Avaliação do comportamento estrutural dinâmico não determinístico de edifícios altos considerando-se o efeito da ação transversal do vento e a modelagem da interação solo-estrutura

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Bastos, Leonardo de Souza
• Tipo de documento: Tese
• 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; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Engenharia civil; Análise estrutural (Engenharia); Edifícios - Aerodinâmica; Pressão do vento; Mecânica do solo; Civil engineering; Structural analysis (Engineering); Buildings - Aerodynamics; Wind-pressure; Soil mechanics; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21504

Nas últimas décadas, as grandes cidades brasileiras têm apresentado um crescimento substancial em relação ao projeto e construção de edifícios altos e esbeltos. Esta tendência arquitetônica tem produzido sistemas estruturais flexíveis, com valores de frequências naturais muito baixas; e, portanto, mais suscetíveis a problemas de vibração excessivas, oriundas da ação dinâmica do vento. De acordo com este contexto atual, torna-se necessário que a análise estrutural sobre o projeto destes edifícios seja realizada de forma mais precisa, considerando-se as ações dinâmicas do vento, de maneira mais realista, com base na correta definição de suas propriedades não determinísticas. Para tal, cabe ressaltar que além da consideração das ações dinâmicas longitudinais do vento (along-wind), as ações dinâmicas atuantes sobre a estrutura em relação à direção transversal (across-wind), provocadas pelo surgimento de vórtices, também devem ser levadas em conta na análise. De outra forma, destaca-se a importância da consideração da interação solo-estrutura (modelagem das fundações), tendo em mente a influência deste efeito sobre a rigidez global da estrutura. Assim sendo, este trabalho de pesquisa tem por objetivo principal a investigação do comportamento estrutural dinâmico não determinístico e análise de conforto humano de edifícios altos. Deste modo, ao longo do estudo são considerados três projetos de edifícios, a saber: dois edifícios em concreto armado com alturas de 90 m e 140 m, respectivamente, e um edifício em estrutura mista aço-concreto com altura total de 173 m. O Método da Representação Espectral (MRE) foi utilizado para caracterizar as ações dinâmicas longitudinais do vento. O efeito das ações dinâmicas do vento em relação à direção transversal (efeito de vórtices) foi concebido a partir do desenvolvimento de uma metodologia de análise denominada de Método da Representação Espectral Modificado (MRE-M), com base no emprego de coeficientes obtidos através do uso de dados de testes experimentais realizados em túnel de vento. Os resultados alcançados neste estudo demonstram a relevância da modelagem da interação solo-estrutura, que contribui para a diminuição dos valores das frequências naturais; e, consequentemente, produz um crescimento das acelerações longitudinais e transversais dos edifícios. Ressalta-se, também, que na maioria das situações de projeto, as acelerações transversais apresentam valores mais elevados, representando assim um fator determinante para a análise e verificação do conforto humano de edifícios altos.