Análise de uma escada reta autoportante em concreto armado através dos modelos analítico e numérico via Método dos Elementos Finitos

Resumo

As escadas especiais conquistaram maior espaço em projetos estruturais nos últimos tempos. Os modelos estruturais de cálculo destas escadas devem retratar o comportamento na ruptura (ELU) e em serviço (ELS), podendo ser gerados através de modelos analíticos simplificados ou com o emprego de métodos numéricos. Nesta perspectiva, este artigo apresenta a análise de escadas retas autoportantes em concreto armado a partir da variação de espessura da laje e da obtenção dos esforços normais de flexão e das deformações. Para tanto, foram utilizados os métodos analíticos de Knijnik & Tavares (1977) e o apresentado por Araújo (2014), assim como o Método dos Elementos Finitos (MEF), com o auxílio do programa de análise estrutural SAP2000^®. Foram avaliados modelos computacionais compostos por elementos de barra e de casca. A partir das simulações realizadas, observou-se uma aproximação satisfatória entre os modelos analíticos e os modelos numéricos com elementos de casca, enquanto os modelos formados por elementos de barra apresentaram momentos fletores negativos superiores àqueles observados nos outros dois modelos. Ademais, pode-se verificar, através dos modelos com elementos de casca, na região central do patamar próxima aos lances, a existência de pontos de concentração de momentos fletores, indicando a necessidade de uma armadura complementar nesta região. Por fim, observou-se que, para menores espessuras, o método analítico apresentou maiores deformações, seguido do modelo numérico formado por elementos de barra e, por último, o modelo com elementos de casca. Contudo, à medida que houve o aumento da espessura, houve convergência de resultados entre os modelos analíticos e numéricos analisados.