dimensionamento sismico
of 38
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7/30/2019 dimensionamento sismico
1/38
Conceo deEdifcios
em
ZonasSsmicas
JooVinagre
DimensionamentodeEstruturas 2010/2011
Conceo eProjeto deEdifcios
comEstruturaemBA
Objetivos:
Sismoseseus
efeitos
Discussodosprincipaisaspetos relacionadoscom
aconceo deedifciosemregiesderisco
ssmicoelevado
01/74
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2/38
Sismoseseusefeitos
Aolongodahistria
tmseregistado
inmerossismos,com
gravesconsequncias
emvidashumanase
elevadoscustosde
reconstruo.
02/74
Mortes estimadas por sismo(http://cires.colorado.edu/~bilham/Haiti/index.html)
Japo2011
Sismoseseusefeitos
Danoscausados
em
edifcios:
Loma Prieta,San
Francisco,Califrnia,
USA,1989
03/74
(http://gallery.usgs.gov/photo)
-
7/30/2019 dimensionamento sismico
3/38
Sismoseseusefeitos
Danoscausadosem
edifcios:
SismodeLoma Prieta,
San Francisco,
Califrnia,USA,1989
04/74
http://gallery.usgs.gov/photo)
Sismoseseusefeitos
Danoscausados
em
edifcios:
SismodoHaiti,
Janeiro,2010
05/74
(http://commons.wikimedia.org)
-
7/30/2019 dimensionamento sismico
4/38
Sismoseseusefeitos
Danoscausadosem
edifcios:
SismodoChile,
Fevereiro,2010
06/74
http://cires.colorado.edu
Sismoseseusefeitos
Danoscausados
em
edifcios:
SismodoChile,
Fevereiro,2010
07/74
(http://noticias.uol.com.br)
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7/30/2019 dimensionamento sismico
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Sismoseseusefeitos
Danoscausadosem
pontes:
Loma Prieta,San
Francisco,Califrnia,
USA,1989
08/74
(http://gallery.usgs.gov/photo)
Sismoseseusefeitos
Danoscausados
emviasde
comunicao:
SismodoJapo,
Maro,2011
09/74
(http://aeiou.visao.pt/japaoreconstroi
estrada
destruida
em
seis
dias=f595797)
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Sismoseseusefeitos
Danoscausadosem
ponteseviadutos:
SismodoChile,
Fevereiro,2010
10/74
(http://noticias.uol.com.br/album)
Sismoseseusefeitos
Danoscausados
em
ponteseviadutos:
SismodoChile,
Fevereiro,2010
11/74
(http://noticias.uol.com.br/album)
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Sismoseseusefeitos
Consequncia
daocorrncia
deTsunamis:
Sismode
Sumatra,
Dezembro,
2004
12/74
(http://wikipedia.org)
http://www.youtube.com/watch?v=uAJ_1wX5Omc
Sismoseseusefeitos
ConsequnciadaocorrnciadeTsunamis:
Sismodo
Japo,
Maro,
2011
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ConceitosGerais
Sendoas
consequncias
dos
sismos
poten
cialmente gravosaseonerosas,importante
queoprojeto deestruturasemzonasssmi
cas sejadevidamentepensadodesdeafase
deconceo,nomeadamenteaonvelde:
forma/dimensesdaestrutura;
tipode
estrutura;
distribuiodemassaerigidez
(frequncias).
14/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
ConceitosGerais
Condiesagarantiraonveldaformado
edifcio:
simplicidade;
regularidade;
simetria;
plantadeformacompacta.
15/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
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ConceitosGerais
Condiesagarantir
ao
nvel
da
estrutura
(1/2):
resistnciasemelhanteemduasdirees
perpendiculares;
uniformidade e hiperstatia;
ductilidade das seces mais solicitadas;
16/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
ConceitosGerais
elementosverticaiscomresistnciacontnuaat
fundao(semvariaesbruscasaolongoda
altura);
eixosdasvigascoincidentescomosdospilares;
larguras semelhantes de vigas e pilares.
