Concepção Anti

Concepção Geral de Edifícios
B – Concepção Anti-Sísmica
1
Idealização de Estruturas de Edifícios – EC8
Critérios de Concepção (EC8-4)
•Simplicidade estrutural
•Uniformidade, simetria e redundância
•Resistência e rigidez nas duas direcções
•Resistência e Rigidez à torção
•Acção de diafragma ao nível dos pisos
•Fundação adequada
Classes de Ductilidade (EC8-5.2)
•Baixa Ductilidade – DCL
•Média Ductilidade – DCM
•Alta Ductilidade – DCH
Class. dos Sistemas Estruturais (EC8-5.2)
•Sistema Porticado
•Sistema de Parede
•Sistema Misto Pórtico-Parede
Coeficiente de Comportamento (EC8-5.2)
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Idealização de Estruturas de Edifícios – EC8
Acção Sísmica de E.L.Último
Acção Sísmica de Serviço
• Requisitos de Não Colapso
• Verificação da Segurança com Capacity
Design
• Pormenorização Para Exigência de
Ductilidade Local
• EC8 5.4 – Ductilidade DCM
• EC8 5.5 – Ductilidade DCH
• Limitação de Danos Em Elementos Não
Estruturais - Deslocamento Inter-pisos
EC8 4.4.3 (DNA)
d.ν<h/200
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Idealização de Estruturas de Edifícios – EC8
Edifícios Não Correntes – Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Ideias Chave
1. Controlo da Deformabilidade Global Com Recurso a Elementos
de Maior Rigidez – Paredes e Núcleos
2. Correcção de Assimetrias de Massa Com Correcta Localização de
Elementos de Maior Rigidez - Aproximação do Centro de Rigidez
do Centro de Massa
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Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Exemplo 1 – Edifício Simétrico Flexível
1.º– Núcleo Excêntrico
2.º– Adopção de Paredes Para Correcção da Excentricidade de Rigidez
f[Hz]
0.45
0.48
0.53
Direcção
X
Y
Tor
f[Hz]
0.47
0.55
0.75
Direcção
Y c/Tor
X c/Tor
Tor
f[Hz]
0.55
0.63
0.8
Direcção
Y
X
Tor
β
Deslocamentos Entre Pisos do Pilar de Canto para Acção Sísmica X (A vermelho limite EC8)
• Aumento de Rigidez - Aumento da Acção
• Distribuição Mais Uniforme de Esforços
• Concentração de Armaduras nas Paredes
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conduz a economia
Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Exemplo 2 – Irregularidade em Altura
1.º– Adopção de Paredes para Rigidificar Zona Mais Alta e Excêntrica
f[Hz]
0.45
0.53
0.59
Direcção
Y
X c/Tor
T
f[Hz]
0.45
0.53
0.59
Direcção
X
Y
Tor
β
Deslocamentos Entre Pisos do Pilar P36 para Acção Sísmica X (A vermelho limite EC8)
• A excentricidade original determina uma forte
componente de torção e uma má distribuição de
esforços pelos pilares
• As paredes até à cobertura rigidificam o bloco
mais alto, uniformizando a vibração segundo X (hor)
Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Exemplo 3 – Irregularidade em Planta
1.º– Adopção de Paredes Nos Topos
f[Hz]
0.44
0.50
0.53
Direcção
Y c/Tor
X c/Tor
Tor
f[Hz]
0.52
0.59
0.70
Direcção
X
Y
Tor
• Centro de rigidez original no canto – Maiores
deformações nos pilares mais distantes
• Paredes nos topos uniformizam deformações nos diversos
elementos estruturais
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Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Exemplo 4 – Muro de Suporte Excêntrico
1.º– Rigidificar Fachada Oposta Ao Muro
f[Hz]
0.46
0.51
0.64
Direcção
Y
X c/Tor
T
f[Hz]
0.47
0.65
0.67
Direcção
Y
X
Tor
• As paredes opostas ao muro não
existem apenas nos pisos inferiores,
mas até à cobertura. Assim é mais
eficiente para a rigidez global do
edifício
Maiores deslocamentos entrepisos nos
pilares da fachada oposta ao muro
Alçado do Edifício com paredes opostas
ao muro
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Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Situação Práctica 1 – Equilíbrio Global com Grande Consola
VOLUME
EM
CONSOLA
PISOS
4A
COB
CORPO PRINCIPAL DO BLOCO
ÁREA COM ESTRUTURA
APENAS ATÉ AO PISO 5
1º Modo – 0.63Hz
2º Modo – 0.99Hz
3º Modo – 1.17Hz
Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Situação Práctica 2 – Irregularidade Em Altura
ÁREA COM ESTRUTURA
ÁREA COM ESTRUTURA
APENAS ATÉ AO PISO -1
APENAS ATÉ AO PISO -1
CORPO PRINCIPAL DO BLOCO
ATÉ AO PISO 10
ÁREA COM ESTRUTURA
APENAS ATÉ AO PISO 5
PISOS 0 a 5
PISOS 6 a 10
1º Modo – 0.49Hz
2º Modo – 0.55Hz
3º Modo – 0.64Hz
Exemplos de Melhoria do Comportamento Anti-Sísmico
Situação Práctica 3 – Edifício de Grande Dimensão com Múltiplas Irregularidades
NÚCLEOS
Ligação por
razões
estruturais
NÚCLEOS
ZONA MACIÇA DA
RADIOLOGIA
PAREDES SOB AS VIGAS
PAREDE DO
INTERNAMENTO
NÚCLEOS CENTRAIS DE
ACESSO VERTICAL
NÚCLEO DE ESCADAS
EXTERIOR
NÚCLEO DE ESCADAS
EXTERIOR
PISOS -2 A 0
PISOS 1 a 2
PAREDE NO NÚCLEO DE
ESCADAS EXTERIOR
PAREDE NA
FACHADA
NÚCLEOS CENTRAIS DE
ACESSO VERTICAL
VIGAS PAREDE DOS
PISOS DE
INTERNAMENTO
VIGAS PAREDE DOS
PISOS DE
INTERNAMENTO
PAREDES NO
ALINHAMENTO DO
APOIO DAS CONSOLAS
PAREDES NOS PISOS DE
INTERNAMENTO
NÚCLEO DE ESCADAS
EXTERIOR
PISOS 3 a 4
1º Modo
0.83Hz
PISOS 5 a 6
2º Modo
0.90Hz
3º Modo
0.95Hz