Análise de escadas e rampas por analogia de pórtico espacial

Estruturas de superfície, na qual a espessura é muito menor que as duas outras dimensões, tais como cúpulas, reservatórios cilíndricos, coberturas em placas plissadas, lajes e paredes podem ser analisadas, conforme TIMOSHENKO, S.P. e WOINOWSKY-KRIEGER (1959), pela Teoria da Elasticidade utilizando elementos de superfície.

Análise de escadas e rampas por analogia de pórtico espacial

Os elementos de placa podem ser utilizados nas análises de placas e lajes, nas quais os efeitos de membrana são desprezados e apenas a rigidez a flexão é considerada como é o caso, em geral, das lajes de concreto armado em pavimentos de edifícios.

No Eberick, a análise de lajes é feita por meio de uma analogia de grelha. Conforme explicado no artigo Método dos deslocamentos aplicado a grelhas planas, na analogia de grelha, é considerado que todas as cargas aplicadas no modelo são transversais ao elemento de barra. Todavia, quando tratamos de lajes inclinadas, as cargas não são aplicadas transversalmente, mas na vertical. Isto significa que haverá uma componente do carregamento atuando transversalmente a laje, e outra, paralelamente. Por conta disto, a análise deve ser realizada com um modelo que considere o efeito destas cargas, se encaixando no terceiro caso mostrado acima.

Neste sentido, analisar escadas e rampas por meio de uma analogia de pórtico espacial permite que o comportamento destes elementos seja representado de maneira precisa. Neste caso, além dos graus de liberdade previstos no modelo de grelha (em azul), são adicionados mais três (em laranja), correspondentes aos carregamentos paralelos:

Para ilustrar esse procedimento apresenta-se a seguir a estrutura de uma escada, com um lance e um patamar, analisada pelo procedimento da Analogia de Pórtico Espacial.

Conforme PARK e GAMBLE (1974) , é evidente que a resistência a compressão por efeito de membrana em placas é reduzida pelos efeitos de longa duração da deformação lenta e da retração do concreto. Para verificar esse efeito diversos testes de longa duração foram feitos em lajes com os bordos restringidos contra rotação e translação. No próximo artigo, Influência da rigidez axial em escadas , irei mostrar um estudo mais detalhado de como este parâmetro influência na análise de painéis de lajes.

Colaborador: Jano d'Araújo Coelho