Study of global stability of tall buildings with prestressed slabs

Abstract

The use of prestressed concrete flat slabs in buildings has been increasing in recent years in the Brazilian market. Since the implementation of tall and slender buildings a trend in civil engineering and architecture fields, arises from the use of prestressed slabs a difficulty in ensuring the overall stability of a building without beams. In order to evaluate the efficiency of the main bracing systems used in this type of building, namely pillars in formed "U" in elevator shafts and stairs, and pillars in which the lengths are significantly larger than their widths, was elaborated a computational models of fictional buildings, which were processed and analyzed using the software CAD/TQS. From the variation of parameters such as: geometry of the pillars, thick slabs, characteristic strength of the concrete, reduceofthe coefficient of inertia for consideration of non-linearities of the physical elements, stiffness of the connections between slabs and pillars, among others, to analyze the influence of these variables on the overall stability of the building from the facing of instability parameter Gama Z, under Brazilian standard NBR 6118, in addition to performing the processing of building using the P-Delta iterative calculation method for the same purpose.A utilização de lajes planas de concreto protendido em edificações vem crescendo muito nos últimos anos no mercado brasileiro. Sendo a execução de edificações cada vez mais altas e esbeltas uma tendência na engenharia civil e arquitetura, surge a partir do uso das lajes protendidas uma dificuldade em se garantir a estabilidade global de uma edificação sem vigas. A fim de se avaliar a eficiência dos principais sistemas de contraventamento utilizados neste tipo de edificação, a saber, pilares em formado de "U" e pilares-paredes, elaborou-se modelos computacionais de edifíciosfictícios, que foram processados e analisados no programa comercial CAD/TQS. A partir da variação de parâmetros de modelagem tais como: geometria dos pilares, espessura das lajes, coeficiente redutor de inércia para consideração das não-linearidades físicas dos elementos, rigidez das ligações entre lajes e pilares, entre outros, buscou-se analisar a influência de tais variáveis na estabilidade global da edificação a partir do parâmetro de instabilidade gama Z, previsto na norma brasileira ABNT NBR 6118 [1].