Avaliação dos parâmetros de instabilidade global em estruturas de concreto armado

Abstract

Os projetos arquitetônicos atuais revelam uma tendência de estruturas cada vez mais altas, esbeltas e menos rígidas, gerando preocupações nas análises estruturais relacionadas à estabilidade. A introdução de um capítulo com orientações sobre instabilidade e efeitos de segunda ordem na NBR 6118/2003 fez com que muitos estudos fossem realizados com o intuito de aprofundar e disseminar o conhecimento nesse tema. Para avaliar a estabilidade global de edifícios de concreto armado de forma prática dois parâmetros são apresentados na Norma Brasileira: o parâmetro α e o coeficiente z γ , responsáveis por classificar as estruturas em nós móveis ou fixos e dessa forma indicar se os efeitos de segunda ordem podem ou não ser desprezados. Neste trabalho apresenta-se um estudo sobre os efeitos de segunda ordem, com a determinação dos dois parâmetros avaliadores da estabilidade global de edifícios em algumas situações de projeto, o parâmetro α e o coeficiente z γ , avaliando quais características de cada estrutura afetam a validade dos resultados. Analisa-se também a aplicação do z γ na determinação dos efeitos finais de cálculo, já em análise de segunda ordem, proporcionando uma solução aproximada para estruturas de nós móveis. Através dos exemplos desenvolvidos neste trabalho avalia-se como as simplificações e considerações utilizadas nas formulações dos parâmetros para tornarem possíveis os cálculos podem ser inadequadas em alguns casos, pois muitas vezes as estruturas não são simétricas, possuem cargas excêntricas e vigas de transição, o que pode comprometer a avaliação da estabilidade ao levar a resultados equivocados de z γ e α . __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The current reinforced concrete new buildings have a tendency of higher, slender and less rigid structures, generating new concerns in structural analysis related with structural instability. The introduction of a chapter dealing with instability and second order effects in the Brazilian Code in 2003, promoted many studies in order to deepen and disseminate knowledge on this subject. To evaluate the global stability of reinforced concrete buildings two practical parameters are presented in the Brazilian Code: the parameter α and the coefficient z γ , responsible for the classification of structures in braced or unbraced frames, and thus indicates whether the second order effects can be despised. This work presents a study about the second order effects, determining the two parameters of the global instability of buildings in some design cases, the parameter α and the coefficient z γ , analyzing the characteristics of each structure that affect the trust on the results. It also shows the application of z γ for the determination of the final effects in second order analysis, providing an approximate solution for unbraced structures. Through examples developed in this work are presented the simplifications and considerations used in the formulations of the parameters that make possible the calculations, but may be inappropriate in some cases because many structures are not symmetrical, have eccentric loads applied and transition beams, usual situations that may compromise the evaluation of the stability and lead to wrong results for α and z γ .