Análise do efeito da interação solo-estrutura em pórticos espaciais de aço sobre fundações superficiais do tipo sapata
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Data
2022-05-30
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Em projetos estruturais, a hipótese de apoios teóricos é comumente empregada
devido a sua simplicidade. Entretanto, desconsiderar a flexibilidade da fundação pode
conduzir a esforços solicitantes e deslocamentos da estrutura que não representam a
resposta real do sistema. Com o auxílio de softwares, é possível realizar análises mais
complexas, que levam em consideração a interação solo-estrutura (ISE). Nesse
contexto, o presente estudo objetivou investigar a influência de diversos tipos de
modelagem de ISE no comportamento de pórticos de aço espaciais de múltiplos
andares com fundações superficiais do tipo sapata, em comparação com a utilização
de apoios teóricos, considerando a análise de segunda ordem. Para isso, foi analisada
a influência da deformabilidade do solo no comportamento estrutural dos pórticos de
aço, considerando uma análise elástica em teoria de 2ª ordem por meio do método P-
, no software SAP 2000. Foram analisados modelos de pórticos de aço espaciais,
considerando apoios convencionais e a ISE. Fundações superficiais do tipo sapata
foram consideradas. O solo, considerado como material elástico, foi modelado
empregando-se elementos de mola baseados nas teorias de Winkler, Pasternak e
Malha de Molas contínuas, e elementos sólidos que representam o Meio Contínuo.
Foram analisados três pórticos com as mesmas características, mas com número de
pavimentos diferente, 4, 7 e 11 pavimentos. Concluiu-se que a consideração dos
efeitos da ISE na análise estrutural de edifícios pode ter uma influência significativa
nos resultados de deslocamentos e esforços solicitantes dos elementos. O modelo
ISE que mais se aproximou dos resultados obtidos pelo método convencional foi o
modelo de Pasternak e o que mais se distanciou foi o modelo de Meio Contínuo. Com
relação à comparação dos pórticos com alturas diferentes, as maiores diferenças
percentuais dos esforços solicitantes ocorreram no primeiro pavimento. Foi observada
uma uniformidade entre os deslocamentos horizontais dos nós de um mesmo
pavimento devido ao efeito de diafragma rígido. Os resultados obtidos na análise
tridimensional estão coerentes com os resultados obtidos na análise realizada no
plano.
Descrição
Palavras-chave
Interação solo-estrutura, Recalque da estrutura, Fundações (Engenharia Civil), Molas, Mecânica dos meios contínuos, Pórticos estruturais