17/74
Condiesagarantiraonveldaestrutura
(2/2):
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
-
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ConceitosGerais
Importaterpresentequearespostadeumaestru
tura aumdeterminadosismofunodasua
frequnciaprpriafundamental,aqualvariacomos
seguintesparmetros:
altura
total
da
estrutura; relaoentreaalturadaestruturaeas
dimensesemplanta;
18/74
Condiesagarantir
na distribuio
de
massaerigidez(1/2):
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
Fasesdoprojeto
19/74
Condiesagarantirnadistribuiode
massaerigidez
(2/2):
tipodesistemaestrutural;
materiaisadoptados;
rigidezedistribuiodoselementosresistentes;
distribuiodemassas.
pdireitodosandares;
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
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Fasesdoprojeto
Etapas fundamentais para a obtenode uma estrutura de beto armado
com bom comportamento ssmico:
Conceo
Anlise
Estrutural Pormenorizao
20/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
Fasesdoprojeto
Conceo
Fase prvia ao dimensionamento, onde sedefinem as principais caratersticas aadotar para a estrutura (tipo de soluoestrutural, definio geomtrica doselementos, distribuio da rigidez emplanta e em altura, etc.)
21/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
-
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Fasesdoprojeto
AnliseEstrutural
Dependentedotipodeclculoefetuado(estticooudinmico,linearounolinear,hiptesessimplificativasdeclculo,
modelaoestrutural,
etc.)
22/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
Fasesdoprojeto
Pormenorizao
Dependente da ductilidade das seces,da cintagem e amarrao das armaduras,dos recobrimentos, etc.
23/74
O principal objetivo analisar o conjunto de fatores que,influenciando o tipo de resposta da estrutura, devero ser
equacionados na fase inicial (conceo) do projeto de uma
estrutura de beto armado.
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
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Factoresdeterminantes
24/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Procedese, de seguida, anlise de alguns fatores
determinantes para o comportamento da estrutura,que importa ter em conta na fase de conceo:
Dimenses em planta
Geometria do edifcio
Alturas de edifcios adjacentes
Resistncia e rigidez horizontal
Ligaes viga
pilar
Ligaes lajepilar
Fundaes
Elementos no estruturais
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
Dimensesemplanta
chegadadasondasssmicas
eminstantesdiferentesGrandesdimensesA
velocidadedepropagaoe
amortecimentodiferentes
Maior probabilidade de
existncia de solos com
propriedades distintas
B
Os edifcios com grandes reas (edifcios industriais
de planta alongada com paredes resistentes nas
empenas), mesmo que simtricos e regulares,
podem apresentar mau comportamento.25/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
-
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Dimensesemplanta
pisossujeitosamovimentosde
corporgidoededeformao
(esforostantomaioresquanto
menoradensidadedeelementos
verticais)
Base do edifcio
com diferentes
movimentos em
pontos distintos
A
B
Soluo:
introduode
juntas
(possibilitalimitarareadaestrutura)
26/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Geometria
doedifcio
GeometriadoEdifcio
A. Influncia da altura
Maioraltura
maior
flexibilidade
menorfrequncia
prpria
maiores
deslocamentos
27/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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GeometriadoEdifcio
B. Relao entre as diversas dimenses
maioresbeltezadoedifcio
maioresesforosnospilares
compresseselevadas poucaductilidade
traesreduoderesistncia
aocorte
28/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
GeometriadoEdifcio
B. Relao entre as diversas dimenses
Aconselhvel Desaconselhvel
Anliseecomportamento
simples
Simetria
Muitoalongado
Introduodeefeitosdetoroglobal
Existnciadecantosreentrantes
Ligaodosncleosaospavimentos
Ncleosexcntricos:toroglobal
29/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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GeometriadoEdifcio
Os edifcios simtricos apresentam, em geral, um
melhor comportamento ssmico
Simetria
geomtrica
Simetria
estruturalCentrodemassa Centroderigidez
Ateno:nemtodasasconfigura
es simtricassoaconselhveis!
