Investigação numérica da robustez estrutural de edifícios metálicos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Rodriguez, Jonathan Gonzalez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Structural analysis; Structural Robustness; Steel Building; Progressive collapse; Numerical Analysis; Dynamic Analysis; Engenharia civil; Análise estrutural; Robustez Estrutural; Edifícios Metálicos; Colapso Progressivo; Análise Numérica; Análise dinâmica; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11652

A evolução dos métodos construtivos, dos materiais de alto desempenho e dos métodos mais refinados de análise estrutural levaram ao desenvolvimento de estruturas cada vez mais esbeltas que possuem cargas de projeto mais próximas da capacidade estrutural. Este avanço trouxe uma grande racionalização dos materiais utilizados na construção, e como consequência, uma diminuição significativa dos custos das obras. Em contrapartida, estruturas mais esbeltas oferecem um menor nível de redundância, quando se analisa o mesmo tipo de solução estrutural. Nas últimas décadas, a mídia tem noticiado com maior frequência uma série de eventos relacionados com o colapso de edifícios provocados por incêndios, sismos, explosões acidentais ou intencionais (terrorismo). Estes eventos têm gerado preocupação da sociedade acerca dos riscos de as estruturas colapsarem quando submetidas às cargas excepcionais e tem motivado inúmeras pesquisas ao redor do mundo. Atualmente, os engenheiros estruturais estão preocupados com procedimentos que aumentem a robustez das estruturas e diminuam a probabilidade de ocorrer um colapso progressivo ou desproporcional devido às ações de baixa probabilidade. Neste estudo, é analisada a robustez estrutural de edifícios metálicos sendo estes, contraventados e não contraventados. Determina-se a capacidade dos edifícios de resistirem ao colapso progressivo no cenário de remoção abrupta de um pilar através de análises estáticas e dinâmicas não lineares. Os resultados mostraram que os valores de deslocamentos últimos obtidos pela análise estática são mais conservadores que os observados na análise dinâmica. As análises indicaram que os elementos de contraventamento melhoram o desempenho da estrutura contra o colapso progressivo. Com relação ao grau de redundância, foi possível observar que o número de elementos estruturais localizados acima do pilar removido também mostra ser um fator interessante para o aumento da robustez estrutural. Além dos contraventamentos, foi estudada a utilização de treliças no topo dos edifícios com o objetivo de aumentar os níveis de robustez e melhorar o comportamento dos edifícios contra o colapso progressivo. De fato, as treliças forneceram um melhor desempenho aos edifícios com o objetivo de evitar o colapso progressivo em todos os cenários de remoção de pilar.