Nessa linha de conteúdos, vimos a aplicação do P-Delta na análise de estruturas de nós fixos e nós móveis. E para calcular os efeitos de segunda ordem em estruturas, você pode contar com um sofware que possua um processo P-Delta. Neste post, vamos analisar vários elementos importantes que mostram por que devemos usar uma ferramenta especializada.
Já podemos adiantar que o primeiro motivo para se usar um software é a impossibilidade de aplicação de coeficientes simplificadores como o ?z (Gama-z). Essa impossibilidade leva a usar o P-Delta. Vimos que, nas estruturas de edifícios, ocorrem frequentemente situações de irregularidades geométricas, de rigidez, ou de cargas que não coincidem com as hipóteses em que é baseado o ?z. Portanto, a aplicação do coeficiente para considerar os efeitos de segunda ordem pode levar a resultados pouco confiáveis.
P-Delta: por que contar com um software?
Os métodos para o cálculo do efeito P-? são muito complexos
A maioria dos métodos de análise estrutural disponíveis para o cálculo dos efeitos de segunda ordem global são processos iterativos de difícil aplicação manual. Consistem em procedimentos numéricos incrementais que exigem um número elevado de cálculos. E isso tomaria muito tempo do profissional, se ele optasse por fazer manualmente.
Complexidade da estrutura
As estruturas dos edifícios modernos são cada vez mais complexas e mais esbeltas, com assimetrias em planta e elevação, onde o trabalho espacial é predominante. Isso dificulta ainda mais o processo de obtenção da resposta estrutural considerando o efeito P-Delta.
Complexidade dos modelos matemáticos e métodos de análise
Os modelos matemáticos de cálculo são mais refinados e complexos e levam em conta, em muitos casos, não linearidades físicas e geométricas (globais e locais). A maioria dos programas disponíveis no mercado utilizam métodos matriciais de análise (método dos deslocamentos, método dos elementos finitos), nos quais são resolvidas vários centos ou milhares de equações. Isso só é possível com o uso do computador.
Análise dinâmica
Os estudos indicam que, no caso da análise dinâmica, a consideração do efeito P-? modifica a resposta estrutural dos sistemas, pois incrementa os deslocamentos laterais e os períodos de vibração. Isso devido à redução na rigidez que origina as cargas de compressão nos elementos. A análise dinâmica manual de sistemas com mais de quatro graus de liberdade é muito trabalhosa, quase impraticável, pois todos os métodos são de natureza iterativa, ainda mais se o efeito P-Delta é considerado na análise.
Consideração da interação solo estrutura e a flexibilidade das ligações
A consideração da interação solo estrutura ou a flexibilidade das ligações entre elementos estruturais, junto com o efeito P-?, leva a modelos de cálculo mais precisos, porém, mais complexos. As relações entre esforços e deformações são de natureza não linear, que requerem métodos de solução iterativos para a análise.
Quantidade de combinações de cargas e variabilidade da carga lateral no tempo
Estes são fatores determinantes na análise do efeito P-Delta no projeto de edifícios altos. É cada vez mais frequente o estudo de modelos em túnel de vento, o que leva a um grande número de combinações de ações a analisar. Para cada ângulo de aplicação do vento existirá uma combinação de carga, além das outras combinações de carga consideradas pelo calculista estrutural. A magnitude e o sentido da carga lateral também podem variar no tempo, como acontece nos casos das cargas de vento e sismo. Com tal número de casos de carregamento, é impossível pensar em um cálculo manual, pois demanda muito tempo e esforço.
Rapidez de cálculo e confiabilidade
Considerando os elementos anteriores, é certo que o cálculo do efeito P-Delta é muito complexo e trabalhoso para ser feito manualmente. Existe uma alta probabilidade de se cometer erros, por causa da quantidade de operações matemáticas a serem realizadas. Assim, é compreensível a necessidade de um software de análise estrutural, como o Eberick, para realizar o cálculo do efeito P-Delta de forma rápida e automatizada. As vantagens, em termos de confiabilidade dos resultados, redução de tempo e esforço de cálculo são evidentes.
Lembre-se sempre de que os programas não são soluções isoladas, pois precisam do conhecimento do engenheiro. Afinal, os resultados finais são apresentados e não temos controle das etapas intermediárias, nem dos métodos de cálculo implementados nos softwares. O engenheiro é, portanto, o responsável pelo uso correto da ferramenta. É ele que estuda os manuais, tutoriais e treinamentos. Assim, não é recomendado utilizar essas ferramentas sem conhecimento das hipóteses em que estão baseadas e das limitações dos métodos de cálculo implementados.
Podemos ajudá-lo a escolher um software adequado para a elaboração dos seus projetos estruturais.
