edifícios em zonas sísmicas ec8 – parte 1cristina/ebap/ee-ec8.pdf · dimensionamento de...
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Edifícios em Zonas SísmicasEdifícios em Zonas Sísmicas
EC8 EC8 –– Parte 1Parte 1
1Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
EC8 EC8 –– Parte 1Parte 1
§§ 5 5 –– Edifícios de BetãoEdifícios de Betão
João F. Almeida António Costa
EN1998EN1998--1: EUROCÓDIGO 81: EUROCÓDIGO 8Projecto de Estruturas SismoProjecto de Estruturas Sismo--resistentesresistentes
Parte 1 Parte 1 -- Regras gerais, acções sísmicas e regras para edifícios Regras gerais, acções sísmicas e regras para edifícios
Parte 2 Parte 2 –– PontesPontes
2Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Parte 3 Parte 3 –– Avaliação e reforço de edifíciosAvaliação e reforço de edifícios
Parte 4 Parte 4 –– Silos, reservatórios e condutas enterradasSilos, reservatórios e condutas enterradas
Parte 5 Parte 5 –– Fundações, estruturas de contenção e aspectos geotécnicosFundações, estruturas de contenção e aspectos geotécnicos
Parte 6 Parte 6 –– Torres, mastros e chaminésTorres, mastros e chaminés
OBJECTIVOS principais :OBJECTIVOS principais :
NaNa eventualidadeeventualidade dada ocorrênciaocorrência dede sismossismos oo projectoprojecto dede
estruturaestrutura devedeve assegurarassegurar queque::
�� asas vidasvidas humanashumanas estãoestão protegidasprotegidas
3Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
�� asas vidasvidas humanashumanas estãoestão protegidasprotegidas
�� osos danosdanos sãosão limitadoslimitados
�� asas instalaçõesinstalações dede protecçãoprotecção civilcivil importantesimportantes sãosão
mantidasmantidas operacionaisoperacionais
EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHOEXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO
�� EXIGÊNCIAEXIGÊNCIA DEDE NÃONÃO COLAPSOCOLAPSO
NoNo casocaso dada ocorrênciaocorrência dede umum sismosismo raroraro (baixa(baixa probabilidadeprobabilidade dede ocorrência)ocorrência)
asas estruturasestruturas nãonão devemdevem colapsarcolapsar (local(local ouou globalmente)globalmente) ee deverãodeverão
apresentarapresentar umauma capacidadecapacidade residualresidual dede resistênciaresistência apósapós oo sismosismo..
4Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
ObjectivoObjectivo:: protecçãoprotecção dede vidasvidas humanashumanas
AcçãoAcção aa considerarconsiderar –– acçãoacção sísmicasísmica dede projectoprojecto
AcçãoAcção comcom probabilidadeprobabilidade dede ocorrênciaocorrência dede 1010%% emem 5050 anosanos
(equivalente(equivalente aa umum períodoperíodo dede retornoretorno dede 475475 anos)anos)
EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHOEXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO
�� EXIGÊNCIAEXIGÊNCIA DEDE LIMITAÇÃOLIMITAÇÃO DEDE DANOSDANOS
NoNo casocaso dada actuaçãoactuação dede umum sismosismo comcom maiormaior probabilidadeprobabilidade dede ocorrênciaocorrência
queque oo sismosismo dede projecto,projecto, osos danosdanos nana construçãoconstrução devemdevem serser limitadoslimitados..
