Modelação de edifícios de betão armado com paredes de alvenaria de tijolo sujeitos à ação sísmica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Salpico, Isabel Maria Tapadinhas Pires
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/15962
Resumo: Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Estruturas
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Atendendo que a atual regulamentação sísmica não considera explicitamente o efeito benéfico destas paredes, nem os efeitos eventualmente nocivos, importa identificar e discutir ambos os efeitos e os seus impactos no âmbito da elaboração dos modelos estruturais destes edifícios, que se repercutem no dimensionamento de estruturas, e no seu comportamento estrutural após construção. No âmbito deste trabalho descrevem-se os principais aspetos que influenciam a caracterização do comportamento dinâmico em edifícios de betão armado, evidenciando-se a influência que as paredes de alvenaria de enchimento podem ter, nomeadamente no que se refere aos potenciais efeitos sobre a sua resposta sísmica. Apresentam-se algumas disposições construtivas inovadoras que permitem mitigar ou impedir que as interações entre as paredes de alvenaria de tijolo e a estrutura de betão armado ocorram. São caracterizados e descritos os modelos que se têm apresentado como mais promissores para a consideração das paredes de alvenaria de enchimento, na perspetiva da sua modelação em estruturas de edifícios de betão armado, abordando as principais vantagens e desvantagens procurando apresentar soluções que justifiquem a sua inclusão na modelação em determinadas situações. Evidenciam-se os aspetos mais relevantes da regulamentação em vigor, onde se apresentam formulas empíricas que auxiliam na calibração dos modelos numéricos desenvolvidos. Na elaboração de modelos numéricos 2D, com recurso a software de cálculo de estruturas, numa primeira fase, apresentam-se alguns casos teste para as situações mais comuns de painéis de alvenaria de enchimento, nomeadamente, para uma análise linear plana, mais simples e de fácil compressão quanto aos seus efeitos. Numa segunda fase, apresenta-se um exemplo de aplicação, para uma análise linear, um modelo 3D de cálculo de uma estrutura de betão armado de um edifício, com paredes de alvenaria de tijolo, com uma cave destinada a estacionamento, com R/C reservado a comércio, com 4 pisos elevados de habitação e uma cobertura plana. Na primeira etapa da modelação não são contabilizadas as interações provocadas pelas paredes, na estrutura e a rigidez das paredes. Na segunda etapa, o modelo é dotado de bielas para simular a contribuição dos painéis de alvenaria no seu plano, com recurso a software de cálculo numérico de estruturas. Para este caso, desenvolvido com as bielas, mostra-se que os parâmetros modais são afetados, tal como os esforços a que se encontra sujeito, o que promove um dimensionamento completamente diferente. Apresenta-se o dimensionamento de um elemento estrutural para a primeira e para a segunda etapa, para se poderem evidenciar as diferenças no dimensionamento, originadas pela diferente modelação. Por fim apresentam-se as principais conclusões e as perspetivas futuras.In the design and design of reinforced concrete buildings to withstand earthquakes, masonry infill walls can assume a second line of defense and a source of over-resistance. Given that the current seismic regulation does not explicitly consider the beneficial effect of these walls, nor any harmful effects, it is important to identify and discuss both effects and their impacts within the scope of the elaboration of the structural models of these buildings, which have repercussions on the design of structures, and in its structural behavior after construction. Within the scope of this work, the main aspects that influence the characterization of the dynamic behavior in reinforced concrete buildings are described, highlighting the influence that masonry infill walls can have, namely with regard to the potential effects on their response. seismic. Some innovative constructive provisions are presented that allow mitigating or preventing the interactions between the brick masonry walls and the reinforced concrete structure from occurring. The models that have been shown to be the most promising for the consideration of masonry infill walls are characterized and described, from the perspective of their modeling in structures of reinforced concrete buildings, addressing the main advantages and disadvantages, seeking to present solutions that justify their inclusion. in modeling in certain situations. The most relevant aspects of the regulations in force are highlighted, where empirical formulas are presented that help in the calibration of the numerical models developed. In the elaboration of 2D numerical models, using structural calculation software, in a first phase, some test cases are presented for the most common situations of masonry infill panels, namely, for a simpler and easy compression as to its effects. In a second phase, an application example is presented, for a linear analysis, a 3D model of calculation of a reinforced concrete structure of a building, with brick masonry walls, with a basement for parking, with R/C reserved for commerce, with 4 high floors of housing and a flat roof. In the first stage of the modeling, the interactions caused by the walls, the structure and the rigidity of the walls are not taken into account. In the second stage, the model is equipped with struts to simulate the contribution of the masonry panels to its plan, using software for numerical calculation of structures. For this case, developed with the connecting rods, it is shown that the modal parameters are affected, as well as the efforts to which it is subject, which promotes a completely different design. The design of one structural element for the first and second stages is presented, in order to show the differences in the design, caused by the different modeling. Finally, the main conclusions and future perspectives are presented.Instituto Superior de Engenharia de LisboaMendes, Paulo Jorge HenriquesRCIPLSalpico, Isabel Maria Tapadinhas Pires2023-05-02T13:12:13Z2023-032023-03-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/15962TID:203283414porSALPICO, Isabel Maria Tapadinhas Pires – Modelação de edifícios de betão armado com paredes de alvenaria de tijolo sujeitos à ação sísmica. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:14:05Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/15962Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:23:32.640993Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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