Encurvadura em Pórticos de Betão Armado

A encurvadura em estruturas de betão armado é um fenómeno que pode influenciar de modo significativo o seu dimensionamento. Este fenómeno resulta do comportamento não linear geométrico da estrutura, isto é, da influência da deformação no valor dos esforços instalados.

Este comportamento não pode ser dissociado da não linearidade do material, ou seja, da relação não linear entre tensões e deformações. Assim, uma descrição que se pretende correcta da influência da encurvadura no comportamento das estruturas deve passar não só por uma contabilização dos efeitos não lineares geométricos mas também dos efeitos não lineares do material.
Até ao presente, no cálculo e dimensionamento de estruturas de betão armado, não se procede a uma tal análise dada a complexidade e morosidade dos cálculos envolvidos. No entanto, dado os avanços dos meios computacionais, muitas das dificuldades de alguns anos atrás podem ser agora facilmente ultrapassadas. Assim, uma análise não linear geométrica rigorosa envolve um processo iterativo simples de rápida convergência que pode ser introduzido nos programas de cálculo corrente. No entanto, o mesmo não pode ser afirmado em relação à análise não linear do material, onde o cálculo envolvido é ainda moroso e exige conhecimentos que geralmente não são comuns à maior parte dos projectistas. Para além disso, o processo iterativo associado a este cálculo requer à priori um dimensionamento da estrutura, revelando-se assim mais útil numa verificação da segurança de estruturas já calculadas do que no seu dimensionamento.

Acrescente-se ainda que a regulamentação actual ou é omissa ou é pouco clara nas suas recomendações para a verificação da segurança em regimes não lineares.
A complexidade envolvida na consideração de forma correcta dos comportamentos não lineares geométricos na verificação da segurança em relação à encurvadura conduziu,até hoje, à introdução de métodos mais ou menos simplificados que procuram ter em conta estes comportamentos. No entanto, têm vindo a desenvolver­-se vários estudos com o objectivo de melhorar estes processos simplificados, tendo alguns deles contribuído para o estabelecimento de regras mais fiáveis na regulamentação mais recente.
Nestes códigos as inovações introduzidas centram-se sobretudo num novo enquadramento das estruturas tendo em conta a sua sensibilidade aos efeitos de segunda ordem, na definição de limites de esbelteza e no valor da curvatura do pilar isolado. É também patente a preocupação, para o caso de estruturas onde os efeitos de segunda ordem são mais significativos, na salvaguarda de métodos de cálculo mais correctos.

A nova regulamentação manteve o critério geral que permite aferir o grau de sensibilidade das estruturas aos efeitos de segunda ordem e classificá-las como de nós móveis e nós fixos, isto é, considera que estes efeitos são significativos quando não conduzirem a agravamentos superiores a 10% relativamente aos resultados obtidos na análise não linear. No entanto, a tradução prática desta regra é muitas vezes omissa ou não coincidente nos diversos regulamentos. Foi  também acrescentada uma nova tipologia de estruturas tendo em conta o seu comportamento em relação ao estado limite último de encurvadura. Assim, as estruturas podem ser contraventadas ou não conforme possuem elementos ou não de contraventamento. Estes elementos permitem absorver a totalidade ou grande parte das forças horizontais actuantes na estrutura aliviando o conjunto contraventado.
A esbelteza é o parâmetro a partir do qual se estabelece a distinção entre elementos curtos e esbeltos. Foi alterado de forma distinta, o valor limite desta grandeza de forma a ter em conta um maior número de variáveis influentes. Esta discrepância é reveladora da insuficiência e pouca aferição dos resultados disponíveis, relacionada com o grande número de variáveis envolvidas, apontando para o desenvolvimento de mais estudos que permitam um estabelecimento mais correcto destes limites.
Os regulamentos continuam a permitir contabilizar aproximadamente os efeitos de segunda ordem em pórticos de betão considerando os elementos isoladamente. No entanto, os limites que permitem que tal simplificação se faça são agora mais apertados.

Em relação aos métodos de cálculo surgiu pela primeira vez, nos códigos europeus, a indicação de um método simplificado, baseado no método P-delta, que permite traduzir o comportamento de uma estrutura em relação à encurvadura de uma forma global, contrariando o procedimento habitual do estudo da estrutura subdividida em elementos individualizados. Como já se referiu foram corrigidos, na regulamentação mais actual, as condições para que uma estrutura de nós móveis possa ser estudada como um conjunto de elementos isolados. Existem, no entanto, algumas estruturas cujo cálculo só poderá ser efectuado com base nos métodos correctos pois a regulamentação em referência é omissa no procedimento simplificado a seguir, limitando-se a exigir que o método conduza ao nível de  segurança adequado. Conc1ui—se assim que apesar da nova regulamentação reflectir uma preocupação com um melhor enquadramento das estruturas porticadas tendo em vista a contabilização dos efeitos de segunda ordem, corrigindo e introduzindo novas regras, existem ainda muitas questões em aberto neste cálculo. Assim, desde a aferição e definição de limite de esbelteza, passando pelo estabelecimento de uma metodologia de segurança em regimes não lineares, até à clarificação de métodos, mais ou menos simplificados, que conduzam a resultados realistas, sobretudo em estruturas onde os efeitos de segunda são mais significativos, existe ainda un campo vasto de estudo que é necessário desenvolver.

Autor: Paula Maria Ranhada Pereira de Castro
Excerto Adaptado

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