Basic HTML Version
93
IBRACON Structures and Materials Journal • 2013 • vol. 6 • nº 1
D. M. OLIVEIRA | N. A. SILVA | C. F. BREMER | H. INOUE
ma computacional ANSYS-9.0 [1]. Os resultados destes modelos
serão, então, analisados e comparados.
5.1 Edifícios e modelos analisados
O primeiro edifício analisado, mostrado na figura [2], é composto
por dezesseis pavimentos (com pé-direito de 2,9 m) e apresenta
simetria em ambas as direções
X
e
Y
. Adotou-se 20 MPa para a
resistência característica do concreto à compressão e coeficiente
de Poisson igual a 0,2.
O segundo edifício, representado na figura [3], é composto por
dezoito pavimentos (com pé-direito de 2,55 m) e não possui qual-
quer simetria. O concreto apresenta resistência característica à
compressão e coeficiente de Poisson iguais a 30 MPa e 0,2, res-
pectivamente.
Cada edifício foi analisado utilizando cinco modelos tridimensio-
nais distintos. No primeiro modelo os pilares e vigas são represen-
tados através de elementos de barra (definidos no ANSYS-9.0 [1]
como “beam 4” e “beam 44”, respectivamente) e as lajes por meio
de elementos de casca (denominados “shell 63”). Os elementos
“beam 4” e “beam 44” apresentam seis graus de liberdade em
cada nó: três translações e três rotações, nas direções
X
,
Y
e
Z
.
O elemento “shell 63” possui quatro nós, cada nó apresentando
seis graus de liberdade, os mesmos dos elementos de barra. O
elemento “beam 44”, utilizado para representar as vigas, permite
levar em conta a excentricidade existente entre o eixo da viga e
o plano médio da laje. Assim, este modelo simula a situação real
entre as lajes e as vigas, como apresentado na figura [4]. Vale
comentar que a ligação entre as vigas e os pilares, quando seus
eixos não coincidiram, foi realizada utilizando barras rígidas, con-
forme mostra a figura [5].
O segundo modelo difere do anterior apenas pela substituição do
elemento “beam 44” pelo elemento “beam 4” para representar as
vigas. Dessa forma, neste modelo o plano médio da laje coincide
com o eixo da viga, figura [6], uma vez que o elemento “beam 4”
não permite a consideração de excentricidades.
No terceiro modelo, os pilares e vigas são representados através do
elemento “beam 4” e as lajes são tratadas como diafragmas rígidos,
isto é, admite-se que elas têm rigidez infinita no próprio plano e rigi-
dez nula transversalmente. No programa computacional ANSYS-9.0
[1], a hipótese de diafragma rígido é incorporada ao modelo através
de um comando específico, que relaciona os graus de liberdade dos
nós que compõem o plano da laje. Assim, define-se um nó “mestre”,
correspondente ao ponto que representa todos os nós do pavimento.
Os demais nós, denominados “escravos”, possuem os seus próprios
graus de liberdade e aqueles representados pelo nó “mestre”.
O quarto modelo, como o anterior, é também constituído apenas
por barras (representando os pilares e vigas através do elemento
Figura 2 – Pavimento tipo do edifício I (adaptado de Costa [10])
Vigas: 20/60
Lajes: h = 10
Medidas em cm