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Análise Pushover com Elementos Shell em Paredes
Estruturais
Mário Alexandre Araújo Ferreira n.º 27567
Orientador: Professor Doutor Mário Arruda
Julho 2014
Prémio para a Melhor Dissertação em Estruturas
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Organização
- Introdução
- Análise Pushover
- Método N2
- Caso prático
- Conclusões
1/ 21
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Introdução
- Importância da acção sísmica.
introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
2/ 21
- Tipos de análise sísmica:
- Vantagens da análise estática não linear.
- Diferença em termos numéricos entre os elementos Shell e os elementos Frame do SAP2000.
Estática
Dinâmica
• Linear
• Não linear
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Carregamento pode ser do tipo:
• Uniforme
Deslocamento da estrutura medido no centro de gravidade do último piso
Fb
δ
δ
Fb
p
– Constante – Massa do piso i - Componente i do modo preponderante
Análise Pushover
• Triangular• Modal
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
1. Modelação:
Na elaboração do modelo estrutural é necessário ter em consideração a não linearidade das cargas e do comportamento do material. A acção sísmica é definida através do espectro de resposta elástico.
2. Espectro de resposta no formato ADRS:
• Coeficiente de ductilidade
Método N2
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
3. Análise Pushover:
É efectuada uma análise pushover de forma a obter a curva de capacidade da estrutura.
4. Sistema equivalente com 1 grau de liberdade:
Fy
dy
Fb
δ
Método N2
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
5. Desempenho sísmico do sistema com 1 grau de liberdade:
Cálculo do deslocamento objectivo ():
6. Desempenho sísmico do sistema com n grau de liberdade:
Método N2
Say > Sae(T*) Say < Sae(T*)
T*>TcSay > Sae(T*) Say < Sae(T*)
T*>Tc
T*<Tc
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- Parede rectangular
- Parede em L
- Parede em U
- Piso não simétrico
- Edifício
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Caso prático
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede rectangularGEOMETRIA
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Carregamento uniforme
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede rectangularANÁLISE PUSHOVER
Carregamento modal
Carregamento uniforme Carregamento modal
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Fo
rça B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal
( kN
)
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede rectangular
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede rectangularAPLICAÇÃO DO MÉTODO N2
Frame Auto Frame M-Curv.
Frame M-Rot. Shell
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração
esp
ectr
al (g
)
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração e
sp
ectr
al (g
)
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração
esp
ectr
al (g
)
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração e
sp
ectr
al (g
)
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede em LGEOMETRIA
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede em LANÁLISE PUSHOVER
Carregamento uniforme Carregamento modal
Carregamento uniforme Carregamento modal
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Fo
rça B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal
( kN
)
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede em UGEOMETRIA
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Direcção x
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Direcção y
Parede em UANÁLISE PUSHOVER
Carregamento uniforme Carregamento modal
Carregamento uniforme Carregamento modal
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Fo
rça B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal
( kN
)
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Piso não simétricoGEOMETRIA
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Piso não simétricoANÁLISE PUSHOVER
Carregamento uniforme Carregamento modal
Carregamento uniforme Carregamento modal
Direcção x
Direcção y
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Fo
rça B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal
( kN
)
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GEOMETRIA18/ 21
introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Edifício
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
EdifícioANÁLISE PUSHOVER
Carregamento uniforme Carregamento modal
Carregamento uniforme Carregamento modal
Direcção x
Direcção y
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Fo
rça B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal ( k
N)
Deslocamento (m)
Forç
a B
asal
( kN
)
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
EdifícioAPLICAÇÃO DO MÉTODO N2
Direcção x
Direcção y
Frame M-Rot Shell
Frame M-Rot Shell
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração
esp
ectr
al (g
)
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração e
sp
ectr
al (g
)
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração
esp
ectr
al (g
)
Deslocamento espectral (cm)
Acele
ração e
sp
ectr
al (g
)
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introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
- Os efeitos de torção são bastante visíveis nos elementos do tipo Shell e o mesmo não acontece nos elementos Frame.
- Diferença nos modos de vibração de acordo com o tipo de elementos a utilizar na modelação, com maior importância nos elementos Shell.
- Elementos Shell observa-se transição de Fase I para Fase II quando o betão é definido com resistência à tracção.
- Da aplicação do método N2, os elementos Shell são mais deformáveis mas apresentam um menor μ.
Conclusões
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Análise Pushover com Elementos Shell em Paredes
Estruturais
Mário Alexandre Araújo Ferreira n.º 27567
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