Modelagem numérica de pilares mistos tubulares circulares preenchidos com concreto de alta resistência

• Autor(a) principal: Mariana da Conceicao Alcantara
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3EHB2
• topic: Pilar misto preenchido com concreto; Método dos elementos finitos; Concreto de alta resistência; Estrutura mista; Engenharia de estruturas; Método dos elementos finitos; Concreto de alta resistência; Colunas

A recente inclusão do concreto de alta resistência na norma brasileira ABNT NBR 6118:2014 tende a contribuir para sua ampla utilização, inclusive em estruturas mistas. Devido à desconsideração desse material pela norma ABNT NBR 8800:2008, entretanto, e mesmo por normas internacionais, novas pesquisas se tornam necessárias para vericar a inuência do acréscimo de resistência no comportamento de estruturas mistas de aço e concreto. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver um modelo de elementos nitos capaz de avaliar a capacidade resistente e o comportamento estrutural de pilares mistos constituídos por pers tubulares circulares de aço preenchidos com concreto de alta resistência. A análise numérica foi realizada a partir do programa comercial ABAQUS. Modelos matemáticos não lineares foram selecionados para descrever a relação entre a tensão e a deformação dos materiais, tendo sido incluído o efeito do connamento do concreto. Outros aspectos acerca do desenvolvimento do modelo numérico são descritos neste trabalho, entre eles, a discretização da malha de elementos nitos, a modelagem da interface entre o aço e o concreto e a simulação das condições de contorno e do carregamento. A validação do modelo de elementos nitos foi realizada a partir de resultados de ensaios de compressão centrada e excêntrica encontrados na literatura. Um estudo paramétrico foi conduzido com a nalidade de vericar a inuência de alguns parâmetros na capacidade resistente e no comportamento de pilares mistos tubulares circulares preenchidos com concreto de alta resistência, a saber: diâmetro e espessura da parede do perl de aço, índice de esbeltez reduzido do pilar misto e resistência à compressão do concreto. A capacidade resistente obtida numericamente nessa etapa foi comparada aos valores previstos pelas normas ABNT NBR 8800:2008, EN 1994-1-1:2004 e ANSI/AISC 360-16. Vericou-se que o modelo numérico subestimou a capacidade resistente dos pilares mistos preenchidos com concreto de alta resistência submetidos à compressão centrada possivelmente devido à elevada imperfeição inicial global adotada. As normas ABNT NBR 8800:2008 e ANSI/AISC 360-16, por outro lado, forneceram os maiores e menores valores de capacidade resistente, respectivamente. A inclusão do fator de redução da resistência do concreto no dimensionamento prescrito pela norma ABNT NBR 8800:2008, entretanto, tornou seus resultados mais seguros, próximos aos obtidos pela formulação da norma EN 1994-1-1:2004.