Análise da estabilidade global de um edifício em concreto armado com variação na tipologia das lajes

Abstract

Os avanços tecnológicos que aconteceram nas últimas décadas permitiram que estruturas esbeltas, arrojadas e com distintos métodos construtivos estivessem cada vez mais em evidência nas grandes cidades. Neste sentido, um dos maiores desafios da engenharia é garantir a estabilidade global destas edificações, que é afetada diretamente por efeitos da não linearidade geométrica (NLG) e da não linearidade física (NLF), presente no concreto armado. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar a estabilidade global de uma edificação com múltiplos pavimentos considerando três tipos de laje: maciças, treliçadas e nervuradas. O edifício será modelado no software AltoQi Eberick, programa que segue as normativas da ABNT NBR 6118:2023. Inicialmente será realizada a concepção estrutural e o pré-dimensionamento dos elementos estruturais. Cada estrutura será analisada pelo método integrado e pelo método pórtico + grelhas. O método integrado analisa o modelo considerando a rigidez à flexão das lajes na estrutura, enquanto o método pórtico com grelhas representa a laje como diafragma rígido, ou seja, com rigidez transversal à flexão nula. Ao final da análise, as estruturas que adotaram lajes maciças apresentaram maior eficiência nos parâmetros de estabilidade global em comparação com as lajes nervuradas, especialmente nos casos com edificações de maior esbeltez, como nos modelos de 20 e 30 pavimentos. Já as lajes treliçadas apresentaram os maiores deslocamentos horizontais no topo da edificação e seu uso deve ser analisado com cautela em edificações altas.

The technological advances that have taken place in recent decades have allowed slender, bold structures with different construction methods to be increasingly in evidence in large cities. In this sense, one of the biggest engineering challenges is to guarantee the global stability of these buildings, which is directly affected by the effects of geometric non-linearity and physical non-linearity present in reinforced concrete. The objective of this study is to evaluate the global stability of a multi-storey Building considering three types of slab: solid, trussed and ribbed. The building will be modeled in the AltoQi Eberick software, a program that follows the ABNT NBR 6118:2023 standards. Initially, the structural design and pre- dimensioning of the structure will be carried out. Each structure will be analyzed using the integrated method and the frame + grids method. The integrated method analyzes the model considering the bending stiffness of the slabs in the structure, while the frame method with grids represents the slab as a rigid diaphragm, with zero transverse bending stiffness. At the end of the analysis, the structures that used solid slabs were more efficient in terms of global stability parameters compared to ribbed slabs, especially in the case of buildings with greater slenderness, such as the 20- and 30-storey models. Trussed slabs, on the other hand, showed the highest horizontal displacements at the top of the building and their use should be analyzed with caution in tall buildings.