Simulação da perda de protensão aderente em elementos de concreto

• Autor(a) principal: Tavares, Matheus de Godoy
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-24032023-152335/
• topic: Concreto protendido; Creep; Fluência; Método dos Elementos Finitos Posicional; Perda de protensão; Positional Finite Elements Method; Prestress loss; Prestressed concrete; Retração; Shrinkage

A perda de protensão é uma característica de todos os elementos de concreto protendido, relacionadas às propriedades físico-químicas intrínsecas aos seus materiais constituintes, em que o nível de força inicialmente aplicado é reduzido instantaneamente e ao longo do tempo. As perdas de protensão progressivas, constituem uma parte importante da perda total e não podem ser negligenciadas, pois estão relacionadas à retração, à fluência do concreto e à relaxação da armadura protendida. A correta estimativa desses fenômenos é de fundamental importância para o dimensionamento eficiente de estruturas protendidas. Desse modo, o presente trabalho objetiva o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para avaliar o comportamento mecânico de estruturas em concreto com protensão aderente submetidas a perdas de protensão diferidas. A fim de modelar numericamente esse fenômeno, utiliza-se a abordagem posicional do Método dos Elementos Finitos, com descrição Lagrangiana total, em que os efeitos da não linearidade geométrica são naturalmente considerados. A matriz de concreto é representada por elementos finitos do tipo chapa com aproximação cúbica, enquanto que, para a armadura, são considerados elementos finitos unidimensionais. O acoplamento entre matriz e reforço é realizado por meio da técnica de embutimento, sem gerar graus de liberdade adicionais ao problema. A protensão é realizada por meio da inserção de deformações prévias no elemento de fibra. Para a formulação numérica é empregada a medida de deformação de Green-Lagrange e a lei constitutiva de Saint-Venant-Kirchhoff. A perda de protensão devido às deformações por retração e fluência do concreto são determinadas pelo modelo B4 (WENDNER; HUBLER; BAŽANT, 2014). A perda por relaxação da armadura ativa é calculada por modelos normativos. Os resultados encontrados neste trabalho mostram a eficiência do modelo desenvolvido e sua aplicabilidade para a simulação da perda de protensão em estruturas de concreto.