EmboraEmbora sese admitamadmitam danos,danos, osos custoscustos relativosrelativos àà suasua reparaçãoreparação ee àà limitaçãolimitação
dodo usouso dada construçãoconstrução nãonão devemdevem serser muitomuito elevadoselevados (custos(custos
desproporcionalmentedesproporcionalmente elevadoselevados faceface aoao custocusto dada estrutura)estrutura)
5Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
ObjectivoObjectivo:: evitarevitar danosdanos estruturaisestruturais ee limitarlimitar osos danosdanos emem elementoselementos nãonão
estruturaisestruturais
AcçãoAcção aa considerarconsiderar –– acçãoacção sísmicasísmica “frequente”“frequente” ouou dede “serviço”“serviço”
AcçãoAcção comcom probabilidadeprobabilidade dede ocorrênciaocorrência dede 1010%% emem 1010 anosanos
(equivalente(equivalente aa umum períodoperíodo dede retornoretorno dede 9595 anos)anos)
AcçãoAcção sísmicasísmica frequentefrequente == υυ (acção(acção sísmicasísmica dede projecto)projecto);; υυ == 00..44 // 00..55
ACÇÃO SÍSMICAACÇÃO SÍSMICA
A definição da acção sísmica é remetida para as autoridades nacionaisA definição da acção sísmica é remetida para as autoridades nacionais
�� PortugalPortugal –– GrupoGrupo dede TrabalhoTrabalho dodo EurocódigoEurocódigo 88 –– GTGT--ECEC88
SãoSão definidasdefinidas 22 acçõesacções sísmicassísmicas::
““Sismo próximoSismo próximo”” –– sismo de magnitude moderada e pequena distância focalsismo de magnitude moderada e pequena distância focal(cenário de geração intraplacas)(cenário de geração intraplacas)
6Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
(cenário de geração intraplacas)(cenário de geração intraplacas)
““Sismo afastadoSismo afastado”” –– sismo de maior magnitude a uma maior distância focalsismo de maior magnitude a uma maior distância focal(cenário de geração interplacas)(cenário de geração interplacas)
A estes dois tipos de sismo corresponde dois zonamentos distintosA estes dois tipos de sismo corresponde dois zonamentos distintos(definidos com base na avaliação da perigosidade sísmica)(definidos com base na avaliação da perigosidade sísmica)
Zonamento do territórioZonamento do territórioSismo próximoSismo próximo Sismo afastadoSismo afastado
ACÇÃO SÍSMICAACÇÃO SÍSMICA
7Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Zonamento sísmico RSAZonamento sísmico RSAProposta GTProposta GT--EC8 (LNEC, 11/10/2006)EC8 (LNEC, 11/10/2006)
A acção sísmica é traduzida por A acção sísmica é traduzida por espectros de resposta elásticos de aceleração de aceleração que representam a componente horizontal do movimento do soloque representam a componente horizontal do movimento do solo
ACÇÃO SÍSMICAACÇÃO SÍSMICA
8Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
SSee(T)(T) –– espectroespectro dede respostaresposta elásticoelástico
aagg –– valorvalor dede cálculocálculo dada aceleraçãoaceleração nono terrenoterreno tipotipo AA
TTBB –– limitelimite inferiorinferior dodo troçotroço dede aceleraçãoaceleração constanteconstante
TTCC –– limitelimite superiorsuperior dodo troçotroço dede aceleraçãoaceleração constanteconstante
TTDD –– valorvalor queque definedefine oo troçotroço dede deslocamentodeslocamento constanteconstante
SS –– factorfactor dodo solosolo
ηη –– factorfactor dede correcçãocorrecção dodo amortecimentoamortecimento
aceleraçãoaceleraçãoconstanteconstante
velocidade velocidade constanteconstante
deslocamentodeslocamentoconstanteconstante
Tipos de soloTipos de soloValores recomendados no EC8Valores recomendados no EC8
Sismo afastadoSismo afastado
Sismo próximoSismo próximo
9Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
AA B;C;EB;C;E DD
Sismo afastado Sismo afastado –– Zona 1Zona 1 Sismo próximo Sismo próximo –– Zona 1Zona 1
10Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Ref. Ref. –– Rui Correia GTRui Correia GT--EC8 (LNEC, 11/10/2006)EC8 (LNEC, 11/10/2006)
Espectro de resposta de projectoEspectro de resposta de projecto
ACÇÃO SÍSMICAACÇÃO SÍSMICA
11Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
