Estabilidade global em estruturas de aço: análise da eficiência de diferentes configurações de sistemas de contraventamento em edifício alto

O estudo e implementação dos sistemas de estabilização global foram primordiais para o avanço tecnológico da construção em aço. Estas soluções possibilitam um aumento na altura das edificações, viabilizando a construção de edifícios altos aliado à economia no consumo de aço e otimização do espaço arquitetônico. Este trabalho analisou computacionalmente a estabilidade global da estrutura de aço de um edifício alto de múltiplos pavimentos (54 m de altura, 15 pavimentos, modulação de 7800 mm x 7800 mm x 3600 mm em um grid de 4 x 4, área por pavimento de 466,56 m² e área total de 6.998,40 m²), com pilares em aço, vigas mistas em aço associadas a lajes tipo Steel Deck. Foram avaliadas diferentes soluções de estabilização (tipo Chevron, em Cruz, Outriggers e Belt Trusses, e Núcleo Rígido de Concreto Armado), variando apenas a seção dos pilares e as barras de contraventamentos. Comparou-se os deslocamentos horizontais máximos absolutos, referentes as combinações determinantes envolvendo a ação do vento, entre a base e topo das estruturas dos modelos propostos, e o limite H/400 estipulado pela NBR 8800:2008. Levantou-se os quantitativos empregados em cada solução de contraventamento (peso perfis estruturais, peso das armaduras de aço, peso e volume de concreto, peso total). E comparou-se o consumo de aço, por tipo de perfil estrutural e total, e o consumo total de concreto e suas armaduras de aço. A partir das simulações dos arranjos propostos, foi observada uma redução de aproximadamente 72 toneladas de aço entre os modelos contraventados com núcleo rígido e Chevron (Delta), com menor deslocamento horizontal máximo absoluto nas direções (x e y) e menor consumo de aço em perfis estruturais, embora tenham sido adicionadas ao modelo um núcleo rígido em concreto armado cerca de 220 toneladas de concreto (um volume de aproximadamente 75 m³).