Estudo comparativo entre sistemas estruturais para um edifício comercial em concreto armado

Abstract

Desenvolvimentos na engenharia possibilitaram a construção de edifícios mais altos, o que os torna mais suscetíveis às cargas horizontais. Consequentemente o estudo dessas cargas e de sistemas de contraventamento para resisti-las tornou-se necessário para estes edifícios. Este trabalho versa sobre a comparação, quanto aos estados limites de serviço relativos às cargas laterais, dos sistemas estruturais de pórticos rígidos, núcleo rígido e tubular para um edifício comercial em concreto armado. A partir da revisão bibliográfica, que aborda aspectos relativos às principais verificações necessárias para garantir a segurança e a usabilidade da estrutura; à determinação das cargas de vento; e aos sistemas estruturais propostos, definiu-se a metodologia que foi aplicada no trabalho. Primeiro definiu-se uma planta de edifício que possibilitasse a execução dos sistemas estruturais idealizados. Após, para um dado número de pavimentos, verificou-se as frequências naturais de vibração da estrutura, e a partir destas, averiguou-se o qual tipo de carregamento era necessário ser aplicado, estático ou dinâmico. Então, utilizando-se as combinações de serviço, foram obtidos os deslocamentos máximos no topo e entre pavimentos e as acelerações máximas, através da análise estrutural efetuada no software ETABS. O processo repetiu-se, acrescentando-se pavimentos para cada um dos sistemas estruturais, até que os limites últimos ou de serviço propostos na literatura fossem atingidos. Por fim, procedeu-se a comparação entre os resultados obtidos pelos diversos modelos dos três sistemas estruturais. Constatou-se que para a planta de edifício estudada, edifícios de até dez pavimentos são viáveis para o sistema de pórticos rígidos. Acima disso, a adoção de um núcleo rígido tornou-se vantajosa. Para edifícios mais altos, concluiu-se que a grande rigidez do núcleo ao carregamento lateral tornou a resistência às cargas verticais tão importante para a limitação da altura total do prédio quanto a resistência às cargas laterais.