q q –– coeficiente de comportamentocoeficiente de comportamento
A acção sísmica deve ter em conta o nível de fiabilidade exigido para a estruturaA acção sísmica deve ter em conta o nível de fiabilidade exigido para a estruturamultiplicar a acção sísmica por um factor de importância multiplicar a acção sísmica por um factor de importância γγII:: aagg = = γγI I aagrgr
Classes de ImportânciaClasses de Importância
γI
0.8
1.0
12Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Esta metodologia permite:Esta metodologia permite:1.2
1.4
PROJECTO DE ESTRUTURASPROJECTO DE ESTRUTURAS
PrincípiosPrincípios básicosbásicos dede concepçãoconcepção
SimplicidadeSimplicidade estruturalestruturaltransmissãotransmissão dede forçasforças atravésatravés dede trajectóriastrajectórias clarasclaras ee directasdirectas ��������maiormaior fiabilidadefiabilidade nana previsãoprevisão dodo
comportamentocomportamento sísmicosísmico
Uniformidade,Uniformidade, simetriasimetria ee redundânciaredundânciadistribuiçãodistribuição regularregular dosdos elementoselementos estruturaisestruturais emem plantaplanta transmissõestransmissões curtascurtas ee directasdirectas dasdas
13Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
distribuiçãodistribuição regularregular dosdos elementoselementos estruturaisestruturais emem plantaplanta �������� transmissõestransmissões curtascurtas ee directasdirectas dasdasforçasforças sísmicassísmicas
uniformidadeuniformidade dada estruturaestrutura emem alturaaltura �������� evitarevitar zonaszonas comcom elevadaelevada concentraçãoconcentração dede esforçosesforços eezonaszonas comcom grandesgrandes exigênciasexigências dede ductilidadeductilidade queque possampossamprovocarprovocar colapsocolapso prematuroprematuro
ResistênciaResistência ee rigidezrigidez bibi--direccionaisdireccionaisdispordispor osos elementoselementos estruturaisestruturais dede formaforma aa queque aa estruturaestrutura resistaresista aa acçõesacções horizontaishorizontais emem qualquerqualquerdirecçãodirecção (o(o movimentomovimento sísmicosísmico éé umum fenómenofenómeno bibi--direccional)direccional)escolherescolher aa rigidezrigidez dede formaforma aa::
-- minimizarminimizar osos efeitosefeitos dada acçãoacção-- limitarlimitar oo desenvolvimentodesenvolvimento dede deslocamentosdeslocamentos excessivosexcessivos (controlar(controlar danosdanos ee efeitoefeito PP--∆∆))
PROJECTO DE ESTRUTURASPROJECTO DE ESTRUTURAS
PrincípiosPrincípios básicosbásicos dede concepçãoconcepção
ResistênciaResistência ee rigidezrigidez dede torçãotorçãolimitarlimitar oo desenvolvimentodesenvolvimento dede movimentosmovimentos dede torçãotorção queque conduzemconduzem aa esforçosesforços nãonão uniformesuniformes
AcçãoAcção dede diafragmadiafragma aoao nívelnível dosdos pisospisosassegurarassegurar aa transmissãotransmissão dasdas forçasforças sísmicassísmicas aosaos sistemassistemas estruturaisestruturais verticaisverticais ee garantirgarantir queque essesesses
14Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
assegurarassegurar aa transmissãotransmissão dasdas forçasforças sísmicassísmicas aosaos sistemassistemas estruturaisestruturais verticaisverticais ee garantirgarantir queque essesessessistemassistemas actuamactuam emem conjuntoconjunto nana resistênciaresistência aa essasessas forçasforças
FundaçãoFundação adequadaadequadaassegurarassegurar queque oo edifícioedifício sejaseja excitadoexcitado dede formaforma uniformeuniforme pelopelo movimentomovimento dodo solosolo
-- fundarfundar aa estruturaestrutura nono mesmomesmo tipotipo dede solosolo-- utilizarutilizar oo mesmomesmo tipotipo dede fundaçãofundação-- introduzirintroduzir juntasjuntas parapara separarseparar corposcorpos comcom diferentesdiferentes fundaçõesfundações
Regularidade EstruturalRegularidade Estrutural
regularesregularesEstruturasEstruturas
nãonão regularesregulares
ModeloModelo estruturalestrutural
ConsequênciasConsequências MétodoMétodo dede análiseanálise
15Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
CoeficientedeCoeficientede comportamentocomportamento
Regularidade Simplificações permitidas
Planta Altura Modelo Análise
Coeficiente de comportamento
Sim
Sim
Não
Não
Sim
Não
Sim
Não
Plano
Plano
Tridimensional
Tridimensional
Estática
Dinâmica
Estática
Dinâmica
Valor de referência
Valor reduzido de 20%
Valor de referência
Valor reduzido de 20%
Critérios de regularidade em plantaCritérios de regularidade em planta
�� SimetriaSimetria emem relaçãorelação aa doisdois eixoseixos ortogonaisortogonais nono queque sese refererefere àà rigidezrigidez eedistribuiçãodistribuição dede massasmassas
�� FormaForma compactacompacta –– cadacada pisopiso devedeve serser delimitadodelimitado porpor umauma linhalinha poligonalpoligonalconvexaconvexa (a(a áreaárea exteriorexterior aa linhalinha nãonão podepode excederexceder 55%% dada áreaárea dodo piso)piso)
�� PisosPisos comcom comportamentocomportamento dede diafragmadiafragma
�� DimensõesDimensões emem plantaplanta satisfazendosatisfazendo aa condiçãocondição:: λλ == LLmáxmáx/L/Lminmin ≤≤ 44
�� LimitaçãoLimitação dosdos efeitosefeitos dede torçãotorção
16Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
�� LimitaçãoLimitação dosdos efeitosefeitos dede torçãotorção
ee00 ≤≤ 00..3030 rr ee00 –– distânciadistância entreentre oo centrocentro dede massamassa ee oo centrocentro dede rigidezrigidez
rr –– raioraio dede torçãotorção:: (rigidez(rigidez dede torçãotorção//rigidezrigidez lateral)lateral)11//22
rr ≥≥ llss llss –– raioraio dede giraçãogiração dada massamassa dodo pisopiso
Critérios de regularidade em alturaCritérios de regularidade em altura
�� ContinuidadeContinuidade dosdos elementoselementos verticaisverticais desdedesde aa fundaçãofundação aoao últimoúltimo pisopiso
�� RigidezRigidez laterallateral ee distribuiçãodistribuição dede massasmassas semsem descontinuidadesdescontinuidades significativassignificativas
�� AA relaçãorelação entreentre aa resistênciaresistência realreal ee aa resistênciaresistência necessárianecessária nãonão devedeve variarvariardesproporcionadamentedesproporcionadamente entreentre pisospisos adjacentesadjacentes
�� NoNo casocaso dede existiremexistirem recuosrecuos::
17Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Critérios de regularidade em alturaCritérios de regularidade em altura
�� NoNo casocaso dede existiremexistirem recuosrecuos::
18Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Elementos estruturais primários e secundáriosElementos estruturais primários e secundários
ÉÉ permitidopermitido escolherescolher umum determinadodeterminado númeronúmero dede elementoselementos
estruturaisestruturais (p(p..ee.. pilarespilares e/oue/ou vigas)vigas) comocomo elementoselementos sísmicossísmicos
secundáriossecundários..
-- elementoselementos queque nãonão participamparticipam nana resistênciaresistência àà acçãoacção sísmicasísmica
-- garantirgarantir apenasapenas capacidadecapacidade dede cargacarga parapara asas acçõesacções gravíticasgravíticas ee
resistênciaresistência aoao efeitoefeito PP--∆∆
19Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
resistênciaresistência aoao efeitoefeito PP--∆∆
�� AA rigidezrigidez laterallateral dede todostodos osos elementoselementos secundáriossecundários nãonão podepode
excederexceder 1515%% dada rigidezrigidez dosdos elementoselementos primáriosprimários
�� AA escolhaescolha dosdos elementoselementos secundáriossecundários nãonão podepode alteraralterar aa
classificaçãoclassificação dada estruturaestrutura quantoquanto àà regularidaderegularidade estruturalestrutural
Análise estruturalAnálise estrutural........
�� NaNa análiseanálise estruturalestrutural devedeve serser consideradaconsiderada aa rigidezrigidez emem estadoestado fendilhadofendilhado
--rigidezrigidez relativarelativa aoao inícioinício dada cedênciacedência dasdas armadurasarmaduras
(simplificadamente(simplificadamente ≈≈ 5050%% dada rigidezrigidez emem estadoestado nãonão fendilhado)fendilhado)