30/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
GeometriadoEdifcio
Cantos reentrantesOscantosreentrantes,porconduzirema
concentraesde
esforos,
devem
ser
evitados
31/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
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GeometriadoEdifcio
Cantos reentrantes
O efeito depende: da distribuio de rigidez e de massas;
das dimenses relativas das alas em planta;
das dimenses relativas das alas em altura.32/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
GeometriadoEdifcio
Cantos reentrantesParmetrosgeomtricosdequedependea
concentraode
esforos
nos
cantos
reentrantes:
a
c;
a
b;
b
h
hb
a
c33/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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GeometriadoEdifcio
Cantos reentrantes
Soluesaconselhadas
para
um
melhor
compor
tamento dasestruturascomcantosreentrantes
colocaodevigase/ou paredes quedistribuamos
esforosdocanto(denominadoscoletores)
34/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
GeometriadoEdifcio
Cantos reentrantesSoluesaconselhadasparaummelhorcomporta
mento dasestruturas
com
cantos
reentrantes
Reforo decantoatravs
decolocaodeparedes
resistentes nasfachadas
Execuodeumajunta
ssmica (melhorsoluo)
35/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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19/38
GeometriadoEdifcio
Alados Configuraes
Desaconselhveis
Introduodemaioresmomentos
derrubantes
Aconselhveis
Nocasodetransiesbruscaseassimtricasaconselhvela
adoo dejuntaseaseparaodaestruturaemcorposdistintos
36/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
AlturadeEdifciosAdjacentes
Em edifcios adjacentes, com a mesma altura e
desligados, necessrio providenciar uma distncia
mnima entre eles por forma a evitar choquesaquando da ocorrncia de sismos (interstorey drift).37
/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
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AlturadeEdifciosAdjacentes
O problema consideravelmente agravado se os
edifcios possurem alturas diferentes ou os
pavimentos no estiverem mesma cota.
38/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
AlturadeEdifciosAdjacentes
Sismo deLomaPrieta,
Califrnia,EUA
(17/10/1989).Efeitosdosismoem
edifciosadjacentes
compisosacotas
distintas.
http://pubs.usgs.gov
39/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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AlturadeEdifciosAdjacentes
Quando um edifcio est integrado num conjunto, oseu comportamento ssmico no independente
dos que o envolvem. Em geral ocorrem maiores
danos em edifcios de gaveto, localizados nos topos
de bandas de edifcios e nos que apresentam alturas
consideravelmente diferentes dos que o rodeiam.
40/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
AlturadeEdifciosAdjacentes
Estando os edifcios normalmente separados por
uma junta de dilatao trmica, cuja abertura no
excede em geral 4,0 cm, ao serem submetidos a umsismo podem ocorrer choques entre eles (efeito
denominado de pounding ou martelamento) devido
s diferentes deformabilidades e frequncias.
41/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
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AlturadeEdifciosAdjacentes
Sismo da cidade do Mxico de 19/09/1985. Os pisos
superiores deste edifcio de 8 andares colapsaram devido ao
batimento (pounding) contra o edifcio adjacente.
http://www.livescience.com/php/multimedia/imagegallery
42/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
AlturadeEdifciosAdjacentes
A dimenso da junta (a) entre edifcios adjacentes
com alturas semelhantes deve ser dimensionada
para:
o mximo deslocamento horizontal devido
ao ssmica (d);
evitar o choque mesmo com movimentos com
oposio de fase: a = d1 + d2
43/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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AlturadeEdifciosAdjacentes
As juntas ssmicas tm dimenses muito superiores
s juntas de dilatao, podendo facilmente atingir 10
cm. Podem, por isso, constituir um problema
construtivo caso se pretenda dar continuidade aos
pavimentos.
