Estudo da ductilidade em vigas de concreto armado: abordagem analítica com base na ABNT NBR 6118:2014 e numérica via método dos elementos finitos com comportamento não linear dos materiais

• Processo: 16/14450-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Caio Gorla Nogueira
• Beneficiário: Isabela Durci Rodrigues
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Estruturas de concreto Ductilidade Análise não linear Estruturas de concreto armado Simulação por computador Modelos não lineares Métodos numéricos Método dos elementos finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise Não Linear | ductilidade | Elementos Finitos | Vigas em concreto armado | Estruturas de Concreto e Métodos Numéricos

Resumo

Atualmente, estruturas de concreto armado são utilizadas com grande frequência em diversos tipos de obras, desde edificações mais simples até grandes pontes. Dentre muitos critérios de projeto necessários para a garantia da segurança, funcionalidade e durabilidade das obras executadas em concreto armado, a ductilidade é, nos dias de hoje, um requisito obrigatório segundo os códigos modernos de projeto, tanto para seções transversais sujeitas a momentos fletores negativos quanto positivos. Com a garantia de um comportamento dúctil, torna-se possível assegurar o desenvolvimento de grandes deformações antes de uma eventual ruptura (formação de rótulas plásticas no ELU), bem como a existência da redistribuição de esforços em elementos hiperestáticos. De modo geral, a abordagem utilizada pelos códigos de projeto mundiais, inclusive a norma brasileira ABNT NBR 6118 (2014) consiste em fixar valores máximos para a posição relativa da linha neutra, de acordo com a resistência à compressão do concreto. Com isso, as normas afirmam que a ductilidade está garantida para os elementos em concreto armado com comportamento predominantemente à flexão. No entanto, tal abordagem não permite quantificar a ductilidade dos elementos e, portanto, não é possível conhecer quão dúctil é ou não o comportamento de um ou mais elementos estruturais. Diante desse contexto, este trabalho tem como objetivo quantificar de forma sistemática a ductilidade de vigas em concreto armado, considerando inicialmente a lei constitutiva para o concreto comprimido (diagrama parábola-retângulo) e, em seguida, modelos não lineares para o concreto (mecânica do dano) e o aço (teoria da plasticidade), através de um programa computacional baseado no Método dos Elementos Finitos Unidimensional (MEF). Em seguida, a partir dos resultados obtidos para diversas vigas dimensionadas segundo os critérios atuais de projeto, um método alternativo de dimensionamento com base na ductilidade explícita será proposto. Assim, o parâmetro inicial a ser adotado pelo projetista será o fator de ductilidade e, a partir dele, as demais grandezas serão obtidas para o dimensionamento de vigas em concreto armado. Os resultados obtidos com o procedimento alternativo serão comparados com o modelo de dimensionamento atual de acordo com a norma brasileira e também analisados numericamente via MEF.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

NOGUEIRA, CAIO GORLA; RODRIGUES, ISABELA DURCI. Ductility Analysis of RC Beams Considering the Concrete Confinement Effect Produced by the Shear Reinforcement: a Numerical Approach. LATIN AMERICAN JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES, v. 14, n. 13, p. 2342-2372, 2017. (16/14450-6)

C. G. NOGUEIRA; I. D. RODRIGUES. Novo modelo de dimensionamento de vigas em concreto armado à flexão simples considerando o fator de ductilidade. Rev. IBRACON Estrut. Mater., v. 13, n. 1, p. 120-141, 2020-03-27. (16/14450-6)