Configurações

Configurações de análise - Não linearidade física, geométrica e imperfeições globais

Antes de efetuar a análise, dimensionamento e detalhamento dos elementos que compõem uma estrutura, é necessário definir as configurações que serão utilizadas no projeto, muitas destas configurações tem influência direta nos esforços obtidos e até mesmo no dimensionamento dos elementos que compõe o projeto.

Pode-se ter acesso a todas as configurações disponíveis no programa através do menu Estrutura - Configurações - Projeto - Análise:

Não linearidade física

O concreto armado é um material altamente heterogêneo, cujo comportamento não obedece à lei de Hooke. Assim, para a avaliação dos efeitos de 2ª ordem na estrutura, é necessário fazer uma redução na rigidez considerada para as peças estruturais.

Os valores de redução na rigidez são configurados no grupo "Não linearidade física".

O item 15.7.3 Consideração aproximada da não linearidade física da NBR6118:2014 cita que, para estruturas reticuladas com no mínimo 4 andares, pode ser considerada a não linearidade física de maneria aproximada, adotando as seguintes reduções nas rigidezes dos elementos estruturais:

  • Lajes:       (EI)sec = 0,3 Eci.Ic
  • Vigas:      (EI)sec = 0,4 Eci.Ic para As’ ≠ As e
                    (EI)sec = 0,5 Eci.Ic para As’ = As
  • Pilares:     (EI)sec = 0,8 Eci.Ic

Logo, para vigas e pilares recomenda-se a utilização dos valores de 0,4 e 0,8, respectivamente.

Quanto à redução na rigidez das lajes, deve-se ter atenção para o seguinte detalhe: a depender do "Processo" de cálculo adotado para as lajes (configurável nesta mesma janela), entre o Grelhas + pórtico espacial ou o Integrado, a redução será considerada de formas diferentes:

  • No caso de adotar o modelo Grelhas + Pórtico, este valor não influenciará nos esforços nas lajes nem no comportamento global da edificação (considera-se o efeito de diafragma rígido das lajes na estrutura). A única diferença estará nos deslocamentos elásticos. A redução da rigidez das lajes é utilizada na análise elástica dos esforços nas lajes e no cálculo das flechas elásticas das mesmas, não interferindo no cálculo das flechas imediatas e diferidas. Caso não seja feito o cálculo da flecha diferida (ou mesmo que seja feito, mas para se ter uma estimativa prévia desse valor), é recomendável que este item seja definido de tal forma a reproduzir, aproximadamente, a diferença entre a flecha elástica e a diferida. É consenso que essa diferença usualmente está na faixa de 2,5 a 3,5 vezes. Por isso, um valor adequado para este item está na faixa entre 0,3 e 0,4. Para saber mais sobre as opções de análise de flechas, acesse também o artigo: Quais opções de análise ao processar uma estrutura no AltoQi Eberick?
  • No caso de adotar o modelo Integrado, em que a a rigidez das lajes influencia diretamente no contraventamento da estrutura, é necessário configurar este item conforme a indicação normativa, visando não apenas as verificações ao Estado-limite de Serviço (ELS), mas também ao Estado-limite Último (ELU).
Observação: Para saber mais, confira o artigo: Como optar entre o modelo de análise integrado ou de grelha com pórtico espacial.

Não linearidade geométrica

  • Utilizar o processo P-Delta

Se esta opção estiver ativada, será utilizado o processo P-Delta para calcular os efeitos de 2ª ordem provenientes da não linearidade geométrica da edificação. Caso contrário, nenhuma consideração extra será feita sobre os valores calculados na análise de 1ª ordem, independente da estimativa realizada através do parâmetro γZ.

Vale lembrar que o parâmetro γZ, conforme cita a NBR6118:2014, é válido para estruturas com 4 ou mais pavimentos. Assim, também seria o processo PΔ. Porém, seus efeitos em estruturas de pequeno porte costumam ser pequenos, sem afetar consideravelmente o dimensionamento dos elementos estruturais. Mas, em alguns casos, podem surgir esforços consideráveis em regiões pontuais de estruturas com menos de 4 pavimentos decorrentes do efeito de segunda ordem global. Portanto a opção “Utilizar o processo P-Delta” se mostra importante para garantir a segurança nestas situações e, mantê-la habilitada está a favor da segurança.

  • Número máximo de iterações e precisão mínima

Se você visualizou o artigo Como é calculado o coeficiente p-Delta?, deve ter notado que esse método de cálculo é um processo iterativo, onde uma carga vertical P atuante em um pilar causa um acréscimo de momento devido ao deslocamento horizontal Δ desse mesmo pilar. Esse novo momento gera novas cargas horizontais que são reinseridas na estrutura, gerando novos deslocamentos horizontais e um novo momento 

Logo, é possível notar que esse é um processo iterativo e pode ser feito infinitas vezes. Na opção Precisão mínima o projetista define a diferença máxima que pode haver entre deslocamentos horizontais de uma iteração para a outra, de forma que quando a diferença atingida é inferior ao valor configurado, o processo se encerra pois as condições já foram atendidas. No item Número máximo de iterações o projetista pode definir quantas vezes esse processo será realizado, caso não se tenha atingido a precisão mínima. Ao ser atingido o número máximo de iterações sem a precisão mínima configurada, será emitida a mensagem O processo P-Delta não convergiu e a estrutura não será processada. Caso essa situação ocorra, você pode conferir como corrigi-la no artigo Erro no processamento do pórtico espacial.

Imperfeições globais

Na análise global das estruturas reticuladas, sejam elas contraventadas ou não, deve ser considerado um desaprumo dos elementos verticais.

A configuração permite definir o tipo predominante da estrutura, necessário para o cálculo do desaprumo, conforme item 11.3.3.4.1 da NBR 6118:2014. No item estão previstos 3 tipos de edificações, descritas como:

  • Estruturas usuais: estruturas convencionais, compostas de vigas, pilares e lajes. Para essas estruturas θ1 possui valor mínimo de 1/300 e máximo de 1/200;
  • Predominância em laje plana: estruturas compostas predominantemente com lajes apoiadas diretamente sobre pilares ou com faixas de vigas embutidas nas lajes. Para essas estruturas, deve-se considerar o valor de θa = θ1;
  • Pilares em balanço: estruturas com estabilidade garantida pelo engastamento dos pilares nas fundações, como por exemplo, estruturas pré-moldadas com ligações rotuladas entre vigas e pilares. Para essas estruturas, o valor de θ1 assume o valor de 1/200.

Sendo H a altura total da edificação em metros e n o número de prumadas de pilares de pórticos planos.