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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
Organização
- Introdução
- Análise Pushover
- Método N2
- Caso prático
- Conclusões
1/ 21
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
3/ 21
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
5/ 21
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
6/ 21
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
- 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
8/ 21
introdução Método N2 Caso prático conclusõesAnálise Pushover
Parede rectangularGEOMETRIA
Carregamento uniforme
9/ 21
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
13/ 21
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
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
)
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
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