Neste subcapítulo, de acordo com o EC8, abordam-se os princípios mais relevantes com o objetivo de que a estrutura apresente um bom comportamento.
• Simplicidade Estrutural (Cl.4.2.1.1 do EC8)
A adoção em edifícios de simplicidade estrutural, quer ao nível da modelação, quer ao nível do dimensionamento e consequente pormenorização, facilita a previsibilidade no comportamento da estrutura. Esta simplicidade permite ter uma noção mais realista e de maior fiabilidade do comportamento da estrutura, permitindo assim trajetórias claras e diretas de transmissão de forças sísmicas na estrutura.
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• Uniformidade, Simetria e Redundância (Cl.4.2.1.2 do EC8)
Existem dois tipos de uniformidade numa estrutura, a uniformidade em planta e a uniformidade em altura, ambas importantes para assegurar uma resposta satisfatória à ação sísmica.
A uniformidade em planta é caraterizada por uma distribuição regular dos elementos estruturais, permitindo transmissões curtas e diretas das forças de inércia relacionadas com as massas distribuídas que incorporam o edifício. Sublinha-se que pode ser obtida delimitando a estrutura em unidades dinamicamente independentes, isto é, em blocos mais pequenos e estruturalmente independentes, através de juntas sísmicas, de modo a evitar o choque entre os mesmos.
Na uniformidade em altura é de evitar zonas com elevada concentração de esforços e zonas com grandes exigências, em termos de ductilidade, que possam originar um colapso prematuro da estrutura (formação de rótulas plásticas), garantindo que não existem diferenças significativas de rigidez. Pode também ser resolvido através da adoção de juntas sísmicas devido à falta de uniformidade.
É fundamental obter uma correta correlação entre a distribuição das massas e da resistência e rigidez, o que resulta da eliminação de problemas de excentricidades e torção significativas.
A simetria de um sistema estrutural e dos seus elementos estruturais, que deverão ter uma distribuição regular em planta, é fundamental para o comportamento da estrutura, visto que minimiza os movimentos de rotação dos pisos no seu plano. Deste modo, este princípio separa os modos fundamentais de vibração em duas direções horizontais independentes, derivando de uma resposta à excitação sísmica muito mais simples e menos suscetível aos efeitos da torção (Romãozinho, 2008).
Por fim, a utilização de uma distribuição uniforme dos elementos estruturais resulta de um aumento da redundância, o que contribui para uma melhor redistribuição de esforços pelos elementos e um aumento da capacidade de dissipação de energia.
• Resistência e Rigidez nas duas direções (Cl.4.2.1.3 do EC8)
O movimento horizontal correspondente à ação sísmica é um fenómeno bidirecional (apesar de na sua natureza ser multidirecional), pelo que a estrutura deve ser capaz de resistir a ações horizontais em qualquer direção. Para cumprir este princípio efetua-se, por exemplo, uma disposição dos elementos estruturais em planta numa malha
41 ortogonal, assegurando que a resistência e rigidez sejam semelhantes nas duas direções principais, remetendo à minimização dos esforços sísmicos e limitando deslocamentos excessivos (deformações) que possam provocar instabilidades devido aos efeitos de segunda ordem ou danos excessivos.
• Resistência e Rigidez à Torção (Cl.4.2.1.4 do EC8)
Apesar da resistência e rigidez lateral, as estruturas necessitam de ter uma adequada resistência e rigidez à torção, de modo a limitar prováveis movimentos torsionais que podem causar esforços não uniformes nos diferentes elementos estruturais. Assim, para ser contrariado o fenómeno da torção é feita uma distribuição dos principais elementos de contraventamento ao longo da periferia do edifício.
• Ação de diafragma ao nível dos pisos (CL.4.2.1.5(1) do EC8)
Nos edifícios que apresentem uma rigidez adequada ao nível do plano dos pisos, os pavimentos (lajes) têm um papel fundamental para a resistência à ação sísmica, visto que atuam como diafragmas horizontais que recebem e transmitem as forças de inércia aos elementos verticais da estrutura, assegurando o seu funcionamento em conjunto para resistir à ação sísmica horizontal. Tais características facilitam a homogeneização e a compatibilização dos deslocamentos, bem como a redistribuição dos esforços pelos elementos verticais (pilares e paredes), melhorando assim o comportamento da estrutura ao possibilitar o comportamento de diafragma.
Através da Cl.5.10 (1) do EC8, para que uma laje maciça em betão armado seja considerada diafragma, é preciso ter uma espessura não inferior a 70 mm e estar armada nas duas direções horizontais com a armadura mínima referida no EC2.
• Fundação adequada (Cl.4.2.1.6 do EC8)
Os sistemas de fundação adotados devem assegurar uma ligação à superestrutura, de modo a garantir, de forma mais uniforme possível, a transmissão dos efeitos da ação sísmica da estrutura para o terreno. Deste modo, recomenda-se que os elementos de fundação isolados (sapatas ou estacas) devem ser ligados, por laje ou vigas de fundação, nas duas direções ortogonais, evitando que se movam independentemente e proporcionando, assim, uma excitação sísmica uniforme de toda a estrutura e um bom comportamento da mesma.
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O uso das vigas de fundação é uma solução positiva, pois permite a absorção dos momentos transmitidos pelos elementos verticais, eliminando os momentos nas sapatas e reduzindo as tensões que são transmitidas ao solo.
• Elementos sísmicos primários e secundários (Cl.4.2.2 do EC8)
Como já foi referido na nota de rodapé presente no capítulo 2 (subcapítulo 2.3), o EC8 estabelece dois tipos de elementos estruturais, os elementos sísmicos primários e os elementos sísmicos secundários, cuja diferença entre estes elementos diz respeito à maneira como cada um resiste aos esforços produzidos pela ação sísmica.
Os elementos primários são aqueles que garantem a resistência da estrutura aos esforços gerados pela ação sísmica, devendo ser pormenorizados e projetados, como referem as secções 5 a 9 do EC8, de acordo com a capacidade de dissipação de energia e a ductilidade da mesma.
Já os elementos secundários não assumem essa função, não apresentando rigidez, resistência e capacidade suficientes para se integrarem na parte resistente da estrutura às ações sísmicas. A contribuição para a rigidez lateral destes elementos não deve ser superior a 15% da contribuição total dos elementos sísmicos primários. Assim, a resistência desses elementos é desprezada, contudo os mesmos devem ser projetados e pormenorizados de acordo com o EC2 com o objetivo de manter a função de suporte das forças gravíticas sempre que estão sujeitos a deslocamentos provocados pela situação de projeto sísmico mais desfavorável. Todos os elementos sísmicos que não tenham indicação de elementos sísmicos secundários, são automaticamente definidos como primários.