Efeitos acidentais de torção em análises de espectro de resposta

De acordo com a secção 4.3.2 do Eurocódigo 8, os efeitos acidentais da torção devem ser considerados devido à incerteza na localização das massas e na variação espacial do movimento sísmico. No caso de análises de espectro de resposta de modelos 3D, estes efeitos podem ser determinados através da aplicação de cargas estáticas constituídas por conjuntos de momentos torsores aplicados a cada piso.

O software CSI (ETABS e SAP2000) inclui uma abordagem eficiente e prática para o cálculo destes efeitos da torção em análises de espectro de resposta:

• O momento torsor de cada piso é calculado a partir da diferença de corte entre pisos adjacentes, multiplicada pela excentricidade acidental ao longo de X e Y, respetivamente.

• Por sua vez, esta excentricidade acidental é obtida através da multiplicação do rácio de excentricidade pelas dimensões X e Y de cada piso.

Assim, o utilizador apenas necessita de introduzir a seguinte informação para que o programa inclua automaticamente os efeitos acidentais da torção nas análises de espectro de resposta:

• Definir diafragmas em todos os pisos. O programa calcula automaticamente as dimensões X e Y de cada piso a partir das coordenadas dos nós pertencentes a diafragmas.

• Valor do rácio de excentricidade que, no caso do EC8, deverá ser igual a 0.05 para todas as plantas. Apenas será necessário definir um valor positivo, uma vez que os resultados incluirão envolventes de respostas positivas e negativas. Tipicamente define-se um único valor que se aplica a todos os diafragmas, mas é possível definir rácios individualmente para cada diafragma.

O cálculo automático dos efeitos acidentais da torção implica a definição de diafragmas. Por isso, e para garantir uma maior flexibilidade na modelação, os programas CSI permitem definir dois tipos diferentes de diafragma:

• Diafragmas rígidos: impõem a movimentação conjunta dos nós como pertencendo a um diafragma plano com rigidez de membrana infinita. Os elementos contidos no diafragma não sofrem qualquer deformação de membrana não sendo assim reportados quaisquer esforços associados.

• Diafragmas semi-rígidos: não têm qualquer influência no comportamento do modelo estrutural. Apenas servem para definição automática de carregamentos estáticos de sismo e de vento, incluindo a excentricidade acidental das massas. Desta forma, o comportamento de diafragma é naturalmente garantido pela rigidez de membrana dos elementos modelados, sendo assim possível obter, por exemplo, o output de esforços de membrana nas lajes e axiais nas vigas.