Análise dos coeficientes de redução de rigidez empregado em lajes lisas protendidas
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Data de Publicação: | 2023 |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ |
Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20250 |
Resumo: | Prestressed concrete structures are stretching more and more its importance nationally due to their many benefits and, among them, there are large spans, low interference with beams and the simplicity in formwork assembly that this technology provides. In tall buildings, it is essential to assess the second order effects due to lateral wind forces and, therefore, the correct assessment of the structural behavior in the Ultimate Limit State increases in preponderance. Performing elastic analyzes are simpler to perform and require a lower computational effort compared to nonlinear analyses, which, despite being more accurate, require a much higher computational effort. Nonlinear analyzes also require a much longer time for the correct elaboration of the numerical model. Therefore, the use of factors that seek to approximate the analyzes in the Ultimate Limit State to the real situation under which they will be submitted in the instant before the failure are advantageous because they reduce the computational cost and facilitate the modeling by requiring only an elastic analysis. Since Brazilian standards do not include stiffness reducing factors for prestressed flat slabs, it is necessary to study for including these factors. Thus, using the finite element analysis program Abaqus (2014), a numerical model was developed where C3D8R three-dimensional elements and various contacts between model elements were applied. Validation was carried out through the results of experimental tests and later, case studies were developed through: load versus displacement curves, stress variation along the prestressing wires and cracking map. Therefore, the results were compared with the aim of proposing a more systematic form of values for stiffness reduction factors in prestressed flat slabs in the Ultimate Limit State. |
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In tall buildings, it is essential to assess the second order effects due to lateral wind forces and, therefore, the correct assessment of the structural behavior in the Ultimate Limit State increases in preponderance. Performing elastic analyzes are simpler to perform and require a lower computational effort compared to nonlinear analyses, which, despite being more accurate, require a much higher computational effort. Nonlinear analyzes also require a much longer time for the correct elaboration of the numerical model. Therefore, the use of factors that seek to approximate the analyzes in the Ultimate Limit State to the real situation under which they will be submitted in the instant before the failure are advantageous because they reduce the computational cost and facilitate the modeling by requiring only an elastic analysis. Since Brazilian standards do not include stiffness reducing factors for prestressed flat slabs, it is necessary to study for including these factors. Thus, using the finite element analysis program Abaqus (2014), a numerical model was developed where C3D8R three-dimensional elements and various contacts between model elements were applied. Validation was carried out through the results of experimental tests and later, case studies were developed through: load versus displacement curves, stress variation along the prestressing wires and cracking map. Therefore, the results were compared with the aim of proposing a more systematic form of values for stiffness reduction factors in prestressed flat slabs in the Ultimate Limit State.As estruturas em concreto protendido ganham cada vez mais importância no cenário nacional devido aos seus vários benefícios e, dentre eles, tem-se os grandes vãos, baixas interferências com vigas e a simplicidade na montagem de fôrma que esta tecnologia proporciona. Em edifícios altos é imprescindível a avaliação dos efeitos de segunda ordem devido aos esforços laterais do vento e, com isso, a correta avaliação do comportamento estrutural no Estado Limite Último ganha mais preponderância. A realização de análises elásticas são mais simples de serem executadas e requerem um esforço computacional mais baixo em comparação às análises não lineares, as quais, apesar de serem mais precisas, exigem um esforço computacional muito mais alto. As análises não lineares também necessitam de um tempo muito maior para a correta elaboração do modelo numérico. Portanto, a utilização de fatores que busquem aproximar as análises no Estado Limite Último à situação real sob a qual estarão submetidos no instante anterior ruína são vantajosas pois reduzem o custo computacional e facilitam a modelagem ao requererem apenas uma análise elástica. Visto que as normas brasileiras não contemplam fatores redutores de rigidez para lajes lisa protendidas, faz-se necessário o estudo para inclusão destes fatores. Assim, por meio do programa de análise em elementos finitos Abaqus (2014), foi desenvolvido um modelo numérico onde se aplicaram elementos tridimensionais C3D8R e diversos contatos entre os elementos do modelo. A validação foi feita por meio de resultados de ensaios experimentais e posteriormente, desenvolveram-se casos de estudo através de: curvas carga versus deslocamento, variação da tensão ao longo dos fios de protensão e mapa de fissuração. Sendo assim, compararam-se os resultados com a finalidade se se propor forma mais sistemática de valores para coeficientes de redução da rigidez em lajes lisas protendidas no Estado Limite Último.Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2023-08-31T14:59:00Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Matheus Soares Viana Fernandes - 2023 - Completo.pdf: 4588193 bytes, checksum: eeef9f3ffdefdc38d0ac98a57df1bb51 (MD5)Made available in DSpace on 2023-08-31T14:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Matheus Soares Viana Fernandes - 2023 - Completo.pdf: 4588193 bytes, checksum: eeef9f3ffdefdc38d0ac98a57df1bb51 (MD5) Previous issue date: 2023-02-28Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro - FAPERJapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBrasilCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaCivil engineeringConcrete slabsPrestressed concreteStructural analysis (Engineering)Finite element methodEngenharia civilLajes de concretoConcreto protendidoAnálise estrutural (Engenharia)Método dos elementos finitosENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASAnálise dos coeficientes de redução de rigidez empregado em lajes lisas protendidasAnalysis of coefficients for reduction of stiffness in prestressed flat slabsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALDissertação - Matheus Soares Viana Fernandes - 2023 - Completo.pdfDissertação - Matheus Soares Viana Fernandes - 2023 - Completo.pdfapplication/pdf4588193http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/20250/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+-+Matheus+Soares+Viana+Fernandes+-+2023+-+Completo.pdfeeef9f3ffdefdc38d0ac98a57df1bb51MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82123http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/20250/1/license.txte5502652da718045d7fcd832b79fca29MD511/202502024-02-27 14:52:40.358oai:www.bdtd.uerj.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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