Mecanismo de falha e estratégias para análise da resistência à força cortante e punção em lajes unidirecionais sujeitas a combinações de cargas concentradas

• Processo: 24/13561-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Alex Micael Dantas de Sousa
• Beneficiário: Alex Micael Dantas de Sousa
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Eva Lantsoght ; Leandro Mouta Trautwein ; Mounir Khalil El Debs
• Assunto(s): Cisalhamento Punção Estruturas de concreto armado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cargas concentradas | cisalhamento | força cortante | Lajes de concreto armado | lajes unidirecionais | Punção | Estruturas de Concreto Armado

Resumo

Lajes de pontes são estruturas que apresentam um comportamento particular em relação ao cisalhamento visto que tanto a ruptura como viga, ao longo de uma determinada largura colaborante, quando à ruptura por punção, podem ocorrer nestes elementos. Nesta vertente, observa-se que a grande maioria dos estudos que abordam o tema tem investigado o problema através de ensaios em escala reduzida com lajes submetidas à apenas 1 carga parcialmente distribuída ou concentrada próxima do apoio. Entretanto, este tipo de abordagem pode não representar de maneira adequada aspectos como o efeito de escala existente em lajes de maior espessura e a superposição de tensões provocadas pela combinação de cargas concentradas sobre as lajes de pontes. Por esta razão, este estudo propõe a investigação da resistência à força cortante e punção de lajes de maior espessura quando submetidas a combinações de cargas concentradas, situação mais representativa das solicitações em pontes. Para isto, pretende-se primeiramente validar uma estratégia de modelagem numérica, baseada no método dos elementos finitos, para representar: (i) lajes unidirecionais de grande espessura, maiores que 50 cm, que apresentaram ruptura por cisalhamento com efeito de escala significativo, (ii) lajes lisas de grande espessura que apresentaram ruptura por punção ou cisalhamento bidirecional e (iii) lajes unidirecionais submetidas à cargas concentradas isoladas com diferentes mecanismos de ruptura por cisalhamento. Posteriormente, após validada a estratégia de modelagem para representar os diferentes mecanismos de ruptura por cisalhamento e o efeito de escala nestas estruturas, pretende-se (i) explorar o nível de precisão da estratégia de modelagem proposta para representar os poucos ensaios disponíveis na literatura que tratam da combinação de cargas concentradas em lajes unidirecionais e (ii) investigar o efeito de parâmetros como a posição, espaçamento e número de rodas do veículo tipo na resistência à força cortante das lajes. Com isto, pretende-se desenvolver uma base de dados de resultados numéricos que serão utilizados para calibração de modelos analíticos de resistência à força cortante e punção para lajes unidirecionais submetidas a combinações de cargas concentradas. Em suma, o estudo pretende utilizar ferramentas avançadas de simulação numérica para subsidiar o desenvolvimento de recomendações práticas de verificação da resistência à força cortante e punção de pontes. Além disso, este projeto visa subsidiar melhorias na infraestrutura de pesquisa da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira (UNESP/FEIS) e estimular a formação de recursos humanos nos programas de pós-graduação desta instituição. (AU)