Estudo comparativo analítico e numérico via Método dos Elementos Finitos (MEF) de escada reta autoportante em concreto armado

• Autor(a) principal: Mafaldo, Jônatas Gomes
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/40477
• topic: Escadas autoportantes retas; Métodos dos Elementos Finitos; Momento Fletor; Deformações; Free-standing stair; Finite Element Method; Bending moment; Deformations

Este trabalho apresenta a análise de uma escada reta autoportante em concreto armado a partir da variação de espessura da laje e da obtenção dos seus esforços normais de flexão e deformações. Para tanto, foram utilizados métodos analíticos, como o método simplificado de Araújo (2014) e o método de Knijnik & Tavares (1977), e métodos numéricos, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), com o auxílio do programa de análise estrutural SAP2000®. Foram avaliados modelos computacionais compostos por elementos de barra (frame element) e elementos de casca (shell element). Assim, a partir da obtenção dos esforços, observou-se uma aproximação satisfatória entre os modelos analíticos e os modelos numéricos com elementos de casca, enquanto os modelos formados por elementos de barra apresentaram momentos fletores negativos bem além dos observados nos outros dois modelos, o que pode resultar em estruturas mais dispendiosas. Além disso, pode-se confirmar o que já era abordado na literatura existente, que a região central do patamar, próxima aos lances, possui uma importante concentração de momentos fletores, detectada através dos modelos analíticos e modelos numéricos com elementos de casca, o que não foi tão significativo para os modelos com elementos de barra. Esta concentração pode implicar na necessidade de uma armadura complementar para o combate à fissuração. Por fim, foi observada uma diminuição nas flechas analisadas à medida que a altura da laje era aumentada. Para uma menor espessura o método analítico apresentou maior deformação, seguido do modelo numérico formado por elementos de barra e, por último, o modelo com elementos de casca. Entretanto, à medida que houve o aumento da altura, o método analítico e modelo de casca se aproximaram, enquanto que o modelo de barras obteve maiores flechas.