Modelagem da flexibilidade de nós de pórtico em concreto armado

Abstract

Atualmente com o crescimento dos grandes centros urbanos, cada vez maior é a demanda por áreas construtíveis e cada vez mais altos são os edifícios de forma a tornar o empreendimento viável, tendo em vista o crescente custo dos terrenos. A construção de edifícios altos demanda uma evolução contínua dos modelos matemáticos de forma a tornar-los precisos o suficiente para garantir a segurança e viabilidade econômica das estruturas. A zona de interseção de vigas e pilares na estrutura de um edifício em concreto armado é chamada de nó de pórtico. Trata-se de uma região com significativa rigidez à flexão, porém sujeita a grandes solicitações de cisalhamento. A apropriada modelação da flexibilidade de pórticos é essencial ao seu dimensionamento, tanto nos estados limites de serviço quanto nos estados limites últimos. Foi verificado tanto teoricamente quanto experimentalmente que a influência da flexibilidade dos nós pode alcançar 25% do deslocamento total da estrutura. Três modelos simplificados, que fazem uso de elementos de barra e molas, foram estudadas neste trabalho: Modelo de Trechos Rígidos Ajustados, Modelo de Tesoura e o Modelo de Krawinkler. Observou-se que o primeiro modelo, usualmente utilizado na prática da engenharia estrutural, resulta em uma estrutura mais rígida onde os valores do deslocamento lateral são subestimados. Modelo utilizando apenas elementos de barras e molas é proposto de forma a levar em consideração a flexibilidade dos nós na análise de estruturas de edifícios correntes. Visando validar o modelo proposto, são realizadas comparações com resultados experimentais encontrados na literatura. Por fim, os resultados da análise considerando os efeitos de segunda ordem utilizando o modelo proposto são comparados com aqueles obtidos via elementos finitos.