Edifícios Altos

Do ponto de vista do dimensionamento estrutural admite-se, de forma simplificada, que um edifício pode ser considerado alto quando a influência das cargas horizontais (devidas ao vento e sismos) assume uma importância considerável. De facto, com o aumento da altura, torna-se crucial atender à influência das acções horizontais na concepção do sistema estrutural. O sistema estrutural a escolher deve ser suficientemente resistente, capaz de suportar todas as acções impostas ao edifício, deve garantir um controlo estrito das deformações e simultaneamente, manter uma componente económica. Se bem que as acções horizontais sejam claramente de natureza dinâmica, é usual substituí-las por cargas estáticas equivalentes. A quantificação estática da acção do vento é feita através da aplicação de regulamentos oficiais, mais ou menos concordantes entre os diferentes países. Em casos especiais de edifícios que diferem das formas convencionais, é necessário um estudo mais completo que pode ser feito recorrendo, por exemplo, aos ensaios em túnel de vento, para obter uma descrição mais exacta da acção.

Relativamente ao sistema estrutural, os elementos principais de um edifício são os elementos de suporte das cargas verticais e horizontais. As cargas verticais são transmitidas pelas lajes dos pisos aos elementos de suporte verticais, nomeadamente os pilares, pórticos e paredes plenas (shear walls). As cargas horizontais são transmitidas pelas lajes dos pisos a esses mesmos elementos de suporte que as transmitem para a fundação. Estes elementos estruturais são os chamados elementos de contraventamento do edifício, cuja principal função é a de fornecer adequada rigidez lateral ao mesmo.

De entre estes elementos, os pórticos são os principais responsáveis pela transmissão das cargas verticais à fundação; os núcleos fornecem rigidez (lateral e torsional) adequada ao edifício e as shear walls desempenham ambas as funções anteriores. Os pórticos são elementos mais flexíveis pelo que são muitas vezes desprezados na análise global do edifício, quando se torna importante a rigidez global do mesmo. As shear walls são paredes de betão armado dimensionadas para trabalharem desde o solo até ao topo em forma de consola. Podem dispor-se múltiplas shear walls num edifício, isoladas ou acopladas entre si. As caixas de escadas e de elevadores são também exemplos deste sistema estrutural. A localização e disposição destas paredes deve ser estudada criteriosamente, de modo a obter-se uma estrutura mais adequada (menores deslocamentos, menores rotações, menores esforços) não esquecendo a componente económica.

Outros sistemas utilizados são as estruturas metálicas em treliça, que apresentam um comportamento semelhante ao das shear walls. Existem também os sistemas em tubo, que são aqueles em que as paredes exteriores do edifício constituem uma espécie de prisma resistente em que os únicos espaços abertos são para alojamento das janelas. Para edifícios com mais de 50 pisos este tubo é reforçado pela introdução de um núcleo central – sistema tubo em tubo.