Ateno: necessrio ter cuidados nas ligaes das
canalizaes e de cabos eltricos (estes devem ser
facilmente substituveis em caso de danos).
44/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Alturasdeedif
cios adjacentes
Resistnciaeri
gidez horizontal
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
Condiesagarantirdeformaaaumentaraprobabilidadedasestruturas
no
sofrerem
danos
distribuiouniforme
doselementosresistentes
elementosverticais(pilareseparedes)
contnuos,noapresentando
variaes
bruscas
de
seco
vigasepilares com
largurassemelhantes
eixosdasvigas
edospilares
coincidentes
estruturahiperstticaemonoltica
45/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
7/30/2019 dimensionamento sismico
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ResistnciaeRigidezHorizontal
A existncia de elementos verticais em excesso favorvel, devendoapresentar ductilidade suficiente (maior capacidade de dissipao de
energia).
roturadopilar colapso
A resistncia a foras horizontais de um sistema estrutural pode ser
caracterizada atravs do parmetro:
plantaemedifciodorea
sresistenteparedesdereapilaresderea
capacidadederedistribuio
Distribuiodoselementosverticais
46/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
Distribuiodoselementosverticais
http://www.earthscienceworld.org/images
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
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7/30/2019 dimensionamento sismico
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ResistnciaeRigidezHorizontal
A introduo de ncleos de paredes resistentes em
estrutura de edifcios de mdio ou grande porte
(mais de quatro pisos), altera significativamente o
comportamento ssmico, havendo que aproveitar os
aspectos positivos da sua incluso e acautelar os
negativos.
Ncleosdeparedesresistentes
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
Ncleosdeparedesresistentes:
Reduo da deformabilida
de global da estrutura (di
minuio dos efeitos geo
metricamente no lineares)
Garantia de maior unifor
midade da distribuio dos
esforos e deformaes
em altura (no concentra
o dos deslocamentos ho
rizontais num nico piso).
Fatores positivos Fatores negativos
Possvel absoro da quase tota
lidade dos esforos devidos ao
ssmica (concentrao da resistncia
estrutural num nico elemento)
O dimensionamento pode conduzir
a seces com grandes percenta
gens de armadura (seces pouco
dcteis)
Esforos na fundao elevados
(grandes excentricidades associadas
a pequenos esforos axiais)
49/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
7/30/2019 dimensionamento sismico
26/38
ResistnciaeRigidezHorizontal
Distribuiodoselementosverticaisnocontorno
A colocao de elementos resistentes no contornoexterior da estrutura mais favorvel a um bom
comportamento na resistncia aos sismos
(traduzemse num acrscimo de resistncia
toro global da estrutura).
50/74
ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
As variaes assimtricas na distribuio da
rigidez e/ou resistncia no contorno devero ser
evitadas, por conduzirem introduo de toro
nas estruturas.
51/74
DistribuiodoselementosverticaisnocontornoConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
7/30/2019 dimensionamento sismico
27/38
ResistnciaeRigidezHorizontal
As solues arquitetnicas com grandes reasenvidraadas impedem a colocao de paredes no
contorno da estrutura. A sua concentrao nas
zonas de acessos (ncleos de caixas de escada ou
elevadores) pode conduzir a assimetrias de rigidez.
Alm disso, sendo estes elementos responsveis
pela resistncia a uma parte significativa das foras
horizontais, podem surgir problemas nas suasligaes aos pavimentos ou ao nvel das fundaes.
Localizaodosncleos
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
Ateno: quando os ncleos no so simtricos
conveniente colocar paredes posicionadas de
forma a aproximar o CR do CM.
