Na definição das características gerais do edifício, introduzem-se: o número de pisos subterrâneos e acima do nível do solo; a espessura das lajes; tipo de cobertura (plana ou cobertura de madeira sobre a laje); altura entre pisos; tipo de alvenaria: armada, não armada ou confinada.
As acções sobre a estrutura são divididas em acções permanentes e acções variáveis definindo-se os respectivos coeficientes para as combinações de acções segundo o EC1 [28].
As características da cobertura em madeira também podem ser definidas para posterior dimensionamento.
A consideração de alvenaria armada ou confinada é efectuada através de um aumento na resistência ao corte da alvenaria, efectuando-se as mesmas verificações no caso de alvenaria não armada. Neste caso, é necessário definir o tipo de betão e de armaduras utilizadas.
3.3 “AEDES – PC.M”
O programa “AEDES – Sistema di Analisi Struttural per Edifici Esistenti” apresenta duas versões para o dimensionamento de edifícios em alvenaria existentes e novos: “PC.M” – “Progettazzione di Costruzioni in Muratura”; “PC.E” – “Programma per il Calcolo agli Elementi Finiti”, ver Figura 26. Estas versões são significativamente distintas pelo que serão tratadas separadamente.
(a)
(b)
3.3.1 Contexto normativo
O contexto normativo, no programa “AEDES-PC.M”, é o das normas italianas, ver secção 3.1.1, sendo que no caso da acção sísmica para edifícios novos se adopte o D.M.’96 e respectivas verificações pelo D.M.’87. Para uma análise de desempenho da estrutura à acção sísmica (embora este tipo de análise é mais frequente para edifícios existentes) a norma sísmica aplicada é a Circular nº 21745 [29].
3.3.2 Definição das paredes e lajes
A introdução dos dados do problema, inicia-se através da janela “Dati Progetto”, onde se define o tipo de edifício a dimensionar, isto é, se corresponde a um edifício novo ou existente e o respectivo número de pisos, ver Figura 29(a). Para cada piso do edifício a analisar, define-se as suas características através no quadro apresentado na Figura 29(b):
• Número de paredes; • Número de lajes; • Altura do piso;
• Espessura da laje apoiada nas paredes pertencentes ao piso;
• Comportamento da laje: infinitamente rígida no seu plano ou flexível;
• No caso de laje infinitamente rígida no seu plano, seleccionar método de comportamento para verificação ao corte (Método Por; Método Por Flex; Método VeT = Método simplificado)
• Flexão composta – se activar esta célula o programa efectuará a verificação de segurança às acções no plano;
• Se existem acções actuantes devido a acção do vento segundo as direcções X e Y;
• Cargas permanentes e acidentais que podem ser definidas independentemente do cálculo automático efectuado pelo programa.
• Coeficiente de redução da acção acidental para o cálculo do peso sísmico;
• Força sísmica que pode ser introduzida ou calculada automaticamente pelo programa (“F def.”);
• Dimensões máximas e mínimas para o cálculo de eventuais efeitos torsores se
D/B > 2.5.
(a)
(b)
Figura 27 – Definição da estrutura no “AEDES-PC.M”: (a) Dados do Projecto e (b) Características de cada piso
As paredes são definidas em “Dati Pareti” para o respectivo piso, ver Figura 28(a). A parede pode ser definida como função resistente (“Portante”) do ponto de vista estático, quando resiste apenas à carga vertical ou de contraventamento (“Controvento”) quando contribui para resistir as acções horizontais, nomeadamente à acção sísmica. A tipologia depende do material, como as seguintes opções existentes:
• Parede em alvenaria (“maschio murario”); • Pilar em aço;
• Pilar consolidado regular de 4 ângulos; • Septo em betão armado;
• Pilar em betão armado;
• Trave em alvenaria (parede acima da padieira das aberturas);
• Trave;
• Parede em alvenaria armada.
