Análise dos efeitos de segunda ordem globais de torção em edifícios altos em concreto
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Data
2023-03-28Autor
Sonda, Eduardo da Luz 
Primeiro orientador
Lübeck, André
Metadata
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Edifícios altos em concreto podem ter seu comportamento estrutural significativamente
influenciado pelos efeitos de segunda ordem globais, decorrentes da não-linearidade
geométrica, dependendo de certas características da edificação. A avaliação dos efeitos de
segunda ordem pode ser realizada, conforme a NBR 6118:2014, através do coeficiente γz,
proposto por Franco e Vasconcelos (1991). Tal procedimento, amplamente difundido e
consolidado em análises estruturais de edifícios, apresenta-se como uma ferramenta simples e
eficiente para a avaliação dos efeitos de segunda ordem em relação aos deslocamentos
horizontais de edifícios com pequena deslocabilidade. Contudo, ao se tratar dos efeitos de
segunda ordem devido aos deslocamentos rotacionais, pouco sabe-se sobre as possíveis
limitações desse parâmetro. Franco (2003) apresenta uma possibilidade de análise simplificada
dos efeitos de segunda ordem devido aos deslocamentos rotacionais, por meio de um coeficiente
denominado γθ. O procedimento de análise de tal parâmetro é análogo ao do coeficiente γz,
contudo ainda não é difundido no meio técnico. Dessa forma, o presente trabalho analisou e
discutiu os efeitos torcionais em edifícios de acordo com o parâmetro γθ, bem como analisou
modelos estruturais de diferentes edifícios de múltiplos pavimentos, com geometrias e
características de contraventamento variadas, a fim de verificar seus esforços e deslocamentos,
com o auxílio do software TQS, aplicando as metodologias consagradas para análise global de
edifícios, bem como o parâmetro γθ. Assim, verificou-se a influência de diferentes parâmetros
e características do coeficiente na estabilidade global de edifícios, bem como discutiu-se a
importância da consideração dos efeitos de segunda ordem rotacionais em edifícios altos, além
de apresentar a metodologia de análise e de cálculo dos efeitos de segunda ordem rotacionais
para aplicação em projetos estruturais de edifícios. Por meio da análise de 6 modelos estruturais
de edifícios analisou-se diferentes metodologias de cálculo da posição do centro de torção dos
pavimentos, verificando-se que a metodologia desenvolvida por Franco (2003) é a mais
aplicável à realidade dos projetos estruturais no Brasil. Com base na análise de mais 16 modelos
desenvolvidos a fim de avaliar os efeitos de segunda ordem globais de torção, foi possível
verificar a influência de diferentes geometrias em planta, alturas, além da posição e direção de
elementos de grande rigidez nos parâmetros γθ e γz de diferentes edifícios modelados. Assim,
foi possível verificar uma relação direta entre a altura dos edifícios estudados e os efeitos de
segunda ordem globais devido à torção. Pode-se notar que, para os modelos analisados, a
orientação do núcleo rígido em planta foi mais influente nos efeitos de segunda ordem devido
à torção do que a sua posição. Concluiu-se, também, que os resultados dos coeficientes γθ e γz
não apresentam os mesmos comportamentos em diferentes situações, indicando que o
consagrado e importante parâmetro γz não representa os efeitos de segunda ordem de torção de
maneira satisfatória, sendo assim o coeficiente γθ um parâmetro aplicável para tal análise.
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