No início, o termo análise inelástica avançada foi aplicado por alguns pesquisadores americanos, com uma certa cautela (segundo Galambos et al., 1998), para indicar uma análise inelástica de segunda ordem rigorosa, onde seriam incluídos os efeitos não-lineares: físicos e geométricos.
Isso ocorreu porque a norma australiana AS4100 (1990) foi a primeira a reconhecer que, se todos os aspectos significativos do comportamento da estrutura no plano são adequadamente modelados numa análise inelástica de segunda ordem, a verificação de barras à flexo-compressão por fórmulas de interação seria desnecessária.
Assim, emprega-se “avançada” como um termo indicando que a análise estrutural também representa um dimensionamento, um avanço (um passo adiante) na direção de projeto estrutural.
Posteriormente à norma australiana, o Eurocode 3 (1992), com certas restrições, também aprovou a utilização da análise avançada para projeto. Os canadenses seguiram o mesmo exemplo dos europeus, editando versões de projeto da CSA S16 (1994).
Finalmente, a partir de 1993, nos EUA, vários pesquisadores, unidos em grupos (comitê técnico 117 do AISC sobre análise inelástica e dimensionamento e o grupo 29 do SSRC sobre análise inelástica de segunda ordem para cálculo de pórticos), desenvolveram uma força tarefa no sentido de realizar eventos sobre o estado da arte, estabelecer uma metodologia e divulgação de trabalhos científicos, incluindo debates e conferências, de forma a introduzir e expandir esses conceitos na área educacional e de pesquisa em geral; e assim recuperar a sua posição de hegemonia no cenário mundial.
Dentro desses grupos, destacaram-se DD White, JYR Liew e WF Chen, autores do relatório para o SSRC, em 1991, “Towards Advanced Analysis in LRFD” (Chen e White, 1993), entre vários colaboradores, que se encarregaram de desenvolver material bibliográfico adequado, que são hoje as principais fontes de informações sobre a análise avançada. Esse material constitui a mais valiosa referência utilizada nesta dissertação (Chen e White, 1993; Liew et al. ,1993 e 1994; Chen e Toma, 1994; Chen e Sohal, 1995; Chen et al., 1996).
No desejo de se poder reproduzir, através da análise estrutural, os resultados obtidos por ensaios de laboratório em modelos reais, os pesquisadores verificaram que os modelos com zona plástica (ZP), quando considerando adicionalmente circunstancias naturais dos materiais e da construção metálica (como a curvatura inicial, o fora de prumo, as tensões residuais, etc.), produziam resultados extremamente precisos.
Por outro lado, distorções constatadas ao se empregar a análise de segunda ordem elástica com rótula plástica (ERP), foram corrigidas adotando cargas nocionais ou refinamentos, e assim começaram também a reproduzir resultados comparáveis aos da ZP (com ERP-CN, ERP-R e ERP-M).
Algumas técnicas modernas como quase rótula plástica (QRP) de Attalla et al. (1994) também apareceram, pretendendo se credenciar como uma análise inelástica de segunda ordem precisa, porém não tiveram ainda um reconhecimento maior perante a comunidade científica, de forma a serem também adotadas.
Assim, hoje é possível realizar a análise avançada porque se dispõe de vários métodos capazes de efetuar uma análise inelástica de segunda ordem acurada.
Portanto, ao se determinar a carga limite usando uma análise inelástica de segunda ordem precisa, incluindo-se os efeitos das imperfeições físicas e geométricas, serão investigadas a plasticidade e a estabilidade dos pórticos.
Comprovando-se essa estabilidade e resistência do conjunto no seu plano, fica sem sentido qualquer verificação isolada de barra em relação aos esforços nesse plano (não é necessário usar as equações de interação).
Também, a carga limite assim determinada será mais precisa, semelhante a que se obtém ao realizar um ensaio de laboratório reproduzindo o modelo do problema, ou seja, é o valor de maior confiabilidade.