aumentoaumento dosdos deslocamentosdeslocamentos
20Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
aumentoaumento dosdos deslocamentosdeslocamentos
aumentoaumento dodo efeitoefeito PP--∆∆
�� DevemDevem serser consideradasconsideradas nana análiseanálise asas paredesparedes dede preenchimentopreenchimento dede pórticospórticos
queque contribuamcontribuam significativamentesignificativamente parapara aa rigidezrigidez laterallateral dada estruturaestrutura
Pórticos preenchidos com paredes de alvenariaPórticos preenchidos com paredes de alvenaria
NoNo casocaso dede existiremexistirem paredesparedes dede alvenariaalvenaria comcom asas seguintesseguintes característicascaracterísticas::
-- construídasconstruídas apósapós oo endurecimentoendurecimento dodo betãobetão dosdos elementoselementos dodo pórticopórtico
-- emem contactocontacto comcom osos elementoselementos dodo pórticopórtico masmas semsem qualquerqualquer ligaçãoligação especialespecial
-- consideradasconsideradas comocomo elementoselementos nãonão estruturaisestruturais
NecessidadeNecessidade dede considerarconsiderar osos seguintesseguintes aspectosaspectos::
-- efeitosefeitos nono comportamentocomportamento dada estruturaestrutura induzidosinduzidos porpor irregularidadesirregularidades importantesimportantes nana
21Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
-- efeitosefeitos nono comportamentocomportamento dada estruturaestrutura induzidosinduzidos porpor irregularidadesirregularidades importantesimportantes nana
disposiçãodisposição dasdas paredesparedes emem plantaplanta (torção)(torção) �������� analisaranalisar aa estruturasestruturas recorrendorecorrendo aa modelosmodelos
tridimensionaistridimensionais incorporandoincorporando asas paredesparedes
-- efeitosefeitos dasdas irregularidadesirregularidades emem alturaaltura (p(p..ee.. quandoquando ocorremocorrem reduçõesreduções significativassignificativas dede
paredesparedes emem umum ouou maismais pisos)pisos) �������� aumentoaumento dodo efeitosefeitos dada acçãoacção sísmicasísmica nosnos elementoselementos
verticaisverticais
-- limitaçãolimitação dede danosdanos nasnas paredesparedes (evitar(evitar aa roturarotura frágil,frágil, aa desintegraçãodesintegração prematuraprematura ee oo
colapsocolapso parapara forafora dodo plano)plano)
Verificação da SegurançaVerificação da Segurança
EstadoEstado limitelimite últimoúltimoGarantirGarantir condiçõescondições relativasrelativas àà resistência,resistência, ductilidade,ductilidade, equilíbrio,equilíbrio, estabilidadeestabilidade dede fundaçõesfundações ee juntasjuntas sísmicassísmicas
ResistênciaResistência
EEdd≤≤ RRdd
OsOs esforçosesforços EEdd relativosrelativos àà combinaçãocombinação dede acçõesacções queque envolveenvolve oo sismosismo devedeve incluirincluir osos efeitosefeitos dede 22ªª ordemordem (P(P--∆∆))
EfeitoEfeito PP--∆∆
22Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
PtotPtot –– cargascargas verticaisverticais totaistotais acimaacima dodo pisopiso emem análiseanáliseVtotVtot –– esforçoesforço totaltotal dede cortecorte sísmicosísmico nono pisopiso emem análiseanálisedrdr –– deslocamentodeslocamento relativorelativo entreentre pisospisos drdr == qq (dei(dei -- deidei--11))hh –– alturaaltura entreentre pisospisos
θθ << 00..11 nãonão éé necessárionecessário considerarconsiderar osos efeitosefeitos dede 22ªª ordemordem00..11 << θθ << 00..22 consideraçãoconsideração aproximadaaproximada dosdos efeitosefeitos dede 22ªordemªordem xx ((11//11-- θθ))
θθ << 00..33 valorvalor limitelimite permitidopermitido
Verificação da SegurançaVerificação da Segurança
Estado limite últimoEstado limite último
DuctilidadeDuctilidade
�� VerificaçãoVerificação dosdos requisitosrequisitos dede ductilidadeductilidade relativosrelativos aoao coeficientecoeficiente dede comportamentocomportamento
adoptadoadoptado
23Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
�� VerificaçãoVerificação dosdos requisitosrequisitos relativosrelativos aosaos materiaismateriais adoptadosadoptados
