ANÁLISE
DE VIBRAÇÕES EM SISTEMAS ESTRUTURAIS PARA PISOS MISTOS COM JOISTS
SUBMETIDOS A ATIVIDADES HUMANAS RÍTMICAS
O aumento dos problemas de vibrações excessivas em estruturas
civis oriundos de atividades humanas rítmicas tem conduzido à
necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para
projetos sujeitos a essas ações dinâmicas rítmicas.
Esta foi à motivação principal para o desenvolvimento
de uma metodologia de análise centrada na resposta de um sistema estrutural
submetido a cargas provenientes de atividades humanas. Esta dissertação
investigou o comportamento dinâmico de pisos compostos (aço-concreto)
sujeito às atividades rítmicas provocadas pelas pessoas. O carregamento
dinâmico foi obtido através de testes experimentais com indivíduos
praticando atividades rítmicas e não rítmicas. Por exemplo:
saltos estimulados, não estimulados e ginástica aeróbica.
A metodologia de análise proposta adotou técnicas usuais de
refinamento de malhas presente no MEF (Método dos Elementos Finitos)
em simulações realizadas no programa ANSYS. Baseado em resultados
experimentais foram utilizadas funções de cargas devido a atividades
rítmicas e não rítmicas. O modelo estrutural investigado
é composto por um ambiente para restaurante com uma área de
dança adjacente. O sistema é formado por uma laje de concreto
suportada por joists (vigas de aço treliçadas) projetados para
grandes vãos (14m) e apoiados diretamente em paredes de blocos de concreto.
O peso efetivo do piso foi estimado como sendo da ordem de 3,6 kPa, incluindo
0,6 kPa para pessoas jantando e dançando. O momento de inércia
efetivo dos joists foi da ordem de 1,6x106 mm4, baseando-se nas tensões
suportadas. O estudo paramétrico considerou uma correlação
entre os resultados numéricos e analíticos. Os valores das acelerações
de pico foram comparados com os limites recomendados pelo AISC, baseando-se
em critérios de conforto humano. Os resultados indicaram que os limites
sugeridos pelas normas de projetos não foram satisfeitos. Tal fato
indica que estas atividades rítmicas podem gerar picos de aceleração
que ultrapassam os limites estabelecidos em recomendações de
projeto.