Avaliação da resposta estrutural dinâmica de edifícios submetidos à ação do vento com base na comparação entre metodologias distintas para estimativa das acelerações

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Barile, Alan
• 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; Buildings; Winds; Structural analysis (engineering); Finite element method; Tall buildings; Nondeterministic wind actions; Human comfort; Finite element modelling; Structural behaviour; Engenharia civil; Edifícios; Ventos; Análise estrutural (Engenharia); Método dos elementos finitos; Edifícios altos; Ação não determinística do vento; Conforto humano; Modelagem em elementos finitos; Comportamento estrutural; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11507

Atualmente, o projeto e a construção de edifícios altos e esbeltos para atender ao crescimento populacional, bem como a redução dos espaços livres disponíveis em áreas urbanas, têm originado problemas estruturais relevantes causados pela ação dinâmica do vento e associados a vibrações excessivas e desconforto humano. A utilização de testes experimentais em túneis de vento ainda é a forma mais confiável de avaliar a resposta estrutural dinâmica de edifícios. Todavia, tal metodologia pode gerar atrasos e, ainda, crescimento dos custos na fase de projeto de um edifício. Uma alternativa viável ao emprego dos túneis de vento diz respeito à utilização de metodologias simplificadas para se estimar a resposta dinâmica. Dentro desse contexto, destacam-se os métodos normativos que geralmente são baseados no Método do Fator de Rajada de Davenport, os Métodos Assistidos por Base de Dados, que consideram os dados obtidos em ensaios realizados em túneis de vento, considerando-se geometrias padronizadas para o cálculo das respostas, e o Método da Representação Espectral, utilizado para gerar o carregamento de vento considerando suas características dinâmicas. Assim sendo, objetivando comparar as metodologias mencionadas, esta dissertação de mestrado considera quatro modelos de edificações, a saber: dois modelos simplificados, o primeiro com dimensões de 40 m x 40 m x 200 m e o segundo com dimensões de 30 m x 45 m x 180 m, ambos com características fornecidas em artigos pertinentes ao assunto abordado no trabalho; além de dois modelos estruturais de edifícios reais, sendo a primeira edificação em concreto armado com dimensões de 20,24 m x 29,19 m e altura total da ordem de 70 m e o segundo edifício em estrutura mista aço-concreto com dimensões de 32 m x 45 m e altura total de 172,80 m. As comparações foram realizadas com base nos valores máximos das acelerações longitudinal e transversal, respectivamente, calculadas no topo dos edifícios com a utilização de todos os métodos estudados. No que tange aos edifícios reais, foi realizada uma avaliação do conforto humano. Dentre as normas e métodos considerados, a norma de projeto americana e o Método da Representação Espectral apresentaram valores das acelerações longitudinais mais próximos daqueles obtidos nos testes experimentais realizados em túneis de vento. Considerando-se os valores das acelerações transversais, nenhuma norma de projeto estudada apresentou resultados satisfatórios. Contudo, apesar das diferenças encontradas, essa investigação mostra com clareza a importância da consideração da aceleração transversal que, na maioria dos casos, apresentou valor mais elevado ao longo das análises, sendo, portanto, um fator determinante para a verificação do conforto humano.