betãobetão –– classeclasse dede resistênciaresistência
açoaço –– classeclasse dede ductilidadeductilidade
�� DimensionamentoDimensionamento porpor capacidadecapacidade realreal –– estabelecerestabelecer umauma hierarquiahierarquia dede resistênciaresistência dosdos
diferentesdiferentes elementoselementos estruturaisestruturais ee evitarevitar roturasroturas frágeisfrágeis
Verificação da SegurançaVerificação da Segurança
Estado limite últimoEstado limite último
JuntasJuntas sísmicassísmicas
ProtecçãoProtecção contracontra colisõescolisões comcom estruturasestruturas adjacentesadjacentes
∆∆ == dd1122 ++ dd22
22
24Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
∆∆ -- aberturaabertura dada juntajuntaddii –– máximomáximo deslocamentodeslocamento horizontalhorizontal dosdos edifíciosedifícios ouou corposcorpos dede edifíciosedifícios
ddii == qq ddee
NoNo casocaso dosdos pisospisos estaremestarem aoao mesmomesmo nívelnível ∆∆’’ == 00..7070 ∆∆
Verificação da SegurançaVerificação da Segurança
Limitação de DanosLimitação de Danos
-- LimitaçãoLimitação dada derivaderiva entreentre pisospisos
ElementosElementos nãonão estruturaisestruturais construídosconstruídos comcom materiaismateriais frágeisfrágeis fixosfixos àà estruturaestrutura
ddrr νν ≤≤ 00..005005 hh
ElementosElementos nãonão estruturaisestruturais construídosconstruídos comcom materiaismateriais dúcteisdúcteis
25Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
ElementosElementos nãonão estruturaisestruturais construídosconstruídos comcom materiaismateriais dúcteisdúcteis
ddrr νν ≤≤ 00..00750075 hh
ElementosElementos nãonão estruturaisestruturais fixosfixos dede modomodo aa nãonão interferirinterferir comcom aa deformaçãodeformação dada estruturaestrutura
ddrr νν ≤≤ 00..0101 hh
ddrr== qq (d(deiei -- ddeiei--11))
νν == 00..44 // 00..55
§§ 5 5 –– EDIFÍCIOS DE BETÃOEDIFÍCIOS DE BETÃO
ESTRUTURASESTRUTURAS DEDE EDÍFICIOSEDÍFICIOS DEDE BETÃO,BETÃO, EXECUTADOSEXECUTADOS “IN“IN--SITU”SITU” OUOUPRÉPRÉ--FABRICADOSFABRICADOS
REGRASREGRAS ADICIONAISADICIONAIS AOAO INDICADOINDICADO NONO ECEC22
NÃONÃO APLICÁVEL,APLICÁVEL, NANA GENERALIDADE,GENERALIDADE, AA EDIFÍCIOSEDIFÍCIOS EMEM QUEQUE LAJESLAJES FUNGIFORMESFUNGIFORMES
26Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
NÃONÃO APLICÁVEL,APLICÁVEL, NANA GENERALIDADE,GENERALIDADE, AA EDIFÍCIOSEDIFÍCIOS EMEM QUEQUE LAJESLAJES FUNGIFORMESFUNGIFORMES
INTEGREMINTEGREM OO “SISTEMA“SISTEMA PRIMÁRIO”PRIMÁRIO” DEDE RESISTÊNCIARESISTÊNCIA ÀSÀS ACÇÕESACÇÕES SÍSMICASSÍSMICAS
(a(a contribuiçãocontribuição dodo “sistema“sistema secundário”secundário” parapara aa rigidezrigidez laterallateral dada estruturaestrutura nãonão
podepode excederexceder 1515%% dada correspondentecorrespondente aoao “sistema“sistema primário”)primário”)
“PRINCÍPIOS” DE DIMENSIONAMENTO (“PRINCÍPIOS” DE DIMENSIONAMENTO (§§ 5.2)5.2)
EDIFÍCIOSEDIFÍCIOS COMCOM CAPACIDADECAPACIDADE PARAPARA DISSIPARDISSIPAR ENERGIA,ENERGIA, SEMSEM PERCAPERCA SIGNIFICATIVASIGNIFICATIVA DEDE
RESISTÊNCIARESISTÊNCIA..
CLASSESCLASSES DEDE DUCTILIDADEDUCTILIDADE MÉDIAMÉDIA (M)(M) OUOU ALTAALTA (H),(H), DEPENDENDODEPENDENDO DODO NÍVELNÍVEL DEDE
CAPACIDADECAPACIDADE DEDE DISSIPAÇÃODISSIPAÇÃO DEDE ENERGIAENERGIA..
27Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
PREVALÊNCIAPREVALÊNCIA DOSDOS MODOSMODOS DEDE ROTURAROTURA GLOBAIS,GLOBAIS, E,E, DENTRODENTRO DESTES,DESTES, DOSDOS MODOSMODOS DEDE
ROTURAROTURA DÚCTEISDÚCTEIS (FLEXÃO),(FLEXÃO), EMEM DETRIMENTODETRIMENTO DOSDOS MODOSMODOS FRÁGEISFRÁGEIS (CORTE)(CORTE)..
EMEM ALTERNATIVAALTERNATIVA (APENAS(APENAS SUGERIDOSUGERIDO PARAPARA SITUAÇÕESSITUAÇÕES DEDE BAIXABAIXA SISMICIDADE),SISMICIDADE), PODEPODE
OPTAROPTAR--SESE PORPOR UMAUMA CONCEPÇÃOCONCEPÇÃO CORRESPONDENTECORRESPONDENTE AA “BAIXA“BAIXA CAPACIDADECAPACIDADE DEDE DISSIPAÇÃODISSIPAÇÃO
DEDE ENERGIA”ENERGIA” –– CLASSECLASSE DEDE DUCTILIDADEDUCTILIDADE BAIXABAIXA (L)(L) ,, SEGUINDOSEGUINDO--SESE APENAS,APENAS, NONO ESSENCIAL,ESSENCIAL,
ASAS DISPOSIÇÕESDISPOSIÇÕES DODO ECEC22..
