RIGIDEZES DAS COLUNAS DE AMARRAÇÃO VERTICAIS

A norma sísmica indica que as colunas de amarração verticais podem ser utilizadas adequadamente nos cantos dos edifícios, nas seções intermediárias das paredes e nas bordas das aberturas de portas e janelas, mas não fornece nenhuma orientação sobre como devem ser consideradas nos cálculos. Portanto, não existe obrigação de considerar as rigidezes das colunas de amarração verticais segundo a norma sísmica nem segundo o regulamento de edifícios em risco.

Assumindo que o usuário pode não desejar considerar a rigidez das colunas de amarração verticais, o programa não divide automaticamente as paredes em segmentos quando uma coluna de amarração vertical é desenhada. Se a rigidez das colunas de amarração verticais for considerada, pode ser apropriado desenhar as paredes em duas partes de modo que a coluna de amarração vertical não passe pelo interior de cada parte.

Se a opção de incluir as rigidezes das colunas de amarração verticais no cálculo for marcada, as rigidezes das colunas de amarração verticais são levadas em conta. O programa trata a coluna de amarração vertical como uma parede com um coeficiente de rigidez especial que atua nas direções X e Y.

O programa calcula a rigidez da coluna de amarração vertical mediante a seguinte fórmula:

Rigidez relativa da coluna de amarração vertical := valor_abs(Edh_Eds * comprimento do lado curto da coluna de amarração vertical (cm) * comprimento do lado longo da coluna de amarração vertical (cm) / 100 / 100 / Altura livre adjacente à coluna de amarração vertical (m);

Na formulação:

   Edh\_Eds: Razão do módulo de elasticidade da coluna de amarração vertical ao módulo de elasticidade da parede. (Multiplicador de rigidez relativa da coluna de amarração vertical em relação às paredes)

   Altura livre adjacente à coluna de amarração vertical: Quando existe uma abertura de porta ou janela adjacente à coluna de amarração vertical na direção relevante, a altura livre da coluna de amarração vertical é a menor das alturas de porta e janela na direção de cálculo. Quando não existe porta nem janela adjacente à coluna de amarração vertical na direção sísmica relevante, a altura livre da coluna de amarração vertical é tomada igual à altura do pavimento.

   Norma sísmica 2007 Tabela 2.1 B1 — A fórmula de pavimento fraco para edifícios de concreto armado é indicada da seguinte forma:

ΣAe = Área de cisalhamento eficaz em qualquer pavimento na direção do sismo considerado

ΣAg = Soma das áreas das seções transversais dos elementos do sistema resistente que atuam como paredes de cisalhamento na direção paralela à direção do sismo considerado em qualquer pavimento

ΣAk = Soma das áreas das paredes de preenchimento em alvenaria (excluindo as aberturas de portas e janelas) paralelas à direção do sismo considerado em qualquer pavimento

Aw = Área da alma eficaz da seção transversal do pilar (excluindo a área das saliências do pilar perpendiculares à direção sísmica)

ΣAw = Soma das áreas de alma eficazes Aw das seções transversais dos pilares em qualquer pavimento

Como se depreende da fórmula, a rigidez relativa dos elementos de concreto armado em relação às paredes é 1/0,15 = 6,66 vezes maior. Em nossa opinião, o valor de Edh_Eds pode ser tomado como 6,66.

No livro "Introdução à Engenharia Sísmica" do Prof. Dr. Zekai CELEP, a razão do módulo de elasticidade do encamisamento de reforço ao módulo de elasticidade da parede (multiplicador de rigidez relativa do encamisamento de reforço em relação às paredes) é tomada como 5. Como as colunas de amarração verticais são também elementos de concreto armado, pode-se considerar apropriado, com abordagem similar, tomar a razão como 5.

Se as colunas de amarração verticais forem consideradas como elementos do tipo parede que trabalham em ambas as direções, suas rigidezes podem ser tomadas como 1.

A norma sísmica exige que os edifícios em alvenaria sejam verificados unicamente frente ao esforço de cisalhamento. Além disso, a formulação de rigidez é incompatível com o concreto armado (visto que se utilizam valores de rigidez relativa e trata-se de uma fórmula simplificada/aproximada). Portanto (levando em conta também nossas discussões com o meio acadêmico), não consideramos que o uso de relações de módulo de elasticidade puras seja um método seguro para atribuir valores de rigidez relativa às colunas de amarração verticais.

Em consulta com o Prof. Dr. Zekai Celep, este não considerou apropriado levar em conta especialmente as rigidezes das colunas de amarração verticais nos sistemas estruturais de alvenaria que não formam um pórtico regular.

Durante as inspeções visuais de numerosos edifícios realizadas por nossa equipe após o terremoto de Van, foram feitas as seguintes observações em edifícios de um pavimento com laje de madeira: foram observadas fissuras devidas a movimentos para fora do plano de até 2 a 4 cm nos cantos dos edifícios e nas seções intermediárias das paredes; em edifícios com laje de concreto armado e sem colunas de amarração verticais (2 a 3 pavimentos), foram observadas fissuras de cisalhamento diagonais em X nos painéis de parede sólida entre aberturas de portas e janelas com espessuras de 0,5 a 1,5 cm; em edifícios com colunas de amarração verticais 20/20 nas seções intermediárias das paredes, foram observadas fissuras de cisalhamento em X da ordem de 0 a 0,5 mm. O material das paredes em quase a totalidade dos aproximadamente 300 edifícios em alvenaria inspecionados era bloco vazado.

A iniciativa quanto às rigidezes das colunas de amarração verticais cabe ao usuário e/ou aos engenheiros responsáveis.