Análise estrutural do sistema Light Steel Framing: influência dos contraventamentos na estrutura

Abstract

O sistema Light Steel Framing (LSF) é um método construtivo de concepção racional que tem como principal característica a grande rapidez de execução. Este sistema possui estruturas leves compostas por perfis formados a frio, de pequena espessura, que dão forma à edificação e funcionam como um esqueleto estrutural projetado para suportar as cargas que solicitam a estrutura. Como a superlotação nas cidades demanda cada vez mais edifícios de múltiplos pavimentos, torna-se de extrema importância o estudo da estabilidade global dessas estruturas em LSF. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo a análise comparativa do comportamento da estrutura, de um edifício com 4 pavimentos, a partir dos deslocamentos laterais na estrutura e dos esforços solicitantes, frente à influência de diferentes tipos de contraventamento. Para isso, um projeto arquitetônico pré-existente no sistema convencional foi adaptado para o sistema LSF e pré-dimensionado, em seguida, foram elaborados três modelos estruturais com as diferentes disposições de contraventamento (X, V e K). Com o auxílio do software SAP 2000, a estrutura metálica foi discretizada em barras e nós para serem verificadas em relação à influência dos contraventamentos. Diante dos resultados obtidos nas análises dos modelos, concluiu-se que, entre os três diferentes tipos de contraventamento, o que apresentou melhor desempenho estrutural para o prédio de quatro pavimentos foi o contraventamento em fita com disposição em X, o qual proporcionou deslocamentos horizontais bem menores aos comparados com os contraventamentos em K e em V, além de apresentar as menores solicitações nos montantes nos quais as diagonais foram conectadas.The Light Steel Framing (LSF) is a construction method of rational conception that has as main characteristic the high speed of execution. This system has light structures composed of cold formed profiles, which have a small thickness, forming the building and functioning as a structural skeleton designed to support the loads that the structure requires. As overcrowding in cities increasingly demands multi-floor buildings, the study of LSF global stability becomes extremely important. As result, the present work has as objective the comparative analysis of the structure behavior, of a four-story building, from the lateral displacements in the structure and the requesting efforts, in front of the influence of different types of bracing. For this, a pre-existing architectural design in the conventional system was adapted to the LSF System and then, three structural models with different bracing arrangements were elaborated (X, V and K). With the SAP 2000 software, the metal structure was discretizes in bars and knots to be checked in relation to the influence of the bracings. Considering the obtained results in the analyzes of the models, it was concluded that, between the three types of bracing, the one which presented better structural performance for the four-story building was the X-shaped tape bracing, which provided much smaller horizontal displacements compared to the V and K bracings. In addition, the X-shaped tape bracing presented smaller requests in the amounts in which the diagonals were connected.