Vigas-parede : comparação entre diferentes metodologias de cálculo

Abstract

Aos elementos estruturais compostos por regiões que não obedecem à hipótese de Bernoulli é dada a designação de especiais. Sabe-se que tal hipótese enuncia que as seções planas de um elemento permanecem planas após a ocorrência de flexão neste e que ela possibilita um dimensionamento das estruturas de forma simplificada, porém segura, justificando seu uso tão difundido. O objetivo deste trabalho é a comparação de diferentes metodologias de cálculo para um tipo de elemento estrutural específico, onde a região que não atende à hipótese das seções planas abrange toda sua extensão, de forma que todo o elemento possui um comportamento não-linear de tensões e deformações quando submetido a perturbações, as chamadas vigas-parede. O Método das Bielas e Tirantes e o Método Corda-Painel foram os escolhidos para se analisar este tipo de elemento para que, posteriormente, os resultados obtidos pudessem ser comparados com os provenientes da análise experimental efetuada por Leonhardt e Walther (1966), a qual foi utilizada por d'Avila (2003) em seu estudo pelo Método dos Elementos Finitos. Foram escolhidas duas vigas-parede de mesma geometria, porém com taxas de armadura e carregamentos distintos e criou-se um modelo de bielas e tirantes e um modelo de cordas e painéis, com o auxílio da literatura existente, que atendesse a geometria das mesmas. Foi verificado que o modelo empregado e analisado pelo Método das Bielas e Tirantes resultou em uma área de armadura longitudinal bem maior que a empregada nos ensaios experimentais, sendo que uma das estruturas chegou a apresentar uma área de aço superior em mais de 170%, e que, para este mesmo tipo de armadura, o modelo de cordas e painéis foi mais satisfatório, pois se necessitou acrescentar apenas uma barra da mesma bitola utilizada pelos pesquisadores em uma das vigas e três barras na outra. A respeito da armadura transversal, foi observado que o Método das Bielas e Tirantes demandou uma área de aço igual a utilizada nos ensaios experimentais. O Método Corda-Painel superdimensionou esta armadura, resultando numa área de aço dez vezes maior que a empregada para o mesmo carregamento utilizado, o que ocasionaria a utilização de barras com bitolas maiores e com pequenos espaçamentos entre elas.