Análise e Dimensionamento de Estruturas pelo Método das Escoras e Tirantes

Abstract

O trabalho constitui-se fundamentalmente na criação de um manual prático de análise e dimensionamento de diferentes geometrias de vigas-paredes utilizando o Método das Escoras e Tirantes. Mesmo sendo um método aplicado para estruturas bidimensionais e tridimensionais, as vigas-paredes constituem elementos bidimensionais de grande resistência e que estão cada vez mais sendo utilizados para contornar certos tipos de problemas estruturais. O Método permite a análise de elementos estruturais fundamentada no limite inferior da teoria da plasticidade e que foge do dimensionamento convencional de vigas, através da idealização de escoras em compressão e tirantes em tração no interior de uma estrutura em betão armado.A análise e o dimensionamento de estruturas com descontinuidades estáticas e geométricas passa por conhecer o fluxo de tensões existentes dentro da estrutura, assim como o esqueleto resistente que tornará possível o equilíbrio de uma viga-parede. Através do método abordado, é possível analisar elementos com comportamento não linear ou plástico, a partir de programas e fórmulas baseadas na análise linear de estruturas. Será realizada uma análise com o objetivo de aplicar os conceitos dos parâmetros de resistência das escoras e tirantes de acordo com códigos normativos em vigor, e também na utilização de programas computacionais existentes para otimizar o processo de obtenção dos modelos através do fluxo de tensões numa estrutura.Com vista a validar a aplicabilidade de tal método, foram analisados dois exemplos práticos: uma viga-parede simples com cargas concentradas e uma viga-parede complexa com aberturas.

The work consists fundamentally in the creation of a practical manual for the analysis and design of different beam-wall geometries using the strut-and-tie method. Even though it is a method applied to two-dimensional and three-dimensional structures, beam walls are two-dimensional elements of great strength and are increasingly being used to circumvent certain types of structural problems. The Method allows the analysis of structural elements based on the lower limit of the plasticity theory and that escapes the conventional design of beams, through the idealization of struts in compression and ties in tension inside a reinforced concrete structure.The analysis and design of structures with static and geometric discontinuities involves knowing the existing stress flow within the structure, as well as the resistant skeleton that will make possible the equilibrium of a beam wall. Through this method, it is possible to analyze elements with nonlinear or plastic behavior, using programs and formulas based on the linear analysis of structures. An analysis will be carried out with the objective of applying the concepts of strut and tie strength parameters according to current normative codes, and also in the use of existing computer programs to optimize the process of obtaining models through the flow of stresses in a structure.In order to validate the applicability of such a method, two practical examples were analyzed: a simple wall beam with concentrated loads and a complex wall beam with openings.