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Thomas Eichner, MSc.
2023-12-22

Determinação do coeficiente de sensibilidade para avaliar a necessidade de uma teoria de segunda ordem para análises dinâmicas

Para avaliar se também é necessário considerar a análise de segunda ordem numa análise dinâmica, o coeficiente de sensibilidade do deslocamento entre pisos θ é fornecido na EN 1998-1, secções 2.2.2 e 4.4.2.2. Este pode ser calculado e analisado com o RFEM 6 e o RSTAB 9.

Coeficiente de sensibilidade θ

O coeficiente de sensibilidade θ é definido da seguinte forma [1]:

θ = Ptot*drVtot*h
θ Coeficiente de sensibilidade de deslocamento entre pisos
Ptot Carga de gravidade total no piso e acima, considerado na situação de cálculo sísmica
dr Deslocamento entre pisos de cálculo determinado como diferença dos deslocamentos laterais médiosds na parte superior e inferior do piso em questão; neste caso, os deslocamentos são determinados através do espectro de resposta de cálculo linear com q = 1,0
Vtot Corte sísmico total de piso determinado utilizando o espectro de resposta de cálculo linear
h Altura do piso
Coeficiente de sensibilidade θ

De seguida, é apresentado o procedimento para calcular o coeficiente de sensibilidade utilizando o exemplo de um edifício de betão armado com um piso principal e seis pisos superiores.

Vista geral do edifício (KB1866)
Vista geral do edifício

As adições são utilizadas para calcular o coeficiente de sensibilidade:

Após modelar o edifício, é necessário definir os pisos através do módulo "Modelo do edifício".

Definição de pisos com o módulo Modelo do edifício (KB1866)
Definição dos pisos utilizando o módulo Modelo do edifício

Em seguida, é necessário um cálculo de acordo com a análise de espectro de resposta.

Criar uma análise do espectro de resposta (KB1866)
Criar uma análise de espectro de resposta

Se a introdução de dados estiver completa, pode analisar os resultados após o cálculo. Os parâmetros mais importantes para a análise dinâmica podem ser encontrados nas tabelas de resultados da "análise espectral". Na subcategoria "Resultados por piso", também pode ver o coeficiente de sensibilidade dos pisos individuais.

Exibir resultados do piso e fator de sensibilidade (KB1866)
Visualização de resultados do piso e coeficiente de sensibilidade

Após calcular o coeficiente de sensibilidade do desvio entre os pisos, é feita uma distinção dos casos relativamente à relevância da análise de segunda ordem de acordo com a EN 1998-1, secções 2.2.2 e 4.4.2.2 [1].

Análise de segunda ordem para a distinção de casos

1. Fator de sensibilidade θ ≤ 0,1

A análise de segunda ordem não tem de ser considerada.

2. Empfindlichkeitsbeiwert 0,1 < θ ≤ 0,2

A análise de segunda ordem pode ser considerada aproximadamente por um fator igual a 1/(1 - θ).

3. Coeficiente de sensibilidade 0,2 < θ ≤ 0,3

A análise de segunda ordem tem de ser considerada diretamente. Isto pode ser feito ajustando a matriz de rigidez geométrica no RFEM 6 e no RSTAB 9. Mais informação pode ser encontradas neste artigo da base de dados de conhecimento: KB | Berücksichtigung der Theorie II. Ordnung in einer dynamischen Analyse in RFEM 6 und RSTAB 9.

4. Coeficiente de sensibilidade 0,3 < θ

O dimensionamento da estrutura é inválido e requer revisão.

Autor

O Eng. Eichnerr é responsável pelo desenvolvimento de produtos para análises dinâmicas e fornece apoio técnico aos nossos clientes.

Ligações
Referências
  1. EN 1998-1. (2013). Eurocódigo 8: Dimensionamento de estruturas para resistência a sismos – Parte 1: Regras gerais, ações sísmicas e regras para edifícios, EN 1998-1:2004/A1:2013.
  2. EN 1990. (2002). Eurocódigo 0: Bases para o dimensionamento de estruturas, EN 1990:2010-12.
  3. Werkle, H. Finite Elemente in der Baustatik (3ª ed.). Wiesbaden: Vieweg & Sohn, 2008
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