ANÁLISE NUMÉRICA NÃO LINEAR DE VIGAS E LAJES DE CONCRETO PROTENDIDO

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Publicada em 05/10/2018

Discente: João Paulo de Souza Rosa

Resumo:

A aplicação da protensão em vigas e lajes tem sido difundida cada vez mais, através do desenvolvimento de novas técnicas construtivas e necessidade de soluções práticas na área da construção. Muitos estudos foram e estão sendo realizados com o intuito de se conhecer bem o comportamento de estruturas protendidas, de forma a tirar o maior proveito, com segurança, de suas possibilidades construtivas. O objetivo principal desse trabalho é implementar um modelo de elementos finitos para análise numérica não linear de vigas e lajes de concreto protendido. Dessa forma, foi implementado um elemento finito de interface para análise numérica não linear. Este elemento é capaz de simular tanto o deslizamento que ocorre entre a laje de concreto e a armadura ativa quanto a deformação que esta armadura sofre. As perdas de protensão imediatas e diferidas no tempo foram implementadas. Nas análises numéricas apresentadas no presente trabalho as lajes de concreto são modeladas com elementos planos de casca e as vigas modeladas com elementos de barra. O contato entre as cordoalhas e o concreto é modelado através de elementos de interface. As não linearidades geométrica e física são consideradas na análise numérica. Os exemplos analisados validam o modelo numérico sugerido neste trabalho mostrando um ótimo resultado quando comparado ao resultado experimental.

Abstract:

The application of the prestressed concrete in beams and slabs has been increasingly widespread, through the development of new constructive techniques and need of practical solutions in the area of the construction. Many studies were and they are being accomplished with the intention of knowing well the behavior of prestressed structures, in way to include all the advantages, with safety, of their constructive possibilities. The main objective of this work is to implement a finite element model for nonlinear numerical analysis of prestressed concrete beams and slabs. Thus, a finite interface element was implemented for nonlinear numerical analysis. This element is able to simulate both the slip that occurs between the concrete slab and the tendon as the deformation that this tendon suffers. Immediate and delayed time losses were implemented. In the numerical analyzes presented in the present work, the concrete slabs are modeled with flat plate elements and the beams modeled with bar elements. The contact between the tendons and the concrete is modeled through interface elements. The geometric and material nonlinearities are considered in the numerical analysis. The analyzed examples validate the numerical model suggested in this work showing an excellent result when compared to the experimental result. Key words: Prestressed slabs, Flat shell elements, Partial connection, Interface elemento, Prestressed beams.

Palavras-chave:

Lajes protendidas, Elementos planos de casca, Elementos de interface, Vigas protendidas.

Áreas de Concentração:

- Mestrado: Estruturas e Construção

Orientadores:

- Amilton Rodrigues da Silva

Banca Examinadora:

Prof. Amilton Rodrigues da Silva (UFOP, Presidente)
Profa. Kátia Inácio da Silva (UFOP)
Prof. Isashi Inoue (UFSJ)

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