Procedimento eficiente para estimar o comportamento carga-deformação de elementos bidimensionais de concreto armado submetidos a esforços de membrana utilizando o modelo de treliça com ângulo variável
Jordlly Reydson de Barros Silva1; Bernardo Horowitz1
1 UFPE
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0483
Resumo
No projeto e concepção estrutural, é comum que o projetista estime o comportamento de estruturas mais complexas com base na associação e combinação de estruturas menores e mais simples. Vários métodos de análise estrutural são baseados nesse conceito. Por exemplo, estruturas de contenção de reatores, estruturas em casca ou nervuras de pontes com seção caixão (sem a presença de torção considerável) podem ser inicialmente idealizadas com base em modelos mais simples como elementos bidimensionais de concreto armado submetidos a esforços de membrana. Pode-se encontrar na literatura procedimentos, baseados em modelos de treliça, que conseguem determinar o comportamento dessas estruturas bidimensionais. Nesse trabalho, optou-se por usar o modelo de treliça com efeito de amolecimento e ângulo variável. Esse modelo é baseado nos três pilares da mecânica das estruturas: Equilíbrios das tensões, compatibilidade das deformações e relações constitutivas dos materiais. Muitas vezes, a solução do sistema formado pelas equações desses três grupos é baseada em tentativa e erro. Esse método tende a encontrar corretamente a solução, porém, quando o número de estimativas de solução é muito grande, o método perde eficiência e pode se tornar uma metodologia inviável. O presente trabalho trata sobre um procedimento eficiente para estimar o comportamento carga-deformação de painéis retangulares de concreto armado submetidos a esforços de membrana. O procedimento se baseia em estabelecer o problema como um sistema de equações não lineares e resolvê-lo utilizando algoritmos presentes no Toolbox de otimização do MATLAB, usando como estimativa inicial para a solução o comportamento obtido em um modelo de treliça elástico linear da mesma estrutura. As equações baseadas no equilíbrio das tensões e compatibilidade das deformações são obtidas através do círculo de Mohr. As relações constitutivas dos materiais consideram o amolecimento do concreto submetido a um estado biaxial de tração-compressão e uma compatibilização da curva tensão def
Palavras-chave: Elemento bidimensional; Concreto Armado; Comportamento carga-deformação; Modelo de treliça com amolecimento