Dimensionamento comparativo de estruturas de edifícios em aço de vários pisos baseado no EC3 e EC3+EC8

Abstract

A construção de edifícios com estrutura em aço teve início no final do século XIX, tendo o uso desta solução construtiva aumentado até aos nossos dias. No que refere às estruturas em pórticos simples de aço, apresentam várias vantagens em relação a outros materiais, quer em relação ao betão armado, por permitir estruturas mais leves, versáteis e recicláveis, quer em relação a estruturas em aço com pórticos contraventados, por permitir vãos abertos, sem impedimentos arquitetónicos.A introdução de irregularidades em planta e em altura em edifícios com estrutura de pórticos simples implica o aumento da quantidade de aço por unidade de área de construção, quando verificados pela Norma EN 1993-1-1, sem ação sísmica, quer pela Norma EN 1998-1, considerando a ação sísmica.A presente dissertação abordou a introdução de irregularidades em planta, na forma de “U” e de irregularidades simétricas e assimétricas em altura, para edifícios de vários pisos em aço com estrutura resistente em pórticos simples.O dimensionamento foi realizado com base nas normas Europeias em vigor, a Norma EN 1990, a Norma EN 1991, a Norma EN 1993-1 e a Norma EN 1998-1. Os modelos estruturais espaciais foram definidos com o programa Autodesk Robot Structural Analysis Profissional 2019. A verificação pela Norma EN 1993-1-1 da resistência e estabilidade dos elementos estruturais que constituem as estruturas estudadas foram verificadas utilizando o programa SemiComp Member Design e o programa LTBeam. Para a verificação pela Norma EN 1998-1 foi preparada uma folha de cálculo em Microsoft Excel com as condições definidas na referida norma.No presente trabalho pretende-se estudar a influência da ação sísmica na quantidade de aço por unidade de área de construção para edifícios com irregularidades em planta e em altura.

Construction of steel-framed buildings began in the late 19th century, and the use of this building solution has increased to the present day. In what it refers, to Moment Resisting Frames, they have several advantages over other materials, whether compared to reinforced concrete, because they allow lighter, more versatile and recyclable structures, or braced steel frames, because they allow open, without architectural impediments.The introduction of irregularities in plan and height in buildings with Moment Resisting Frames structure implies an increase in the amount of steel per unit of construction area when verified by Standard EN 1993-1-1, without seismic action, or by Standard EN 1998. -1, considering the seismic action.The present dissertation dealt with the introduction of U-shaped plan irregularities and symmetrical and asymmetrical irregularities in height for multi-storey steel buildings with resisting structure in Moment Resisting Frames.The “design” was based on the European standards, EN 1990, EN 1991, EN 1993-1 and EN 1998-1. The spatial structural models were defined with the Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2019 program. The verification by EN 1993-1-1 of the strength and stability of the structural elements that constitute the studied structures were verified using the SemiComp Member “design” program and the LTBeam program. For verification by Standard EN 1998-1 an Excel spreadsheet has been prepared with the conditions defined in that standard.The present work intends to study the necessity of the quantity of steel per unit of construction area for buildings with irregularities in plan and in height.