As estruturas de betão armado exigem verificações de estabilidade global e local. Embora a maioria dos programas modernos seja capaz de realizar essas análises, o método de verificação e o nível de transparência do cálculo variam significativamente. Apresenta-se a seguir uma breve panorâmica da verificação típica da estabilidade, seguida de uma comparação entre o ETABS e o RFEM 6.
Estabilidade global
A estabilidade global é geralmente considerada incluindo o efeito P–Δ durante a análise estrutural, após redução da rigidez dos elementos estruturais para ter em conta os efeitos da fendilhação.
De acordo com o ACI 318, os coeficientes de redução de rigidez habitualmente utilizados são:
| 0.70 | pilares |
| 0.35 | vigas |
| 0.25 | lajes |
Para a análise da estabilidade global, a redução da rigidez devida à fluência é frequentemente considerada nula, uma vez que as cargas laterais são tipicamente cargas de curta duração.
Estabilidade local
Após a conclusão da análise global, a estabilidade local tem ainda de ser verificada, em particular para os pilares. No ACI 318, esta questão é abordada através do Método de Amplificação de Momentos, por meio do coeficiente βdns, que depende principalmente dos esforços internos que atuam no pilar e da rigidez de flexão efetiva (EI) do elemento.
O ACI 318-19 (6.6.4.4.4) propõe três abordagens para estimar a rigidez efetiva fendilhada:
- Método a) apenas é considerada a secção de betão
- Método b) são considerados tanto o betão como a armadura
- Método c) são consideradas a armadura e a carga aplicada
Em todos os métodos, o efeito da fluência na rigidez é tido em conta através do coeficiente βdns.
Exemplo
De seguida, comparam-se os resultados de cálculo do ETABS e do RFEM 6 utilizando um modelo simples de um pilar de betão armado.
Parâmetros
| Secção do pilar | 1,0 m × 1,0 m |
| Comprimento | 8,5 m (direção X: extremidades encastrada–livre, direção Y: encastrada–rotulada) |
| Resistência do betão | f'c = 40 MPa |
| Percentagem de armadura | 1% |
| Carga axial | 10 000 kN |
| Momento em torno de X | 3000 kNm |
Resultados ETABS
→ o método a) é utilizado internamente para o dimensionamento de pilares
de acordo com os resultados:
- dns = 4,33 → significativamente superior ao limite do ACI de 1,4
- o pilar é considerado inseguro
- o rácio de capacidade é 1,14
Resultados RFEM
→ o método c) é utilizado internamente para o dimensionamento de pilares
de acordo com os resultados:
- dns = 1,39 → inferior ao limite do ACI de 1,4
- o pilar é considerado seguro
- o rácio de capacidade é 0,94
Notas
Um dos principais pontos fortes do RFEM 6 é o seu relatório de cálculo detalhado, que proporciona uma transparência essencial e permite aos engenheiros verificar com confiança as hipóteses adotadas e compreender claramente os parâmetros de dimensionamento condicionantes.