Não-linearidade física aproximada para estruturas de pequeno porte em concreto armado

Abstract

Resumo: Na análise dos efeitos globais de segunda ordem, a não-linearidade física (NLF) no concreto armado pode ser considerada de forma aproximada, definindo-se para o conjunto de cada elemento estrutural, uma rigidez média à flexão. No entanto, as pesquisas sobre este tema vêm sendo direcionadas aos edifícios altos, contextualizando as edificações de pequeno porte como meros "coadjuvantes" na análise da estabilidade global. Desta forma, o objetivo deste trabalho é determinar os valores de rigidez à flexão, de vigas e pilares, para edificações com menos de quatro pavimentos, considerando-se a NLF de forma aproximada na análise global. Os exemplos idealizados são referentes a edificações com 1, 2 e 3 pavimentos, os quais foram simulados através do software CAD/TQS e por meio de um modelo de análise baseado em um processo iterativo. Os resultados demonstraram que as variações na resistência característica do concreto, nas dimensões dos elementos estruturais e nas dimensões das plantas de forma são de considerável influência na determinação dos valores de rigidez das vigas e dos pilares, enquanto que, a variação na velocidade básica do vento é de pequena influência. Por fim, sugere-se uma proposta de valores de rigidez a serem adotados para vigas e pilares em edificações com 1, 2 e 3 pavimentos. Os valores sugeridos proporcionam uma avaliação mais precisa da NLF aproximada em estruturas de pequeno porte, contribuindo-se para a análise dos efeitos globais de segunda ordem de forma mais segura

Abstract: In the analysis of global second-order effects, the physical non-linearity (NLF) in reinforced concrete can be considered in roughly, defining for the set of each structural element a mean flexural stiffness. However, researchs about this topic has been directed at tall buildings, contextualizing small buildings as mere "coadjuvants" in analysis the global stability. Thus, this paper objective is to determine the values of flexural stiffness, of beams and columns, for buildings with less than four floors, considering the NLF in roughly in global analysis. The idealized examples are relative to the buildings with 1, 2 and 3 floors, which were simulated through CAD/TQS software and using an analysis model based in an iterative process. The results showed that variations in the characteristic strength of concrete, dimensions of the structural elements and dimensions of the shape plants are great influence in the determination the stiffness values of the beams and columns, while the variation in the basic speed of wind is little influence. Finally, it is suggested a proposal of stiffness values to be adopted for beams and columns in buildings with 1, 2 e 3 floors. The suggested values provide an evaluation more accurate of the NLF in roughly in small buildings, contributing for the analysis more safely the global second-order effects