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LocalizaodosncleosConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
7/30/2019 dimensionamento sismico
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ResistnciaeRigidezHorizontal
As descontinuidades ocorrem sobretudo ao nvel doR/C, implicando uma concentrao de esforos, de
deformaes e, consequentemente, de danos na
estrutura. Os principais tipos de descontinuidade so:
Descontinuidadenaresistnciaerigidez
pisoscompdireitosuperior
reduodepilaresentre
pisosconsecutivos
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
Descontinuidadenaresistnciaerigidez
interrupodeparedesresistentes
interrupodeparedesde
enchimento
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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ResistnciaeRigidezHorizontal
Descontinuidadenaresistnciaerigidez
http://www.earthscienceworld.org/images
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
ResistnciaeRigidezHorizontal
Sendo de evitar a introduo de descontinuidades,
importa:
Descontinuidadenaresistnciaerigidez solues
procurar manter a uniformidade da soluo
(continuidade dos pilares entre pisos);
se o R/C vazado, reforar a rigidez lateral atravs da
introduo de sistemas de contraventamento;
se o p direito superior, aumentar o nmero de
pilares no piso;
distribuir a rigidez horizontal proporcionalmente s
foras de inrcia (diminuio em altura).
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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ResistnciaeRigidezHorizontal
A adoo de pilares de alturas diferentes num mesmo piso est,regra geral, associada a topografias com desnveis
pronunciados. Tal soluo deve, no entanto, ser evitada pois a
uma maior altura corresponde menor rigidez. As variaes de
rigidez (altura) do origem a efeitos de toro global da
estrutura.
fundar todos os pilares ao mesmo nvel;
Pilarescomalturasdiferentes
Possveis solues:
introduzirvigas
de
modo
amanter
a
regularidadedoprtico.
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
LigaesVigaPilar
Por forma a garantir um bom comportamento ssmico
da estrutura conveniente que a eventual formao
de rtulas plsticas ocorra nas vigas e no nos pilares:
as vigas e as lajes apresentam uma grande
capacidade de dissipao de energia e de
redistribuio de esforos. O colapso destes
elementos s ocorre aps sofrerem danos
severos. Alm disso, a sua rotura afeta, em geral,
uma zona limitada do edifcio.
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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LigaesVigaPilar
a formao de rtulas plsticas nos pilares traduz
se em menor ductilidade da estrutura (resultado
dos elevados esforos axiais). Por outro lado, as
rtulas plsticas nestes elementos do origem a
acrscimos de esforos devidos a efeitos de
2 ordem. O colapso de um pilar pode dar origem
ao colapso global da estrutura.
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
LigaesVigaPilar
Comrtulas
nas
vigas Com
rtulas
nos
pilares
Mecanismosderotura
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
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emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
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Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
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LigaesVigaPilar
Mecanismosderotura
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
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Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
LigaesLajePilar
Mecanismosderotura
http://emerald.ucsc.edu
Sismo de Loma Prieta, EUA (17/10/1989). Colapso de um viaduto por
punoamento.
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
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Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
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LigaesLajePilar
http://www.livescience.com/php/multimedia/imagegallery
Sismo de Northridge, Califrnia (17/01/1994). Parque de
estacionamento em estrutura prfabricada (prticos resistentes no
exterior e estrutura interior dimensionada apenas para cargas
verticais).
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ConceitosGerais
Fasesdo
projeto
Factoresdetermi
nantes:
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emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Fundaes
Devem ser colocados lintis de fundao por
forma a garantir que a estrutura responda em
conjunto. Os lintis devem ser colocados ao nveldas sapatas de modo a no darem origem s
denominadas colunas curtas.65/74
ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
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Dimenses
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Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
-
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Fundaes
Cuidados suplementares a ser tomados no
dimensionamento das fundaes:
limitarovalordascargasverticais(garantirque
nosomuitoelevadas);
limitaroefeitodederrubamento;
nomododetransmissodasforas
horizontaisaosolo;
verificaraeventualidadedeliquefao do
solo;
nofundarumamesmaestruturaemdois
tiposdesolodiferentes.
