Impacto da consideração do colapso progressivo no projeto de edifícios de concreto armado: estudo de caso de um edifício de Foz do Iguaçu/PR
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Data
2025-08-13
Autores
Montiel, José Eduardo Bareiro
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Resumo
Este trabalho teve como objetivo analisar a influência da falha localizada de um elemento estrutural no comportamento global de uma edificação em concreto armado, com foco na simulação de um colapso progressivo. Para isso, foram desenvolvidos dois cenários distintos de modelagem no software CAD/TQS: no primeiro, realizou-se o dimensionamento padrão da estrutura com seções compatíveis com o projeto arquitetônico, atendendo às exigências de serviço segundo a NBR 6118 (ABNT, 2023); no segundo, foi simulada a falha de um pilar de canto, com a consequente redistribuição de esforços estruturais e redimensionamento dos elementos afetados. A edificação analisada corresponde a uma torre de apartamentos dividida em duas partes simétricas e estruturalmente independentes, sendo modelado apenas um dos lados para efeito de estudo. A análise indicou que a viga V221 foi a mais impactada pela retirada do pilar P1, exigindo aumento significativo em sua seção e taxa de armadura. Também foi necessário o redimensionamento do pilar P8, localizado no meio da viga, para manter a rigidez e a estabilidade estrutural. Comparações entre os dois cenários revelaram variações pontuais nas seções dos elementos e no consumo de materiais. No total da edificação, houve um aumento de aproximadamente 2,83 m³ de concreto, o que representa uma variação inferior a 1% em relação ao projeto original. O consumo de fôrmas também aumentou levemente em 32,97 m². Por outro lado, o consumo total de aço apresentou uma redução de 1.393 kg, equivalente a aproximadamente 6,3% a menos em relação ao Caso 1. Esses ajustes foram suficientes para manter a segurança estrutural e evitar o colapso progressivo, mesmo diante da ausência de um pilar crítico, com impactos controlados no consumo de materiais. Isso reforça a importância de prever e testar cenários de falhas em projetos estruturais, utilizando ferramentas computacionais para garantir maior segurança e robustez às edificações.
Abstract
This study aimed to analyze the influence of the localized failure of a structural element on the global behavior of a reinforced concrete building, focusing on the simulation of progressive collapse. Two different modeling scenarios were developed using the CAD/TQS software. In the first scenario, a standard structural design was carried out with sections compatible with the architectural layout, complying with serviceability requirements according to NBR 6118 (ABNT, 2023). In the second scenario, the failure of a corner column was simulated, resulting in the redistribution of internal forces and the redesign of the affected elements. The analyzed structure corresponded to one half of a symmetrical apartment tower, structurally independente from the other half. The analysis showed that beam V221 was the most impacted element by the removal of column P1, requiring a significant increase in both its cross-section and reinforcement ratio. Column P8, located at the midpoint of the same beam, also required resizing to maintain structural rigidity. A comparison between the two scenarios revealed variations in element dimensions and material consumption. For the entire building, there was an increase of approximately 2.83 m3 of concrete and 32.97 m2 of formwork, both with changes of less than 1%. In contrast, there was a reduction of 1.393 kg in the total amount of reinforcement steel, equivalent to approximately 6.3% less compared to the original design. These adjustments were sufficient to maintain structural safety and prevent progressive collapse, even in the absence of a critical support element. The results reinforce the importance of considering failure scenarios during the design phase, using computational tools to ensure greater safety and robustness in reinforced concrete buildings.
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestrutura e Território da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil de Infraestrutura.
Palavras-chave
análise estrutural (engenharia), concreto armado, falhas estruturais, softwares