Estudo teórico e experimental do comportamento das interfaces verticais de paredes interconectadas de alvenaria estrutural

• Autor(a) principal: Oliveira, Luciane Marcela Filizola de
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-30072014-085747/
• topic: Alvenaria estrutural; Análise experimental; Análise numérica; Cisalhamento vertical; Experimentation; Interface vertical; Masonry; Numerical models; Vertical interface; Vertical shear

A ação estrutural monolítica de paredes interconectadas é dependente da resistência ao cisalhamento da interface, que por sua vez, depende do tipo de ligação entre elas. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento mecânico das interfaces verticais entre paredes de alvenaria conectadas por amarração direta e por amarração indireta com grampos de barras de aço CA-50 com 10 mm de diâmetro. Para compreensão do mecanismo de funcionamento das ligações foram realizados ensaios de caracterização dos materiais, dos componentes e da alvenaria, além de ensaios de cisalhamento direto em quatro séries de seis corpos de prova de cinco fiadas, em formato H e em escala natural. Nas séries ensaiadas foi variado o tipo de ligação e o material do bloco, sendo a primeira produzida com blocos de concreto e amarração direta, a segunda com blocos cerâmicos com amarração direta, a terceira com blocos de concreto e amarração indireta e a quarta com blocos cerâmicos e amarração indireta. Todos os corpos de prova foram assentados com argamassamento lateral e argamassa de traço 1:1:6 em volume. Na análise experimental foi investigada a força de ruptura, a relação tensão-deformação específica, o tipo de ruptura e a propagação das fissuras nas paredes. Posteriormente foram realizadas modelagens computacionais no programa DIANA, que é baseado no método dos elementos finitos, para prever o comportamento estrutural dos painéis H. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que todos os modelos romperam por cisalhamento da interface, sendo que o mecanismo resistente depende primordialmente do tipo da ligação das paredes. A resistência ao cisalhamento da interface no plano vertical de ligação entre a parede central e o flange das séries de blocos de concreto foi praticamente a mesma, independente do tipo de ligação. Já as séries de blocos cerâmicos e amarração direta apresentaram resistência ao cisalhamento aproximadamente 46% maior que a obtida para amarração indireta. Para os modelos com amarração direta o mecanismo de ruptura foi o mesmo: a tração indireta dos blocos que interceptavam o plano de cisalhamento. Para os modelos com amarração indireta a ruptura foi governada por tração indireta dos blocos da interface, no caso de blocos cerâmicos, e por escoamento das barras da armadura nos modelos de blocos de concreto. A resistência ao cisalhamento vertical da interface foi avaliada em cada caso e comparada com algumas prescrições normativas, as quais, em sua maioria, se apresentaram conservadoras. Ainda, as análises numéricas realizadas mostraram que os modelos computacionais das paredes interligadas representam adequadamente o comportamento observado em laboratório e, portanto, podem ser utilizados em análises paramétricas. A força de ruptura estimada por meio dos resultados de caracterização dos componentes apresentou boa correlação com a força obtida no ensaio de painel H, apresentando-se como um procedimento simples que pode ser utilizado de forma conservadora no desenvolvimento de projetos estruturais.