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Título: Análise dos esforços de um pórtico assimétrico de concreto armados submetido a sismos variando regiões brasileiras e tipo de solos: um enfoque na ABNT NBR 15421:2023
Título(s) alternativo(s): Analysis of the internal forces in an asymetrical reinforced concrete frame subjected to earthquakes considering brazilian regions and soil types: a focus on ABNT NBR 15421:2023
Autor(es): Mendes, Matheus Santos
Orientador(es): Gidrão, Gustavo De Miranda Saleme
Palavras-chave: Concreto armado
Análise estrutural (Engenharia)
Edifícios
Reinforced concrete
Structural analysis (Engineering)
Buildings
Data do documento: 8-Jul-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Guarapuava
Citação: MENDES, Matheus Santos. Análise dos esforços de um pórtico assimétrico de concreto armados submetido a sismos variando regiões brasileiras e tipo de solos: um enfoque na ABNT NBR 15421:2023. 2025. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2025.
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento estrutural de edificações em concreto armado, submetidas a ações combinadas de sismos, vento e imperfeições geométricas, por meio de simulações computacionais em modelos tridimensionais de pórticos assimétricos. A metodologia adotada consistiu na modelagem de dois estudos de caso, um com 5 pavimentos e outro com 15, utilizando o software TQS. Esses modelos foram estudados em diferentes cenários, variando o tipo de solo (classes A, C e E) e a zona sísmica (1 e 2), com foco nas cidades de Fortaleza (CE) e Sinop (MT), conforme parâmetros definidos pelas normas técnicas brasileiras, especialmente a ABNT NBR 15421:2023. As análises consideraram os efeitos das ações horizontais (sísmicas e vento), bem como o impacto do desaprumo estrutural. Foram realizadas mais de 500 combinações de carregamento para cada modelo, permitindo avaliar com precisão os esforços internos, como momentos fletores e forças horizontais na base das estruturas. Os resultados demonstraram que edificações localizadas em solos deformáveis e zonas sísmicas mais intensas apresentaram maiores deslocamentos e instabilidades, mesmo em modelos de menor altura. No caso dos edifícios com 15 pavimentos, a esbeltez aumentou significativamente os deslocamentos e esforços de segunda ordem. O trabalho reforça a importância de se considerar análises sísmicas mesmo em regiões brasileiras tradicionalmente classificadas como de baixa sismicidade, especialmente para estruturas esbeltas. Além disso, evidencia a eficácia do uso de ferramentas computacionais na simulação e no dimensionamento seguro de estruturas frente a ações dinâmicas.
Abstract: This study aims to analyze the structural behavior of reinforced concrete buildings subjected to combined actions of earthquakes, wind, and geometric imperfections through computer simulations using three-dimensional models of asymmetric frames. The adopted methodology involved modeling two case studies—one with 5 stories and another with 15—using the TQS software. These models were analyzed under different scenarios by varying the soil type (Classes A, C, and E) and seismic zone (1 and 2), focusing on the cities of Fortaleza (CE) and Sinop (MT), in accordance with the parameters established by Brazilian technical standards, particularly ABNT NBR 15421:2023. The analyses considered the effects of horizontal actions (seismic and wind loads) as well as the impact of structural out-of-plumbness. More than 500 load combinations were applied to each model, allowing for a precise evaluation of internal forces, such as bending moments and horizontal base shear forces. The results showed that buildings located on deformable soils and in higher seismic zones experienced greater displacements and instabilities, even in the lower-rise models. In the 5-story buildings, slenderness significantly increased both displacements and second-order effects. The study highlights the importance of considering seismic analysis even in Brazilian regions traditionally classified as low-seismicity areas, especially for slender structures. It also emphasizes the effectiveness of computational tools in simulating and safely designing structures under dynamic actions.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37745
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