edifícios altos

176 Pages·2011·3.6 MB·Portuguese

EDIFÍCIOS ALTOS – PROBLEMAS
ASSOCIADOS E ANÁLISE ESTRUTURAL
DE UM CASO PRÁTICO

Agradecimentos
Gostaria de expressar a minha sincera gratidão a todos aqueles que de alguma forma
contribuíram na elaboração da presente dissertação. Em especial:
 Ao meu orientador, Engenheiro Tiago Domingues, pela disponibilidade e dedicação
prestada neste trabalho, bem como pelos conhecimentos e sabedoria transmitidos;
 À IPERFORMA, Arquitetura e Engenharia, S.A., por me ter recebido sempre tão
bem e por me terem facultado o projeto em estudo, livros e informações que
serviram de base para realização deste trabalho;
 À Joana Guedes, ao Manuel Estrela e à Juliana Oliveira, pela amizade, ajuda,
ensinamentos, conselhos e apoio fantástico que me deram desde o princípio da
dissertação até à conclusão da mesma;
 À camaradagem do ISEP, em especial ao Rui Gavina pela bibliografia
disponibilizada, ao Luís Moreira pelas valiosas traduções e ao Daniel Reis pelo
companheirismo demonstrado ao longo do percurso académico;
 Aos meus amigos, por não se esquecerem de mim, apesar dos tempos de convívio
que tive de abdicar para poder abraçar este compromisso.

Principalmente, o meu obrigado aos meus Pais, pelo apoio e confiança transmitidos, que
contribuíram mais uma vez para que eu pudesse concluir mais uma fase da minha vida. A
força e o amor que sempre depositaram em mim foram indispensáveis na realização deste
trabalho. Ao meus irmãos, pelo exemplo que sempre foram para mim e pela amizade que
nunca nos separará.

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Palavras-Chave: Edifícios Altos, Vento, Sismos, Sistemas Estruturais, Faseamento
Construtivo.
Resumo
Com a presente dissertação pretende-se analisar alguns dos problemas associados aos
edifícios altos, na fase de projeto, bem como compilar um conjunto de informações e
conhecimentos científicos sobre a área abordada. São descritas algumas soluções de
sistemas estruturais possíveis de idealizar para edifícios altos.
Posteriormente, tendo por base um projeto de estruturas de um edifício com 25 pisos
localizado em Luanda, capital de Angola, o objetivo consistiu em analisar estática e
dinamicamente o seu comportamento quando solicitado fundamentalmente pelas ações do
vento e dos sismos. A análise estrutural foi realizada com recurso a dois softwares de
cálculo automático, nomeadamente, o Cypecad e o Robot Structural Analysis Professional
e pelos métodos preconizados no Regulamento de Segurança e Ações para estruturas de
edifícios e pontes e o Eurocódigo 8 – “Projeto de estruturas para resistência aos sismos”.
Aborda-se a temática do faseamento construtivo, assunto que revela algumas limitações
dos programas de cálculo utilizados, sendo descrito um método simplificado para prever os
seus efeitos em termos de dimensionamento final.
Os resultados obtidos permitiram avaliar o bom comportamento da estrutura no que
respeita ao cumprimento dos estados limites últimos e de serviço.
Conclui-se que o sistema estrutural adotado no modelo em estudo se encontra bem

dimensionado relativamente ao colapso e à limitação de danos.
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Keywords: Tall Buildings, Wind, Earthquakes, Structural Systems, Construction Stages.
Abstract
The goal of this dissertation is to analyse some of the common problems associated with
the design of tall buildings as well as to compile a set of information and scientific
knowledge on the addressed area. Some tall building structural design solutions are also
described.
The case study was based on a 25 floors structural design of a building located in Luanda,
Angola’s capital, with the objective of analysing the static and dynamic behaviour when
prompted mainly by the wind and seismic actions. The structural analysis was performed
using two automatic calculation software particularly CYPECAD and Robot Structural
Analysis Professional and by the methods recommended by the “Regulamento de
Segurança e Ações para estruturas de edifícios e pontes” and Eurocode 8: “Design of
structures for earthquake resistance”.
The dissertation also includes an approach to the construction stages thematic and the
limitations of the calculation programs used when it comes to predict its effects on the
structure in terms of final dimensioning.
The results obtained allowed to evaluate the structural behaviour concerning the
satisfaction of the Ultimate Limit State (ULS) and Serviceability Limit State (SLS)
criteria.
The main conclusion is that the structural system adopted in the case study is properly
designed without collapsing and with no drift limits.
vii

Índice de Texto
Índice de Texto
Agradecimentos ................................................................................................................ iii 
Resumo .............................................................................................................................. v 
Abstract ........................................................................................................................... vii 
Índice de Texto ................................................................................................................. ix 
Índice de Figuras ............................................................................................................ xiv 
Índice de Tabelas .......................................................................................................... xviii 
Índice de Gráficos ............................................................................................................ xx 
1  INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 1 
1.1  Relevância do tema ............................................................................................... 1 
1.2  Estrutura do trabalho ............................................................................................ 1 
1.3  Objetivos do trabalho ............................................................................................ 3 
1.4  Metodologias .......................................................................................................... 4 
2  ANÁLISE DA FORMA E TECNOLOGIA DE EDIFÍCIOS EM ALTURA ............ 5 
2.1  Preâmbulo ............................................................................................................. 5 
2.2  Breve história da construção em altura ................................................................. 6 
2.2.1  Período vernacular (1880-1930) ...................................................................... 7 
2.2.2  Período internacional (pós-guerra: 1950-80) ................................................... 9 
2.2.3  Período pós-moderno (1970-1990) ................................................................ 10 
2.2.4  Período ecologista – “High Tec” (pós-1990) ................................................. 12 
2.3  Aspetos fundamentais na conceção de Edifícios em Altura ................................. 13 
ix
Índice de Texto
2.3.1  Função .......................................................................................................... 13 
2.3.2  Economia ...................................................................................................... 13 
2.3.3  Ambiente ...................................................................................................... 15 
2.3.4  Segurança ..................................................................................................... 18 
2.4  Alguns exemplos de Edifícios Altos ..................................................................... 19 
2.4.1  Burj Khalifa, Dubai ...................................................................................... 20 
2.4.1.1  Sistema da estrutura resistente ................................................................. 21 
2.4.1.2  Sistema estrutural do piso ........................................................................ 23 
2.4.1.3  Sistema de fundação ................................................................................. 23 
2.4.2  Shanghai World Financial Center ................................................................ 24 
3  AÇÕES, SISTEMAS ESTRUTURAIS E PROBLEMAS ASSOCIADOS A
EDIFÍCIOS ALTOS ........................................................................................................ 27 
3.1  Preâmbulo ........................................................................................................... 27 
3.2  Ações ................................................................................................................... 28 
3.2.1  Ações verticais .............................................................................................. 28 
3.2.2  Ações horizontais .......................................................................................... 30 
3.2.2.1  Ação do vento ........................................................................................... 31 
3.2.2.2  Ação sísmica ............................................................................................. 35 
3.2.2.3  Sistemas de proteção dinâmica ................................................................. 42 
3.2.3  Ações indiretas ............................................................................................. 45 
3.2.3.1  Assentamentos do terreno ......................................................................... 46 
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