COEFICIENTE DE COMPORTAMENTO ( q )COEFICIENTE DE COMPORTAMENTO ( q )
q = qq = q0 0 kkww ≥ 1.5≥ 1.5
qq00 Valor base Valor base –– dependente do tipo de sistema estrutural e da regularidade em dependente do tipo de sistema estrutural e da regularidade em alçadoalçado
KKww factor dependente do modo de rotura, em sistemas com paredes (≤ 1)factor dependente do modo de rotura, em sistemas com paredes (≤ 1)
28Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
αααααααα11 multiplicador de Emultiplicador de EEdEd correspondente à formação da primeira rótulacorrespondente à formação da primeira rótula
ααααααααuu multiplicador de Emultiplicador de EEdEd correspondente à formação do mecanismo de roturacorrespondente à formação do mecanismo de rotura
( α( α( α( α( α( α( α( αu u / / αααααααα11 ) variável entre 1.0 e 1.3) variável entre 1.0 e 1.3
29Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Não verificando as condições de regularidade em plantaNão verificando as condições de regularidade em planta↔ ↔ ( α( α( α( α( α( α( α( αu u / / αααααααα11 ) = ) = {1 + {1 + ((ααααααααuu//αααααααα11) ) (5)(5)} / 2} / 2
e=0.25
e=0.25
e=0.60
Viga 0.20x0.60
Viga 0.25x0.60
Viga 0.25x0.60
Viga 0.20x0.60
Viga 0.20x0.60
20.00
30Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Viga 0.20x0.60
Viga 0.25x0.60
Viga 0.20x0.60
30.00
q0 DCL DCM DCH
Estrutura Parede 1.5 3.0 4.0x1.1
Estrutura Pórtico/Parede (“wall equivalent”) 1.5 3.0x1.2 4.5x1.2
KKww (≤1.0), factor dependente do modo de rotura, em sistemas com paredes(≤1.0), factor dependente do modo de rotura, em sistemas com paredes
31Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO (CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO (§§ 5.2.3)5.2.3)
•• RESISTÊNCIA LOCALRESISTÊNCIA LOCAL EEdd (incl. eventuais efeitos 2ª ordem) ≤ R(incl. eventuais efeitos 2ª ordem) ≤ Rdd
•• CONTROLO DO MODO DE ROTURA ( “CAPACITY DESIGN RULE” )CONTROLO DO MODO DE ROTURA ( “CAPACITY DESIGN RULE” )
32Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
•• CONTROLO DA DUCTILIDADE LOCAL CONTROLO DA DUCTILIDADE LOCAL
-- Ductilidade em curvatura, suficiente em todas as “regiões críticas”Ductilidade em curvatura, suficiente em todas as “regiões críticas”
µµµµµµµµφ φ φ φ φ φ φ φ = (1/R)= (1/R)uu/(1/R)/(1/R)y y ≥ 2 q≥ 2 q00 --11
-- Cintagem adequada para impedir a encurvadura de varões comprimidosCintagem adequada para impedir a encurvadura de varões comprimidos
33Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
VIGAS VIGAS –– VVEdEd -- §§ 5.4.2.2 (DCM) e 5.4.2.2 (DCM) e §§ 5.5.2.1 (DCH) 5.5.2.1 (DCH)
γγγγγγγγRdRd = 1.0 (DCM)= 1.0 (DCM)
γγγγγγγγRdRd = 1.2 (DCH)= 1.2 (DCH)
34Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
PILARES PILARES -- VVEdEd -- §§ 5.4.2.3 (DCM) e 5.4.2.3 (DCM) e §§ 5.5.2.2 (DCH) 5.5.2.2 (DCH)
γγγγγγγγRdRd = 1.1 (DCM)= 1.1 (DCM)
γγγγγγγγRdRd = 1.3 (DCH)= 1.3 (DCH)
35Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
γγγγγγγγRdRd = 1.3 (DCH)= 1.3 (DCH)
PAREDES PAREDES -- §§ 5.4.2.4 (DCM)5.4.2.4 (DCM)
FLEXÃOFLEXÃO
ESF. TRANSVERSOESF. TRANSVERSO
36Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
VVEdEd
≈≈1.5 V1.5 VEdEd
ββββββββ = A’= A’ss/A/Ass ≥ 0.5≥ 0.5
A’A’ss
AAss
VIGAS VIGAS –– DUCTILIDADE LOCAL DUCTILIDADE LOCAL -- §§ 5.4.3.1.2 (DCM)5.4.3.1.2 (DCM)
≈ ≈ hh
37Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Armadura LongitudinalArmadura Longitudinal Armadura TransversalArmadura Transversal
ddbwbw ≥ 6 mm≥ 6 mm
s s ≤ min ≤ min { h{ hww/4, 24d/4, 24dbw bw , 225 mm, 8d, 225 mm, 8dbLbL }}
≈ ≈ hhww
PILARES PILARES –– DUCTILIDADE LOCAL DUCTILIDADE LOCAL -- §§ 5.4.3.2.2 (DCM) 5.4.3.2.2 (DCM)
1% 1% ≤ ≤ ρρρρρρρρLL ≤ 4%≤ 4% ννννννννdd ≤ 0.65≤ 0.65
38Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
PILARES PILARES –– CINTAGEM NA REGIÃO CRÍTICA (DCM)CINTAGEM NA REGIÃO CRÍTICA (DCM)
Secções RectangularesSecções Rectangulares
39Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
C30
A500q =3.3µ
φ=2x3.3-1=5.60
8Ø20ρ=1.5%
0.40
0.40
666.03.03.06
15.081
2
=××
×−=nαααα
694.03.02
10.01
3.02
10.01 =
×−
×−=sαααα
4625.0=αααα
−×××××≥ − 035.0
30.0
40.010175.26.530
4625.0
1 3
dwd ννννωωωω
10.0//1035.04.0
10.0//824.03.0
φφφφωωωωνννν
φφφφωωωωνννν
→=→=
→=→=
wdd
wdd
PILARES PILARES –– CINTAGEM NA REGIÃO CRÍTICA (DCM)CINTAGEM NA REGIÃO CRÍTICA (DCM)
Secções CircularesSecções Circulares
C30
A500q =3.0µ
φ=2x3.0-1=5.000.