Os significados das restantes características a serem introduzidas na tabela respectiva às paredes são:
• Numeração das paredes;
• Numeração dos alinhamentos, identificando todas as paredes pertencentes ao mesmo alinhamento com a mesma designação;
• Se a parede é fundada ou não no terreno;
• Número de vértices da parede e introdução das respectivas coordenadas;
• O comprimento da parede segundo as duas direcções principais (X e Y) assim como as coordenadas do centro de gravidade de cada parede são automaticamente determinadas pelo programa;
• Ângulo com que a parede faz com o alinhamento anteriormente definido;
• Altura a que se encontra a base da parede (diferente de zero em zonas de aberturas);
• Altura de cálculo para a verificação às acções no plano;
• Tipo material que constitui a parede e respectivas características definidas em “Tabella Materiali”;
• Rigidez da parede à translação horizontal;
• Momento flector na secção intermédia da parede, para a verificação à flexão composta por acção de forças actuando paralelamente ao plano da parede; • Distância entre paredes ortogonais à parede considerada;
• Impulso de terras;
• Carga permanente concentrada no topo da parede; • Sobrecarga concentrada no topo da parede; • Coeficiente de redução da sobrecarga;
• Excentricidade correspondente às cargas concentradas;
• Carga permanente distribuída por metro linear no topo da parede; • Sobrecarga distribuída por metro linear no topo da parede;
• Coeficiente de redução da sobrecarga;
• Excentricidade correspondente às cargas distribuídas; • Carga permanente de superfície;
• Excentricidade correspondente à carga de superfície;
• Força permanente horizontal no topo da parede na direcção ortogonal ao plano da parede;
• Força acidental horizontal no topo da parede na direcção ortogonal ao plano da parede;
• “Setto” – considera-se que a parede é contínua em toda a altura do edifício, isto é, da fundação ao topo, se activar esta célula a parede é submetida à verificação ao derrubamento e a altura da parede para a determinação do momento na verificação à segurança às acções no plano não será a altura entre pisos;
• O tipo de ligação da laje à parede; • Acção estabilizadora de atirantamento;
• Tensão vertical directamente especificada que substitui qualquer outra determinação do esforço normal na parede.
A introdução das lajes (Figura 29(a)) é realizada através da janela gráfica “Dati Solai”, para cada piso. Os dados a introduzir são:
• Tipo de laje – seleccionando-se um tipo de laje pré-definido em “Tabella Solai”; • Espessura;
• Peso próprio;
• Acção permanente – outra acção de carácter permanente para além do peso próprio;
• Sobrecarga;
• Coeficiente de redução da sobrecarga;
• Coeficiente de combinação da sobrecarga para a verificação aos Estados Limites (ponto B.8.2. D.M.’96 [25]);
Nota: A definição dos parâmetros anteriores não era necessária pois são intrínsecos
ao tipo de laje seleccionada, isto é, são definidos em “Tabella Solai” (Figura 29(b)).
• Os alinhamentos que definem a geometria da laje; • Ângulo de orientação da laje em planta;
• Inclinação da laje;
• Esquema estático: laje armada numa direcção ou em duas direcções, abóbada de aresta ou abóbada de berço;
• Percentagem de carga vertical da laje que vai ser suportada pelas paredes com direcção paralela à orientação da laje;
• Impulso, se existente;
(a)
(b)
Figura 29 – Definição das lajes “AEDES-PC.M”: (a) Introdução das lajes e (b) Tipo de lajes e suas características
3.3.3 Definição das propriedades mecânicas
Para a definição do material constituinte da parede, são introduzidas as respectivas características na “Tabella Materiali” (Figura 30), sendo estas: resistência à compressão do elemento na direcção da carga vertical (fvk); resistência à compressão do elemento na
direcção ortogonal à direcção da carga vertical e no plano da parede (fhk); tipo de
argamassa (Mi); resistência característica à compressão da parede (fk); resistência
característica ao corte em ausência de carga vertical (fvk0); Módulo de Young (E);
Figura 30 – Definição das propriedades mecânicas no “AEDES-PC.M”