Sobreposição de objetos de laje nos programas ETABS e SAFE

Na modelação de edifícios, é frequente a necessidade de sobrepor diferentes objetos de laje, quer seja para representar diferentes secções num mesmo plano, quer para definir cargas de forma mais livre e reversível

Para melhor compreensão dos tipos de objetos de laje disponíveis no ETABS (e SAFE), apesenta-se em baixo uma imagem do formulário de definição das secções de laje. Os tipos Slab, Ribbed e Waffle são habitualmente usados para representar as zonas correntes de laje, o tipo Drop é normalmente usado para representar as zonas de capitéis ou maciçamentos e, por fim, o tipo Stiff é usado para simular a rigidez da ligação pilar-laje (ou pilar-capitel).

Adicionalmente também existem os tipos Mat e Footing que se podem usar para modelar fundações, como ensoleiramentos e sapatas, respetivamente.
 

Ao modelar objetos de laje sobrepostos no ETABS, apenas são gerados elementos finitos com as propriedades de um dos objetos. A escolha do objeto que gera elementos finitos é automática e obedece à seguinte hierarquia:

Prioridades em Objetos Sobrepostos

• Objetos de múltiplos tipos: Quando o nível de prioridade dos objetos sobrepostos é diferente, serão gerados elementos finitos para o objeto com prioridade máxima. O ETABS segue a seguinte hierarquia: Stiff > Drop > Slab. Por exemplo, se um objeto Drop se estende sobre múltiplos objetos Slab, serão usadas exclusivamente as propriedades da secção Drop.

• Objetos do mesmo tipo, ou de tipos semelhantes: Se o nível de prioridade dos objetos sobrepostos é igual, o ETABS usa os seguintes critérios para selecionar o objeto prioritário:

  • Quando um objeto de laje está completamente dentro de outro, o ETABS usa as propriedades do objeto de laje embebido (interior).

  • Quando a sobreposição é parcial, o ETABS usa as propriedades do último objeto desenhado.

Note-se que os objetos Slab, Waffle, Ribbed, Mat e Footing têm todos o mesmo nível de prioridade que corresponde ao mais baixo.

• Objetos do tipo Opening e None: Além dos objetos anteriormente apresentados, existem ainda dois tipos de objetos de área adicionais:

  • O objeto Opening, que têm precedência sobre todos os restantes objetos, garantindo assim uma abertura sem elementos finitos modelados em toda a sua área.

  • E os objetos None, que podem servir, por exemplo, para definir uma carga numa região que partilha 2 secções diferentes. Estes últimos (None) não têm qualquer influência no modelo de elementos finitos gerado.
     

    

Caso surjam dúvidas, basta consultar os elementos finitos gerados para análise (View > Set Display Options > Shell Analysis Mesh + View by Colors of Section Properties).

Considerações adicionais de Análise e Design 

• Objetos Stiff: Os elementos finitos gerados por estes objetos têm um fator de modificação de 100x internamente aplicado as rigidezes à flexão, para simular o incremento de rigidez na zona de contacto com os pilares. Os esforços destes elementos não são usados para o dimensionamento das lajes nem são incluídos nos resultados das Design Strips.

• Objetos Ribbed e Waffle: Estes objetos podem ser usados para modelar lajes nervuradas e fungiformes aligeiradas respetivamente. Os elementos finitos gerados têm uma rigidez ortotrópica correspondente aos dados geométricos definidos nas propriedades da secção. O peso e a massa destes objetos são calculados excluindo qualquer cofragem perdida, pelo que nessas situações o utilizador deverá definir modificadores de massa e peso para incluir a ação destes elementos não estruturais. O dimensionamento e a pormenorização destas lajes também têm em conta os dados geométricos da secção.

• Objetos Mat e Footing: Em termos de modelação, estes objetos geram elementos finitos exatamente com as mesmas propriedades de lajes maciças (objetos tipo Slab). A diferenciação destes objetos serve apenas para condicionar a pormenorização automática das armaduras, tendo em conta que se trata de ensoleiramentos e sapatas, respetivamente.

Hierarquia na atribuição de cargas

• Prevenir duplicação de cargas: Quando múltiplos objetos de laje se sobrepõem, as propriedades dos objetos não prioritários são ignoradas, mas as suas cargas não. Isso significa que devem ser evitadas atribuições de carga redundantes nas áreas de sobreposição, para prevenir duplicações indesejadas de cargas. Geralmente, as cargas devem ser atribuídas apenas aos objetos de Slab, não a objetos Drop ou objetos Stiff.

• Objetos de área None: Estes objetos são também passiveis de receber cargas, desde que estejam totalmente inseridos totalmente inseridos em objetos de laje. As cargas atribuídas a estes objetos serão adicionadas às cargas dos restantes objetos sobrepostos.

• Objetos do tipo Opening: Os objetos Opening são considerados objetos ausentes de carregamentos, ou seja, nas áreas onde são definidos estes objetos, as cargas não são usadas para o cálculo.

Caso surjam dúvidas, basta consultar graficamente as cargas totais aplicadas (Display > Load Assigns > Shell > Show Contours in Plan View for Floor).
 

Anexos

Example.EDB Example.$et