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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 21-Mar-2019
metadata.dc.creator: FREIRE, Marília Caires
metadata.dc.contributor.advisor1: FERREIRA, Maurício de Pina
metadata.dc.contributor.advisor1ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
Title: Análise experimental da eficiência de bielas de concreto simples e armado em modelos locais e globais
Citation: FREIRE, Marília Caires. Análise experimental da eficiência de bielas de concreto simples e armado em modelos locais e globais. Orientador: Maurício de Pina Ferreira. 2019. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético) - Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2019. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/12652. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: O projeto de vigas de concreto armado é usualmente feito a partir de métodos de análise de seções, nos quais se leva em conta a hipótese de Bernoulli, assumindo-se que as deformações se distribuem linearmente ao longo da seção transversal do elemento. Entretanto, diversas situações na prática exigem alternativas distintas de cálculo, realizadas tanto por equações normativas fundamentalmente empíricas como por soluções numéricas ou analíticas a partir do Método de Bielas e Tirantes. É o caso de vigas-parede, onde há a formação de uma biela do tipo garrafa, para a qual a influência da taxa de armadura é geralmente desconsiderada pelas normas vigentes de dimensionamento. Diante disso, realizou-se um estudo experimental para avaliar a eficiência de bielas de concreto simples e armado, por meio de modelos locais e globais, respectivamente caracterizados por prismas hexagonais carregados em áreas reduzidas e por vigas-parede, visto que em ambos o mecanismo resistente parece estar diretamente ligado ao fluxo de tensões na biela de concreto. Os resultados mostraram comportamentos semelhantes entre os modelos quanto às deformações do concreto e das armaduras, além de modos de ruptura equivalentes, resultantes da abertura de uma fissura de fendilhamento nas bielas. Com o aumento das taxas de armadura transversal, foram observados ganhos de resistência última, ductilidade e controle da fissuração, principalmente para os espécimes com armaduras em formato de malha, além de resultados superiores e sempre a favor da segurança para a análise por meio de fatores de eficiência de biela. O mesmo não foi verificado para a avaliação de resistência à força cortante pelos códigos normativos, que resultaram em estimativas contra a segurança conforme o aumento da taxa de armadura. Com isso, confirma-se que soluções por bielas e tirantes são métodos mais indicados para o dimensionamento eficiente e seguro de estruturas com regiões de distúrbio na distribuição de tensões e deformações.
Abstract: Reinforced concrete beams are usually designed by sectional analysis methods, where Bernoulli hypothesis is taken into account, assuming that strains are linearly distributed along the cross-sectional area of the element. However, many practical situations require distinct calculation alternatives, made by both fundamentally empirical code expressions and numerical or analytical solutions from the Strut-and-Tie Method. This is the case of deep beams, where a bottle-shaped strut is formed and the influence of its reinforcement ratio is generally discounted by the current design codes. Therefore, an experimental study was performed to assess the efficiency of plain and reinforced concrete struts, by local and global models, respectively represented by diamond-shape panels loaded in small bearing areas and deep beams, since in both the resistant mechanism seems to be directly related to the flow of stresses in the concrete strut. The results showed similar behaviors among the models regarding strains in concrete and reinforcement, as well as equivalent failure modes resulting from a splitting crack of the strut. With the increase of transverse reinforcement ratio, gains of ultimate strength, ductility and cracking control were observed, mainly for specimens with mesh reinforcement, as well as higher and safe results for the analysis by the strut efficiency factors. On the other hand, the assessment of shear strength by the design codes showed unconservative predictions with increasing transverse reinforcement. This way, it is confirmed that solutions by strut-and-tie models are more suitable methods for the efficient and safe design of structures with regions of disturbance in the stress-strain distribution.
Keywords: Análise estrutural (Engenharia)
Concreto
Concreto armado
Deformações e tensões
Resistência de materiais
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
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