Análise numérica do ensaio de arrancamento de barras de aço embebidas em concreto autoadensável

• Autor(a) principal: Costa, Matheus Machado
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5644
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia civil; Concreto armado; Método dos elementos finitos; Civil engineering; Reinforced concrete; Finite element method

A existência do concreto armado está diretamente relacionada a aderência, pois é este mecanismo que garante a reciprocidade dos materiais, concreto e aço, na reação aos esforços impostos. Geralmente, a aderência é investigada experimentalmente a partir do ensaio de arrancamento, proposto pela RILEM-FIPCEB (1973), que consiste no arrancamento de uma barra posicionada no centro da seção transversal de um prisma de concreto. Para colaborar com os estudos experimentais realizados em laboratório, a análise numérica pode ser desenvolvida, empregando o método dos elementos finitos com a utilização do programa ANSYS. A técnica permite extrapolar a investigação para outras aplicações com menor custo e tempo hábil. Nesta pesquisa, foi realizada a análise numérica com base em dados de resultados experimentais disponíveis na literatura para arrancamento de barras de aço de 10mm de diâmetro, os quais utilizaram concreto autoadensável com resistência à compressão de 30 MPa. A interface de contato entre o concreto e a barra é o problema a ser resolvido nas simulações numéricas. Portanto, foram adotadas duas abordagens distintas: aplicação de elementos de contato e material de zonas coesivas (CZM), e o modelo de molas. Os resultados numéricos foram validados a partir dos dados experimentais e ainda comparados com a análise numérica realizada pelo mesmo autor dos estudos experimentais. As curvas numéricas obtidas neste trabalho, principalmente utilizando o modelo de molas para simular o contato entre os materiais aço e concreto, apresentaram um comportamento da curva força de arrancamento versus deslizamento próximo ao que fora obtido experimentalmente e, além disso, o pico da força de arrancamento apresentou uma diferença máxima de 0,80% entre os modelos numéricos usados nesta pesquisa e a força média obtida experimentalmente. Com isso, colaborando com a análise numérica existente dos dados experimentais utilizados como referência, pois a mesma havia subestimado a força de arrancamento em aproximadamente 25,1%, e a curva numérica apresentava algumas discrepâncias quando comparadas à curva experimental.