Então se pode definir que a análise avançada é uma forma de análise estrutural
em que se faz também a verificação da resistência e da estabilidade das barras e do conjunto, estabelecendo uma carga limite real, de maneira que não são necessárias outras verificações de barras no(s) plano(s) da análise (em 3D).
A norma australiana AS4100 (1990) foi a que primeiro definiu o termo análise
avançada e possibilitou sua aplicação direta na engenharia estrutural, sendo que, para
isso, foi incorporada uma série de requerimentos (exigências) e se indicou também diversas características (atributos) para que se pudesse qualificar a análise inelástica de segunda ordem como avançada; isso aprimorou o novo conceito.
Trata-se assim de um conceito que nasce não apenas com o intuito de se realizar uma análise inelástica de segunda ordem precisa, mas também de se considerar nos modelos, de forma obrigatória, as chamadas imperfeições físicas e geométricas, que levam ao modelo matemático usualmente perfeito, as condições reais do dia a dia, dos limites da técnica das construções e dos materiais.
Ou seja, se procura introduzir no modelo variantes que captam o comportamento de peças metálicas reais, que poderiam sofrer ensaios em laboratório, e reproduzir resultados similares.
Como esses resultados são tão corretos quanto os que produziram as normas que são utilizadas, não haveria razão para se fazer verificações adicionais no plano da análise. Mais ainda, aos modelos que utilizam conceitos como o ERP refinado, qualquer verificação adicional seria totalmente sem sentido, já que o comportamento das barras é limitado pela superfície de plastificação, que é a equação de interação da norma, como foi visto na seção 2.7 (Fig. 2.27 da subseção 2.7.2). Além disso, ao considerar a redução
de propriedades usando o fator τ (= Et/E) pelo AISC LRFD (1993) introduz-se implicitamente na análise tanto as tensões residuais quanto a curvatura inicial.
Chen e White (1993) enfatizam ainda que os valores de cargas limites obtidos dessa forma possuem já um pequeno coeficiente de segurança, resultando em valores ligeiramente menores que os da zona plástica.
Na AS4100 (1990) não foi liberado o emprego do método ERP com as cargas nocionais de forma genérica, pois essa aproximação tende a majorar somente os momentos, e nem sempre os efeitos de segunda ordem ou da plasticidade distribuída podem ser simulados como um fator de P∆.
Já o ECCS (1984) faz certa liberação, porque sabiamente as cargas nocionais incluem efeitos P∆ excessivos. Para as obras que deveriam ser calculadas com outros métodos, o resultado de empregar ERP-CN será o inevitável superdimensionamento. Com isso, o projeto ficará antieconômico, provocando então a utilização de outros métodos indiretamente. É apenas uma forma politicamente correta de atuar numa norma, que atinge vários países e profissionais: ao invés de proibir ou criar restrições, majora as cargas (!).
A norma AS4100 (1990) é a mais direta, pois habilita o emprego do método da zona plástica, e abre espaço para processos alternativos impondo exigências.
O AISC LRFD (1993) é omisso em relação à análise avançada, e por iniciativa dos comitês inclusive o próprio Grupo 29 e o SSRC, (mantendo contato com diversos pesquisadores de outros países de forma a adquirir informações sobre o andamento e conseqüências da homologação dessa análise nesses países, para levar tal conhecimento para os EUA), estabeleceram em conjunto critérios a serem adotados para se fazer a análise avançada dentro das perspectivas do AISC LRFD (1993), cujo teor pode ser apreciado em Chen e White (1993).
Se nos EUA a possibilidade de se realizar uma análise avançada é pequena, no Brasil, com certeza, existe uma enorme distância a ser percorrida, e uma das proposições deste trabalho é iniciar uma caminhada nessa direção.
Numa visão superior, sugere-se (o início de debates, palestras e contatos com outros pesquisadores estrangeiros...), tudo enfim com o objetivo de no futuro se editar
Diretrizes para a Análise Avançada na NBR 8800, liberando também o uso desta