Consideração de efeitos térmicos e reológicos

CYPECAD não considera automaticamente os efeitos térmicos e reológicos no cálculo da estrutura. Esta questão pode aproximar-se de duas formas:

1. Introduzindo juntas de dilatação na estrutura que tornem desnecessário a consideração destes efeitos no cálculo.
2. Introduzindo cargas na estrutura que simulem estes efeitos.

Juntas de dilatação

Num edifício, as juntas de dilatação possuem distintos espaçamentos para a estrutura, fachadas, coberturas acessíveis entre outros sistemas construtivos.

No R.E.B.A.P., no capítulo V - Acções, artigo 31.º - Variações de temperatura, faz referência ao seguinte: "Pode ser dispensada a consideração dos efeitos das variações uniformes de temperatura (...) nas estruturas reticuladas cuja maior dimensão em planta (ou espaçamento entre juntas de dilatação) não exceda 30m."

No R.S.A., no capítulo IV - Acções das variações de temperatura, artigo 17.º, refere que: "..., em muitos casos, não é necessário considerar a acção das variações uniformes de temperatura desde que se adoptem disposições construtivas adequadas, tais como juntas de dilatação convenientemente dispostas, que tornem desprezáveis os esforços resultantes daquelas acções."

Relativamente aos eurocódigos, o Eurocódigo 1 - Acções em estruturas, Parte 1-5: Acções gerais - Acções térmicas, no ponto 3 - Situações de projecto, alínea 2, indica o seguinte: "Os elementos de estruturas resistentes devem ser verificados de modo a assegurar que os movimentos de origem térmica não provoquem solicitações excessivas na estrutura, ou pela adopção de disposições construtivas, como juntas de dilatação, ou incluindo no cálculo os respectivos efeitos."

No Eurocódigo 2 - Projecto de estruturas de betão, Parte 1-1 Regras gerais e regras para edifícios, no ponto 2.3.3 - Deformações do betão, alínea 3, faz referência a: "Na análise global das estruturas de edifícios, os efeitos das variações de temperatura e da retracção poderão ser omitidos desde que sejam dispostas juntas afastadas de d_junta para acomodar as deformações resultantes. Nota: O valor de d_junta depende do Anexo Nacional. O valor recomendado é 30 m. ..."

Consultando bibliografia técnica especializada, a mesma avança valores de separação entre juntas menos restritos. Em “Proyecto y Cálculo de Estructuras de Hormigón", Volume 1, de José Calavera e editado por INTEMAC, indica no capítulo 24 (pág. 473), que a colocação de juntas em cada 30 metros é muito conservadora. Na tabela T-24.1 (pág. 474) indica que as juntas de dilatação para uma estrutura de betão armado podem ser espaçadas a uma distância máxima compreendida entre 60 e 90 m. A informação refere ainda que as juntas de fachadas revestidas com revestimento cerâmico devem estar afastadas entre 12 e 18 m, e no caso de coberturas acessíveis, entre 5 e 8 m.

Na mesma página onde está a tabela referenciada, justifica que estas distâncias estão baseadas numa série de publicações que incluem a informação "Expansion Joints in Buildings" da National Academy of Sciences de Washington, que por sua vez estão baseadas em medidas realizadas sobre nove edifícios reais e em numerosos cálculos de estruturas teóricas.

Introdução de cargas para simular efeitos térmicos e reológicos

Se pretender efetuar um cálculo tendo em conta os efeitos térmicos e reológicos no CYPECAD, deverá fazer uma cópia do ficheiro da obra e ter em conta as seguintes considerações:

1. Não devem introduzir-se lajes no modelo, uma vez que o programa aplica a hipótese de diafragma rígido. Esta consideração obriga a que dois pontos da mesma planta não possam afastarem-se nem aproximarem-se no plano horizontal, comportando-se o conjunto como uma bandeja indeformável. Assim, sem as lajes no modelo trabalhar-se-ia unicamente com um esqueleto estrutural de pilares e vigas.

2. A partir do menu "Vigas", devem desconectar-se as vigas do diafragma rígido a partir do comando “Diafragma rígido em vigas isoladas", opção "Desconectar de diafragma rídigo”. Com a desconexão, vai permitir que as vigas tenham mais graus de liberdade que quando conectadas por defeito. Se não realizar esta operação, as vigas continuam a comportar-se como conectadas ao diafragma rígido.

3. As cargas provenientes de efeitos térmicos ou reológicos devem ser estimadas e introduzidas manualmente. Para isso, no separador de "Entrada de pilares" pode utilizar os comandos "Cargas horizontais” ou “Cargas na cabeça” para aplicar as cargas sobre os pilares segundo a ação desejada.

Após o cálculo, o utilizador deve analisar os resultados em termos de deslocamentos, esforços e armaduras e verificar o cumprimento das secções dos elementos.