Modelação de edifícios de betão armado com paredes de alvenaria de tijolo sujeitos à ação sísmica

• Main Author: Salpico, Isabel Maria Tapadinhas Pires
• Publication Date: 2023
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.21/15962
• topic: Edifícios de betão armado; Alvenarias de tijolo; Modelação estrutural; Modelação dos painéis de alvenaria; Ação sísmica; Reinforced concrete buildings; Brick masonry; Structural modeling; Modeling of masonry panels; Seismic action

Na conceção e dimensionamento de edifícios de betão armado para resistirem aos sismos, as paredes de alvenaria de enchimento podem assumir uma segunda linha de defesa e uma fonte de sobre resistência. Atendendo que a atual regulamentação sísmica não considera explicitamente o efeito benéfico destas paredes, nem os efeitos eventualmente nocivos, importa identificar e discutir ambos os efeitos e os seus impactos no âmbito da elaboração dos modelos estruturais destes edifícios, que se repercutem no dimensionamento de estruturas, e no seu comportamento estrutural após construção. No âmbito deste trabalho descrevem-se os principais aspetos que influenciam a caracterização do comportamento dinâmico em edifícios de betão armado, evidenciando-se a influência que as paredes de alvenaria de enchimento podem ter, nomeadamente no que se refere aos potenciais efeitos sobre a sua resposta sísmica. Apresentam-se algumas disposições construtivas inovadoras que permitem mitigar ou impedir que as interações entre as paredes de alvenaria de tijolo e a estrutura de betão armado ocorram. São caracterizados e descritos os modelos que se têm apresentado como mais promissores para a consideração das paredes de alvenaria de enchimento, na perspetiva da sua modelação em estruturas de edifícios de betão armado, abordando as principais vantagens e desvantagens procurando apresentar soluções que justifiquem a sua inclusão na modelação em determinadas situações. Evidenciam-se os aspetos mais relevantes da regulamentação em vigor, onde se apresentam formulas empíricas que auxiliam na calibração dos modelos numéricos desenvolvidos. Na elaboração de modelos numéricos 2D, com recurso a software de cálculo de estruturas, numa primeira fase, apresentam-se alguns casos teste para as situações mais comuns de painéis de alvenaria de enchimento, nomeadamente, para uma análise linear plana, mais simples e de fácil compressão quanto aos seus efeitos. Numa segunda fase, apresenta-se um exemplo de aplicação, para uma análise linear, um modelo 3D de cálculo de uma estrutura de betão armado de um edifício, com paredes de alvenaria de tijolo, com uma cave destinada a estacionamento, com R/C reservado a comércio, com 4 pisos elevados de habitação e uma cobertura plana. Na primeira etapa da modelação não são contabilizadas as interações provocadas pelas paredes, na estrutura e a rigidez das paredes. Na segunda etapa, o modelo é dotado de bielas para simular a contribuição dos painéis de alvenaria no seu plano, com recurso a software de cálculo numérico de estruturas. Para este caso, desenvolvido com as bielas, mostra-se que os parâmetros modais são afetados, tal como os esforços a que se encontra sujeito, o que promove um dimensionamento completamente diferente. Apresenta-se o dimensionamento de um elemento estrutural para a primeira e para a segunda etapa, para se poderem evidenciar as diferenças no dimensionamento, originadas pela diferente modelação. Por fim apresentam-se as principais conclusões e as perspetivas futuras.