Contribuição ao estudo de pilares pré-moldados de concreto em etapa transitória
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16374 |
Resumo: | During its production, the precast structures go through different stages called the transitory stage and, consequently, through different static schemes and requests. The precast columns during this stage have a static beam scheme which can cause particular design situations in which the transitory stage is critical for the design. In addition, many designers do not consider the loss of stiffness due to eventual cracking of the element at this stage. The objective of this work is to evaluate how the application of prestressing with pre-tension helps in the performance of precast concrete columns in particular design situations in which the formation of cracks in the phases of the transitory stage can occur. To achieve this, a case study was carried out on a precast concrete column with a critical transitory stage. The column was analyzed in reinforcement concrete with different static schemes and later in prestressed concrete containing two arrangements of active reinforcement. The analysis of the element in question was performed using the following parameters: tension in the reinforcement, cracking moment, amount of reinforcement and secant flexion stiffness via analytical methods. In addition, a parametric analysis was carried out during the demolding phase and lifting in assembly, whose parameters obtained from the variation of the position of the lifting loops were: bending moments, tension in the reinforcement and stiffness reduction coefficient for the most requested sections. Based on the analysis of the results, it is concluded that when using three lifting loops, the column presented a stiffness of up to 0.84.EI during demolding. With the introduction of prestressing, the column with two lifting loops resulted in a stiffness of up to 0.90.EI at the end of transitory stage. Still, it was observed, via parametric analysis, that the column only presented a stiffness bigger than 0.50.EI when the stress level in the passive reinforcement was less than 0.30.fyk. Finally, it is understood that the loss of stiffness during the transitory stage must be accounted for. |
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The objective of this work is to evaluate how the application of prestressing with pre-tension helps in the performance of precast concrete columns in particular design situations in which the formation of cracks in the phases of the transitory stage can occur. To achieve this, a case study was carried out on a precast concrete column with a critical transitory stage. The column was analyzed in reinforcement concrete with different static schemes and later in prestressed concrete containing two arrangements of active reinforcement. The analysis of the element in question was performed using the following parameters: tension in the reinforcement, cracking moment, amount of reinforcement and secant flexion stiffness via analytical methods. In addition, a parametric analysis was carried out during the demolding phase and lifting in assembly, whose parameters obtained from the variation of the position of the lifting loops were: bending moments, tension in the reinforcement and stiffness reduction coefficient for the most requested sections. Based on the analysis of the results, it is concluded that when using three lifting loops, the column presented a stiffness of up to 0.84.EI during demolding. With the introduction of prestressing, the column with two lifting loops resulted in a stiffness of up to 0.90.EI at the end of transitory stage. Still, it was observed, via parametric analysis, that the column only presented a stiffness bigger than 0.50.EI when the stress level in the passive reinforcement was less than 0.30.fyk. Finally, it is understood that the loss of stiffness during the transitory stage must be accounted for.Durante sua produção, as estruturas pré-moldadas passam por diferentes fases denominadas de etapa transitória e, consequentemente, por diferentes esquemas estáticos e solicitações. Os pilares pré-moldados durante esta etapa apresentam um esquema estático de viga, podendo ocasionar situações particulares de projeto em que a etapa transitória é crítica para o dimensionamento. Além disso, muitos projetistas não consideram a perda de rigidez decorrente da eventual fissuração do elemento nesta etapa. O objetivo deste trabalho é avaliar como a aplicação da protensão com pré-tração auxilia no desempenho de pilares pré-moldados de concreto em situações particulares de projeto em que a formação de fissuras nas fases da etapa transitória possa ocorrer. A fim de alcançá-lo, foi realizado um estudo de caso em um pilar pré-moldado de concreto com etapa transitória crítica. O pilar foi analisado em concreto armado dispondo de diferentes esquemas estáticos e, posteriormente, em concreto protendido contendo dois arranjos de armadura ativa. A análise do elemento em questão foi realizada utilizando os seguintes parâmetros: tensões na armadura, momento de fissuração, quantidade de armadura e rigidez secante à flexão via métodos analíticos. Além disso, foi realizada uma análise paramétrica durante a fase de saque na fôrma e içamento na montagem, cujos parâmetros obtidos a partir da variação da posição das alças foram: momentos fletores, tensão na armadura e coeficiente redutor de rigidez para as seções mais solicitadas. Com base nas análises dos resultados, conclui-se que ao empregar três alças de içamento o pilar apresentou uma rigidez de até 0,84.EI durante o saque. Já com a adoção da protensão, o pilar com duas alças resultou em uma rigidez de até 0,90.EI ao final da etapa transitória. Ainda, observou-se, via análise paramétrica, que o pilar somente apresentou rigidez maior que 0,50.EI quando o nível de tensão na armadura passiva foi inferior a 0,30.fyk. Por fim, entende-se que a perda de rigidez durante a etapa transitória deve ser contabilizada.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessConcreto Pré-MoldadoPilar ProtendidoPré-TraçãoFissuraçãoEtapa TransitóriaPrecast ConcretePrestressed ColumnsPre-TensionCrackingTransitory StageENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASContribuição ao estudo de pilares pré-moldados de concreto em etapa transitóriaContribution to the study of precast concrete columns in transitory stageinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600a63ace42-f79f-4bf6-b991-277c3dbe6b8dreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53ORIGINALTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrente.pdfTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrente.pdfTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrenteapplication/pdf3454827https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/1/Texto%20Final%20_%20Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20-%20Jo%c3%a3o%20Francisco%20Otrente.pdfcfa3987236cedd4c8fd48451f6396f10MD51Carta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdfCarta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdfCarta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinadoapplication/pdf152077https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/2/Carta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdffd8507c0bbe28d909708f54e12e0db90MD52TEXTTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrente.pdf.txtTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrente.pdf.txtExtracted texttext/plain330028https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/4/Texto%20Final%20_%20Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20-%20Jo%c3%a3o%20Francisco%20Otrente.pdf.txt7b4abcf9a5949b637d0fc64d30154db5MD54Carta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdf.txtCarta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdf.txtExtracted texttext/plain1145https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/6/Carta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdf.txtd47950546041c8da30fd2441ff95af06MD56THUMBNAILTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrente.pdf.jpgTexto Final _ Dissertação de Mestrado - João Francisco Otrente.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6669https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/5/Texto%20Final%20_%20Disserta%c3%a7%c3%a3o%20de%20Mestrado%20-%20Jo%c3%a3o%20Francisco%20Otrente.pdf.jpgbb5192926f3eb27a6c5946135d8fc7bfMD55Carta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdf.jpgCarta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13284https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16374/7/Carta_de_aprovacao_da_versao_final_da_dissertacao_MAF_assinado.pdf.jpgc26e1cd7e10487ce15076634226dfb7eMD57ufscar/163742023-09-18 18:32:28.723oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16374Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:28Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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