Isolamento de vibrações de pisos com atividades rítmicas

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo do problema de vibrações em lajes nervuradas de pisos com atividades rítmicas, originariamente projetadas para atividades estáticas. Nesse caso, quando a laje de piso é nervurada, armada ou protendida, as frequências naturais são inferiores à metade das mínimas exigidas para atividades rítmicas, sendo, portanto, uma estrutura bastante flexível e, com altos níveis de vibrações. A alternativa escolhida para o controle das características de vibrações induzidas pelas atividades rítmicas foram atuadores dinâmicos, denominados Amortecedor de Massa Sintonizado (AMS), colocados no piso sob a laje, com características dinâmicas, como massa, mola e amortecedor, projetados para reduzir a amplitude, a velocidade e a aceleração do piso sujeito a cargas cíclicas. A laje estudada foi projetada para um piso de estacionamento de automóveis e hoje tem em funcionamento um salão de festas. Foram realizadas análises estruturais, estática e modal. A análise estática permitiu identificar que os deslocamentos máximos da estrutura estão abaixo do valor mínimo admissível pela norma NBR 6118/2014. As cinco principais frequências naturais, no entanto, são inferiores a 3 Hz, muito abaixo dos limites normativos mínimos, tornando possível a existência dos altos níveis de vibração induzidas por atividades rítmicas. Análises modais no tempo, efetuadas com cargas rítmicas impostas à estrutura, confirmam esse prognóstico. Os amortecedores foram acrescentados sistemática e incrementalmente, em grupos, em oito etapas, produzindo soluções cada vez melhores para o problema estudado, através da instalação de vários amortecedores com diferentes parâmetros, dimensionados adequadamente para cada grupo de frequência de vibração que se pretendia atenuar. As propostas mostraram uma evolução satisfatória dos valores das frequências até finalmente alcançar uma proposta adequada aos critérios normativos. Análises modais no tempo com cargas cíclicas rítmicas impostas à estrutura confirmam que as propostas são satisfatórias, e permitem escolhas de quantidades de AMS(s) minimalistas. O estudo mostrou a eficiência no uso de Amortecedores de Massa Sintonizados para esse tipo de problema, não sendo necessária a intervenção estrutural por meio de controles ativos e aumentos de inércia e rigidez da estrutura.