Análise transiente e modal de edificações tipo shear building com consideração da deformação por cisalhamento e do efeito P-Delta

Milena Cardozo

ORCID iD Universidade Estadual de Maringá (UEM), Maringá, Paraná, Brasil

Luiz Antonio Farani de Souza

ORCID iD Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Apucarana, Paraná, Brasil

Carlos Humberto Martins

ORCID iD Universidade Estadual de Maringá (UEM), Maringá, Paraná, Brasil

Alexandre Rossi

ORCID iD Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Uberlândia, Minas Gerais, Brasil

Resumo

Com o avanço das tecnologias de cálculo e construção, a execução de edifícios cada vez mais altos e flexíveis tem se tornado comum, aumentando a suscetibilidade dessas estruturas a vibrações excessivas provocadas por cargas dinâmicas, como sismos e ventos. Nesse contexto, a realização de análises dinâmicas torna-se fundamental para garantir que os deslocamentos dessas estruturas não ultrapassem os limites estabelecidos por normas técnicas, preservando sua segurança e estabilidade. Este estudo desenvolve um código computacional para a análise dinâmica linear de estruturas do tipo shear building, considerando o efeito P-Delta. Esse modelo estrutural, amplamente utilizado por projetistas devido ao baixo custo computacional, é uma aproximação simplificada, porém eficaz, para análises preliminares de projetos estruturais. A deformação por cisalhamento dos pilares é incorporada no cálculo da rigidez por meio de um fator de correção. O efeito P-Delta é incluído de maneira aproximada, utilizando o método direto, em que a equação do movimento é modificada pela adição de um termo referente à matriz de rigidez geométrica, multiplicada pelo vetor de deslocamentos. O amortecimento estrutural é modelado pelo método de Rayleigh. Análises transientes e modais, realizadas com o software livre Scilab, são aplicadas a dois problemas dinâmicos de shear building extraídos da literatura. Os resultados indicam que, quando os valores da matriz de rigidez geométrica são da mesma ordem de grandeza que os da matriz de rigidez material da estrutura, o efeito P-Delta provoca alterações significativas nos deslocamentos. Caso contrário, a inclusão desse efeito nas análises dinâmicas tem impacto reduzido na resposta estrutural.

Palavras-chave


análise dinâmica; efeito P-Delta; deformação por cisalhamento; método de Newmark; shear building


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DOI: http://dx.doi.org/10.18265/2447-9187a2025id8666

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