Estudo do comportamento estrutural de prédios de concreto armado contraventados por núcleo rígido tendo em vista o esforço de torção originado pela ação do vento

Uma solução bastante usada em edificações de múltiplos pavimentos para absorver a ação lateral do vento, e prover a estrutura de estabilidade, é criar um elemento de grande rigidez, em geral na região de escadas e elevadores, denominado núcleo central ou núcleo de contraventamento. Este elemento estrutural é formado pela junção de pilares paredes e normalmente tem seção em formato C, o que implica ter o centro de cisalhamento não coincidente com o centro de gravidade da seção. Supõe-se que sempre que a resultante da ação não passar pelo centro de cisalhamento da seção, ocorrerá torção do núcleo central e do prédio. Para verificação desta hipótese foram propostos inicialmente quatro modelos. O primeiro com o centro de cisalhamento coincidindo com o centro da planta. O segundo com núcleo posicionado em região mais comumente sugerido em projetos arquitetônicos, ou seja, alinhado aos pórticos centrais, e neste caso com o CG muito próximo ao centro da planta. O terceiro exemplo consiste em tornar o núcleo totalmente excêntrico. No quarto exemplo o núcleo excêntrico tem rigidez aumentada. Quatro aspectos são verificados: 1) A estrutura deve ser capaz de resistir aos esforços introduzidos pela ação do vento; 2) A estrutura deve ter rigidez suficiente para satisfazer os limites de deformação para as ações em Estado Limite de Serviço; 3) A taxa de armadura não deve exceder aos limites especificados em norma; 4) Devem ser atendidas às verificações quanto à estabilidade global. O estudo mostrou que a posição do núcleo em planta e a esbeltez influencia diretamente na ocorrência ou não de torção do prédio com um todo. Ainda que o vento incida no centro de cisalhamento do núcleo, estando assimétrica a rigidez do prédio em planta, ocorrerá torção. Pode-se concluir também que o núcleo de contraventamento não trata sozinho o esforço proveniente da ação do vento, antes os demais pilares também contribuem.A widely used solution in multiple pavement's edifications to absorb lateral action of the wind and promote structure stability, is to create an element of large rigidity, usually at stairs and elevators areas, denominated central core or bracing core. This structural element is formed by the junction of pillars walls and normally has a C format, what implies having the shear center is not coincidente with the gravity center of the section. It is assumed that always when the resulting of the action does not cross the sections shear center, will occur a tortion of the central core and the building. In order to verify this hipothesis inicially four models were proposed. The first with the shear center coinciding to the ground plan center. The second with the nucleus positioned in a region generally sugested in architectural projects, in other words, aligned to the central porticos, in this case with the CG very close to the center of the ground plan. The third example consists in turning the nucleus totally eccentric. At the fourth example the eccentric nucleus has its rigidity increased. Four aspects are analysed: 1) The structure must be capable of resisting the efforts introduced by the action of the wind; 2) The structure must be rigid enough to satisfy the limits of deformation for the actions in Estado Limite de Serviço; 3) The reinforcement ratio must not exceed to the limits specified in standard; 4) The verifications concerning global stability must be attended. The study shows that the position of the nucleus at the ground plan and slenderness directly influences in the occurence or not of tortion of the building as a whole. Although the wind falls on the nucleus core shear center, being asymmetrical the rigidity of the building in plan, a tortion will occur. May also be concluded that the core bracing does not support the effort proveniente of wind action by itself, before, the other pillars also contribute