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ConceitosGerais
Fasesdo
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Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Concluses
Elementosno
estruturais
Elementosnoestruturais
As paredes de fachada e as paredes divisrias em
alvenaria de tijolo podem alterar significativamente o
comportamento estrutural.
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
Factoresdetermi
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Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesvigapilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Elementosno
estruturais
Concluses
-
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Elementosnoestruturais
A existncia de paredes de alvenaria produz: o aumento da frequncia prpria da estrutura;
alterao na distribuio de esforos devidos ao
ssmica atravs da alterao introduzida nos caminhos
de carga;
alterao da rigidez lateral da estrutura;
reduo da ductilidade associada s eventuais roturas
por corte;
concentraes de esforos nos pilares, no caso deapresentarem altura inferior (ocorrncia das
denominadas "colunas curtas").
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ConceitosGerais
Fasesdo
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Factoresdetermi
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emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Elementosno
estruturais
Concluses
Elementosnoestruturais
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Sismo no norte do Iraque (21/06/1990). Danos
tpicos em paredes de alvenaria (fendas tipo X).
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ConceitosGerais
Fasesdoprojeto
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Geometria
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Elementosno
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Elementosnoestruturais
Mesmo durante a ocorrncia de sismos de
intensidade no muito elevada frequente a queda
de elementos no estruturais: chamins, estatuetas,
cornijas, vasos, estantes, etc. Devem, portanto, ser
previstas ligaes convenientes destes elementos
estrutura, atravs de: colocaodevaresouperfisnoscantosdas
chamins;
fixao
de
cornijas
e
estatuetas
com
ferrolhos.
Deveserdedicadoumcuidadoespecialaosmveis
altos,tetosfalsos,candeeiros,quadros,etc.
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ConceitosGerais
Fasesdo
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Factoresdetermi
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Dimenses
emplanta
Geometria
doedifcio
Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaesviga
pilar
Ligaeslajepilar
Fundaes
Elementosno
estruturais
Concluses
Elementosnoestruturais
Livraria docampus daUniversidade Estatal da
Califrnia aps osismo deNorthridge(1994)
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emplanta
Geometria
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gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaeslajepilar
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Elementosno
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Ligaesvigapilar
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gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaeslajepilar
Fundaes
Elementosno
estruturais
Os sismos(ao decarcterdinmicoimpostas
estruturas)constituem
uma
das
aes com
maior
impactonocomportamentodasestruturas,podendo
conduzir:
aelevadosdanosestruturais;
a perdasdevidasebens.
Paraumcorretofuncionamentodeestruturasem
regiesde
risco
ssmico
elevado
torna
se
necessria
aadoo,nodimensionamento,deumconjuntode
medidasqueminimizemasconsequnciasdosismo.
Concluses
Ligaesviga
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Concluses
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ConceitosGerais
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Dimenses
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Resistnciaeri
gidez horizontal
Alturasdeedif
cios adjacentes
Ligaeslajepilar
Fundaes
Elementosno
estruturais
Concluses
Como tal, importante que o projeto de estruturas
em zonas ssmicas seja devidamente pensado desde
a fase de conceo, nomeadamente ao nvel de: forma/dimenses da estrutura;
tipo de estrutura;
distribuio de massa e rigidez (frequncias).
Ligaesvigapilar
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7/30/2019 dimensionamento sismico
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Bibliografia
http://pubs.usgs.gov
http://www.earthscienceworld.org
http://www.livescience.com
http://emerald.ucsc.edu
Vinagre,J. Parte1:Sistemasestruturais,PrdimensionamentoeConcepo
Antissmica Acetatosda
Disciplina
de
Estruturas
de
Edifcios
de
Beto
Armado,
InstitutoSuperiorTcnico,UniversidadeTcnicadeLisboa,Dezembro,1999.
74/74
http://cires.colorado.edu
http://gallery.usgs.gov
http://commons.wikimedia.org
http://noticias.uol.com.br
