Interação entre edifício de alvenaria estrutural e pavimento em concreto armado considerando-se ...

163 Pages·2008·2.98 MB·Portuguese

MARTA SILVEIRA PAES

Interação entre edifício de alvenaria estrutural e 
pavimento em concreto armado considerando‐se o 
efeito arco com a atuação de cargas verticais e 
ações horizontais 

Dissertação apresentada à Escola de Engenharia de
São Carlos da Universidade de São Paulo como parte
dos requisitos para obtenção do título de Mestre em
Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas).

Área de Concentração: Alvenaria Estrutural
Orientador: Prof. Associado Marcio Antonio Ramalho

São Carlos
2008

Agradecimentos 
À minha Família, principalmente meus pais, Naura e Clodomir, meus irmãos,
Alexandre, Maria, Vânia e Ana, e meus sobrinhos, Gabriela e Lucas, por todo apoio.
Aos amigos queridos, Bárbara Santiago, Camila Rebouças, Mônica Cardoso, Naidson
Silva, Raquel Besnosik, Patrícia Matos e Tatiana Coutinho, pela força e torcida.
Aos amigos que tive o prazer de conhecer durante o mestrado, Ana Elisa Périco,
Fabiano Palombo, Naja Santana e Sandra Freire, por todo incentivo e carinho.
À Escola de Engenharia de São Carlos e ao Departamento de Engenharia de Estruturas
pela oportunidade de realização do curso de mestrado.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela
concessão da bolsa de mestrado para a realização desta pesquisa.
Ao Prof. Marcio Antonio Ramalho pelo crédito de confiança e pela orientação durante
o mestrado.
À Odebrecht, à Escola Politécnica da UFBA e ao Sinduscon-BA pelo Prêmio Emílio
Odebrecht.
Aos funcionários da secretaria e biblioteca e aos professores e colegas do
Departamento de Engenharia de Estruturas por todo o auxílio prestado durante o mestrado.

Resumo 
PAES, M. S. Interação entre edifício de alvenaria estrutural e pavimento em concreto
armado considerando-se o efeito arco com a atuação de cargas verticais e ações
horizontais. 2008. 163 f . Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos,
Universidade de São Paulo, São Carlos, 2008.

Neste trabalho, propõe-se um procedimento numérico seguro e viável, baseado no Método
dos Elementos Finitos, para avaliar a importância das ações horizontais na análise da
interação entre a alvenaria estrutural e sua estrutura de apoio em concreto armado. Os
modelos propostos englobam a consideração do efeito arco com atuação das cargas verticais e
ações horizontais. É importante ressaltar que as cargas verticais, peso próprio das paredes e as
ações das lajes, usualmente, são consideradas no dimensionamento da estrutura de concreto
como uniformemente distribuídas e diretamente aplicadas sobre as vigas. Já as ações
horizontais, vento e desaprumo, usualmente, não são consideradas. Além do desenvolvimento
de um aplicativo que simplifica substancialmente a modelagem da interação, apresentam-se
estudos de diferentes exemplos de edifícios de forma a deixar clara a possibilidade de
utilização prática dos procedimentos propostos. Como observado nos exemplos estudados, os
resultados obtidos por meio dos modelos propostos apresentaram diferenças preocupantes em
relação ao modelo considerado usual. Dessa forma, ressalta-se, além da importância da
consideração do efeito arco, a importância da consideração das ações horizontais no
dimensionamento da estrutura em concreto armado que serve de apoio a edifícios em
alvenaria estrutural.

Palavras-chave: Alvenaria estrutural. Método dos elementos finitos. Interação entre estruturas.
Efeito arco. Ação do vento.

Abstract 
PAES, M. S. Interaction between structural masonry building and reinforced concrete
floor considering arch effect with vertical and horizontal actions. 2008. 163 p .
Dissertation (Master’s degree) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São
Paulo, São Carlos, 2008.

This work deals with a safe and feasible numerical procedure based on Finite Element
Method that can be used to evaluate the importance of the horizontal actions when analyzing
the interaction between a structural masonry building and a reinforced concrete support
structure. The proposed models consider the arch effect with vertical and horizontal actions. It
is important to notice that the vertical loads, dead and live loads from slabs and walls, are
usually considered as uniformly distributed and directly applied on the support structure.
Besides, the horizontal actions are usually not considered. The development of an automatic
procedure that simplifies significantly the model of the interaction is shown and after this
work presents several study cases of different buildings to emphasize the practical use of the
proposed procedures. As observed in the studied examples, the results obtained through the
proposed models present differences in relation to the model considered usual. In that way, it
is pointed out, besides the importance of the consideration of the arch effect, the importance
of the consideration of the horizontal actions in the design the reinforced concrete structure
used as support to structural masonry buildings.

Keywords: Structural masonry. Finite Element Method. Structural interaction. Arch effect.
Wind action.