80
16Ø20ρ=1.0%
0.1=nαααα
86.010.0
1
2
=
−=αααα
86.0=αααα
40Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
Secções Circulares Secções Circulares com cintas helicoidaiscom cintas helicoidais
86.07.02
10.01 =
×−=sαααα
−×××××≥ − 035.0
70.0
80.010175.20.530
86.0
1 3
dwd ννννωωωω
10.0//1622.06.0
10.0//1213.04.0
φφφφωωωωνννν
φφφφωωωωνννν
→=→=
→=→=
wdd
wdd
20
435
4
7.0
7.010.0
2×
×=
ππππ
ππππωωωω
s
wd
A
PILARES PILARES –– ARMADURA MÍNIMA DE CINTAGEM NA REGIÃO CRÍTICA (DCM)ARMADURA MÍNIMA DE CINTAGEM NA REGIÃO CRÍTICA (DCM)
ωωωωωωωωwd,minwd,min ≥ 0.08≥ 0.08
ddww ≥ 6 mm≥ 6 mm
s ≤ min s ≤ min { b{ b00/2, 175 mm, 8d/2, 175 mm, 8dLL }}
bbii ≤ 200 mm≤ 200 mm
41Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
EM GERAL, A ARMADURA DE CINTAGEM DEVE SER PROLONGADA PARA O INTERIOR DO NÓEM GERAL, A ARMADURA DE CINTAGEM DEVE SER PROLONGADA PARA O INTERIOR DO NÓ
C30
A500q =3.3µ
φ=2x3.3-1=5.60
8Ø20ρ=1.5%
0.40
0.40
C30
A500q =3.0µ
φ=2x3.0-1=5.000.
80
16Ø20ρ=1.0%( )
09.020
435
3.03.0
212.043.0415.0
10283.0
15.0//6
4
=×
×+××
→
−
φφφφ094.015.0//12
097.010.0//10
=→
=→
wd
wd
ωωωωφφφφ
ωωωωφφφφ
PAREDES PAREDES –– DUCTILIDADE LOCAL DUCTILIDADE LOCAL -- §§ 5.4.3.4.2 (DCM) 5.4.3.4.2 (DCM)
ννννννννdd ≤ 0.40≤ 0.40
Armadura de alma verticalArmadura de alma vertical
42Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
lc lc ≥ min ≥ min { 0.15 l{ 0.15 lww, 1.5 b, 1.5 bww }}
ρρρρρρρρLL ≥ 0.5%≥ 0.5%
DCH DCH –– DUCTILIDADE ELEVADA DUCTILIDADE ELEVADA -- §§ 5.55.5
43Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
DCH DCH –– VIGAS DE LIGAÇÃO DE PAREDES VIGAS DE LIGAÇÃO DE PAREDES -- §§ 5.5.3.55.5.3.5
ROTURA PREVALECENTE EM FLEXÃOROTURA PREVALECENTE EM FLEXÃO l/h l/h ≥ 3≥ 3SEM OCORRÊNCIA DE FENDILHAÇÃO BISEM OCORRÊNCIA DE FENDILHAÇÃO BI--DIAGONALDIAGONAL VVEdEd ≤ f≤ fctdctd bbww dd
VVEdEd = 2 M= 2 MEdEd / l/ l
44Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos
VVEdEd ≤ 2 A≤ 2 Asisi ffydyd sin sin αααααααα
SISTEMAS DE ISOLAMENTO SÍSMICOSISTEMAS DE ISOLAMENTO SÍSMICO
45Dimensionamento de Estruturas de Betão de Acordo com os Eurocódigos