Análise numérica não linear de lajes de concreto com fôrma de aço incorporada.
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Date
2018
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Abstract
Os edifícios de múltiplos andares são cada vez mais comuns em grandes cidades para
diversas finalidades, como edifícios residenciais e comerciais. As lajes de concreto com fôrma
de aço incorporada são largamente utilizadas nesse tipo de edifícios. O comportamento das
lajes mistas é governado pelo cisalhamento longitudinal na interface entre o aço e o concreto,
que é desenvolvido em lajes sob flexão simples. O método m-k e o método da interação
parcial, utilizados no cálculo da resistência ao cisalhamento na interface aço-concreto de lajes
mistas, são baseados em ensaios experimentais caros e de longa duração. O uso do método
dos elementos finitos apresenta vantagens como alta eficiência e baixo custo, logo, a análise
numérica das lajes mistas se apresenta como uma alternativa interessante.
O objetivo principal desse trabalho é implementar um modelo de elementos finitos
para análise numérica não linear de lajes de concreto com fôrma de aço incorporada. Dessa
forma, dois elementos finitos planos de casca para análise numérica não linear de placas de
concreto estrutural simples ou armado e placas de aço são implementados. Na formulação do
primeiro é utilizada a teoria de placas de Reissner-Mindlin (placas espessas) definindo um
elemento plano de casca com nove nós e cinco graus de liberdade por nó a ser utilizado na
modelagem de placas de concreto. O segundo elemento plano de casca é baseado na teoria de
placas de Kirchoff (placas finas) considerando quatro nós e cinco graus de liberdade por nó, e
é utilizado na análise numérica de placas de aço ou de concreto simples ou armado.
Nas análises numéricas apresentadas no presente trabalho a laje de concreto, de
espessura dada pela altura total da laje menos a altura da forma de aço, e a fôrma de aço são
modeladas com elementos planos de casca. A nervura de concreto é modelada com elementos
de barra. O contato entre o aço e o concreto é modelado através de elementos de interface. As
não linearidades geométrica e do material são consideradas na análise numérica. Os exemplos
analisados validam o modelo numérico sugerido neste trabalho apresentando a vantagem de
usar uma discretização bidimensional do problema enquanto que os modelos numéricos
comparativos utilizam de uma discretização tridimensional da laje de concreto.
Description
Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Lajes mistas, Cisalhamento longitudinal, Elementos planos de casca, Conexão parcial
Citation
SILVA, Priscila Brandão. Análise numérica não linear de lajes de concreto com fôrma de aço incorporada. 2018.104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, 2018.