

tag(s): análise, Configurações, Projeto

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