EN 1998
Paredes de concreto armado dúctil representam um elemento estrutural central no projeto sísmico, pois contribuem significativamente para a absorção de ações horizontais e dissipação de energia. O comportamento estrutural delas em caso de terremoto é influenciado essencialmente por efeitos dinâmicos não lineares, super-resistência e a formação de zonas plásticas.
A norma Eurocode 8 leva em conta essas incertezas exigindo que, para o projeto, os esforços sejam determinados com base em envelopes e aplicando coeficientes de ampliação, especialmente para forças cortantes.
Fundamentos normativos e comportamento estrutural
Determinação dos momentos fletores de projeto
O comportamento não linear de uma parede de concreto armado não acoplada é caracterizado por uma única rótula plástica na base. Esta seção da parede deve ser dimensionada para o momento fletor resultante da análise da situação de projeto sísmico. Para evitar um alongamento acima da rótula plástica na base, o EC 8 [1] especifica que o diagrama de momentos fletores de projeto deve se basear em um envelope derivado do diagrama de momentos fletores obtido da análise e deslocado verticalmente. Esta abordagem é conhecida como Tension Shift (TS ou deslocamento da linha de trações) e está ilustrada na figura a seguir.
De acordo com o EC 8 [1], o envelope pode ser considerado linear, desde que a estrutura não apresente descontinuidades significativas em massa, rigidez ou capacidade de carga ao longo de sua altura. O deslocamento tensionante (al) deve corresponder à inclinação da barra (θ) adotada para as verificações da capacidade de resistência ao corte no estado limite último (ULS), conforme o EC 2 [2]. A medida do deslocamento é determinada como segue (EC 2 [2], (9.2)).
Determinação das forças cortantes de projeto
O valor do momento fletor na base da parede e a consideração como console isolado não são suficientes para determinar de forma confiável as máximas forças cortantes sísmicas em diferentes alturas da parede. Esta limitação decorre da natureza dinâmica das forças transferidas dos pavimentos para a parede, que flutuam durante um terremoto [4].
- Para resolver este problema, é feita a seguinte suposição básica:
Se o momento de capacidade MRd supera o momento fletor baseado na análise elástica na base da parede para a carga sísmica de projeto MEd, então as forças cortantes sísmicas em qualquer altura da parede superam aquelas calculadas na mesma análise elástica proporcionalmente à razão MRd/MEd.
- Consequentemente, a seguinte ação é adotada:
As forças cortantes derivadas da análise sísmica de projeto (V’Ed) são ajustadas por um fator de ampliação de capacidade de projeto (ε). Este fator depende diretamente da razão MRd/M’Ed e escala a força cortante conforme proposto por Fardis et al. [3].
Além disso, o EC 8 [1] requer que o aumento potencial das forças cortantes na base de uma parede sísmica primária em estruturas de classe de ductilidade média (DCM) seja também considerado. As forças cortantes de projeto (V Ed) são fixadas em 50% a mais do que as forças cortantes derivadas da análise (V’Ed), como mostrado na equação a seguir. Para essa classe de ductilidade específica, é adotado um fator de ampliação ε = 1,5.
O coeficiente de ampliação pode ser descrito pela fórmula a seguir (EC 8 [1], (5.25) e 5.4.2.4(7)).
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q |
Coeficiente de comportamento considerado no projeto |
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MEd |
Momento fletor de cálculo na base da parede |
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MRd |
Momento de capacidade de projeto (admitido) no pé da parede |
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Coeficiente de sobrerresistência, Se não forem conhecidas informações mais precisas, pode-se assumir que |
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T1 |
Período fundamental de vibração do edifício na direção das forças de cisalhamento VEd |
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TC |
Período base da faixa de aceleração espectral constante do espectro (EC8, 3.2.2) |
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Se(T) |
Ordenada do espectro de resposta elástico (EC 8, 3.2.2) |
A figura a seguir ilustra inicialmente o curso calculado das forças cortantes (a), o curso aumentado pelo coeficiente de ampliação (b) e o curso de força cortante de projeto envolvente (c).
