O EC8 promove uma conceção, projeção e dimensionamento de estruturas à ação sísmica que conduzam a um bom comportamento das mesmas. De acordo com os art.os 2.2.1(2)P e 2.2.4.1(2)P, de modo a
limitar as incertezas e favorecer esse bom comportamento, o regulamento avisa que devem ser tomadas medidas específicas a esse respeito. O objetivo destas passa por assegurar um comportamento global dissipativo e dúctil e evitar roturas frágeis ou a formação prematura de mecanismos instáveis (EC8). Estas recomendações do regulamento para que a resposta da estrutura ao sismo seja dúctil e evite roturas frágeis aplicam-se a todos os elementos estruturais, uma vez que não é ainda referida nestes artigos a distinção entre membros primários e secundários. Desta forma, o dimensionamento dos elementos secundários pode seguir este princípio de ductilidade, algo que não vai contra os requisitos do EC8 apresentados acima. No entanto, o regulamento não expõe qualquer procedimento para a pormenorização dos elementos sísmicos secundários, pelo que esta intenção de dar ductilidade à resposta de uma estrutura apenas é exposta e verdadeiramente tratada para os elementos sísmicos primários. A única referência a um processo de dimensionamento dos elementos secundários é exposta na secção 5.7, onde se requisita a utilização das regras do EC2 como procedimentos de pormenorização. No entanto, o uso do EC2 não se baseia na introdução de ductilidade, mas sim de resistência. Ou seja, com a remoção do efeito do coeficiente de comportamento, o fator de majoração para se obter a deformação máxima e as regras do EC2, os elementos secundários, após a ocorrência de um sismo, permanecem em fase elástica, não originando a formação de rótulas plásticas.
O panorama da estrutura posterior ao sismo seria o seguinte: elementos primários, como paredes e núcleos, com rótulas plásticas e, portanto, grande fendilhação e elementos secundários, como pilares e as suas ligações às lajes fungiformes, sem rótulas plásticas. Percebe-se, então, que existe nesta situação uma ideia de sobredimensionamento, onde os elementos secundários, além de não serem necessários à estrutura para resistir ao sismo (princípio tomado na constituição dos modelos de cálculo), ainda apresentam uma resistência tal que nem sequer entram em fase plástica quando sujeitos à ação sísmica. Na verdade, considerando, por exemplo, um conjunto de pilares cuja importância em termos de corte basal relativamente aos elementos primários ronda os 15%, com o método de dimensionamento apresentado pelo EC8, estes terão uma capacidade resistente que aumentará a sua importância para quase
Tendo em conta que o EC8 não apresenta resposta a esta temática do dimensionamento dos elementos secundários, é recorrente encontrar em projetos diferentes abordagens no que toca à sua pormenorização. Surgem então ao projetista duas opções de dimensionamento dos elementos sísmicos secundários: o dimensionamento em fase elástica, designado por dimensionamento em resistência, e o dimensionamento em ductilidade.
O dimensionamento em resistência é aquele que está exposto na secção 5.7 e que foi abordado acima, enquanto que o dimensionamento em ductilidade surge como alternativa de cálculo ao primeiro, promovendo a formação de rótulas plásticas, à semelhança do que se faz nos elementos primários. No entanto, surge outra questão: para onde conduzir a formação dessa rótula plástica? Refira-se que este tema será apenas abordado neste trabalho em relação às lajes fungiformes e à sua ligação aos pilares. O dimensionamento em ductilidade tem em conta o comportamento não linear da estrutura secundária, pelo que se emprega o coeficiente de comportamento utilizado para o dimensionamento do sistema primário, o que conduz à formação das referidas rótulas plásticas. A sua localização deve ser criteriosamente escolhida, uma vez que se pretende que determinadas zonas tenham ductilidade e outras se mantenham em regime elástico. O caso das lajes fungiformes e, mais especificamente, da zona de ligação pilar-laje é um exemplo claro da importância da localização da formação de rótulas plásticas. Analogamente ao conceito viga fraca-pilar forte aplicado pela metodologia de cálculo pela capacidade real relativa aos elementos primários, surgem os conceitos laje fraca-pilar forte e laje forte-pilar fraco. O que os diferencia é a localização da rótula plástica, que pode ser na laje ou no pilar, respetivamente. O processo de dimensionamento em ductilidade subdivide-se em dois tipos e a verificação de qual adotar depende da capacidade resistente da laje e dos pilares adjacentes, nomeadamente do esforço transmitido pelos pilares à laje e do momento resistente desta.
O raciocínio é o mesmo do método de cálculo pela capacidade real, onde se pretende a formação de rótula plástica na viga. Para tal, são comparados os valores de cálculo dos momentos resistentes dos pilares e das vigas ligados ao nó através da expressão presente no art.º 4.4.2.3(4):
∑ , , × ∑ , (4.9)
Partindo desta condição, é possível criar uma semelhante para a zona de ligação laje-pilar. Na circunstância onde se verifica:
∑ , > ∑ , (4.10)
o dimensionamento procede-se segundo a ideia de laje forte-pilar fraco, levando a que durante a ocorrência de um sismo se formem rótulas plásticas nos pilares e não na laje. Desta forma, é necessária uma pormenorização das secções dos pilares que vai além do EC2. Este é um conceito já adotado em gabinetes de projeto, onde são aplicadas as regras de pormenorização do EC8 referentes aos pilares. No entanto, isto não faz sentido no tipo de edifícios que estão a ser tratados, uma vez que as secções dos pilares, que apresentam dimensões significativas, as armaduras resultantes do carregamento vertical e o esforço axial atuante para a situação de projeto sísmica conduzem a momentos resistentes muito elevados. Considerando lajes fungiformes com as espessuras habituais entre os 20-35 cm, os momentos resistentes destas são muito inferiores aos dos pilares, sendo impossível conduzir à formação de uma rótula plástica no pilar e manter a laje em regime elástico.
Surge então a necessidade de aplicar o conceito de laje fraca-pilar forte, onde as rótulas plásticas se formam na laje, adjacentes aos pilares:
Contudo, o EC8 não apresenta quaisquer regras de pormenorização para as lajes fungiformes, muito menos para lhes conferir ductilidade aquando da criação da rótula plástica.
Garantir ductilidade a uma laje fungiforme, principalmente devido ao punçoamento, é uma dificuldade para a qual o regulamento não estabelece qualquer metodologia de abordagem. Trata-se, portanto, de uma área onde o estudo experimental e analítico deve ser desenvolvido, uma vez que o dimensionamento em ductilidade com rótula plástica na laje não pode ser, atualmente, aplicado com suporte regulamentar. Conclui-se, então, que quando se verifica que o momento resistente da laje é inferior aos esforços transmitidos pelos pilares para a situação de projeto sísmica, a alternativa que o projetista tem, para estar ao abrigo da regulamentação, é dimensionar a zona da ligação laje-pilar em resistência. O processo de dimensionamento em resistência não considera a formação de nenhuma rótula plástica, permanecendo o sistema secundário em regime elástico aquando da ocorrência do sismo. Deste modo, tal como explicado acima, a única alternativa ao dimensionamento em ductilidade com rótula plástica na laje é sobredimensionar o sistema sísmico secundário, uma vez que o EC8 não aborda sequer esta temática.