| Summary: | Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-07-07T17:57:59Z
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Previous issue date: 2016-03-01 === CAPES === A presente dissertação trata sobre um problema recorrente em projetos de
estruturas de concreto armado: determinar corretamente o comportamento de
seções sujeitas à combinação de esforços seccionais de flexão, cortante e torção,
tanto na situação de serviço como na capacidade resistência limite da peça.
Para o estudo desse problema, é proposto um procedimento de análise baseado no
modelo de treliça com amolecimento e combinação de solicitações. Essa técnica
consiste em idealizar a seção como a associação de quatro painéis de concreto
armado fissurados e, para a correta avaliação do comportamento em situações de
serviço, considera o efeito do enrijecimento a tração.
Ao contrário de técnicas de solução por tentativa e erro, tradicionais na utilização
desse tipo de modelo, o procedimento proposto se baseia em estabelecer o
problema como um sistema de equações não lineares, com restrições, e resolvê-lo
utilizando algoritmos de otimização, onde são selecionadas variáveis primárias
apropriadas de forma a beneficiar a eficiência do processo de solução. Como
estimativa inicial para a resposta é considerado o comportamento obtido em um
modelo elástico linear.
Uma vez implementado o procedimento em linguagem MATLAB, o mesmo foi
aplicado a diversos ensaios experimentais da literatura, para situações de torção
pura e combinação desse esforço com cortante, onde foi constatada boa precisão.
Além disso, foi aplicado o procedimento em um estudo de caso real de um pedestal
de concreto armado, suporte de um tanque de armazenamento, onde ficou
demonstrada a significativa influência do esforço cortante na redução da rigidez à
torção da seção.
O procedimento se mostrou uma opção vantajosa, pois, além da precisão dos
resultados já comentados, também apresentou excelente eficiência computacional. === This dissertation deals with a recurring problem in design of reinforced concrete
structures: correctly determine the behavior of sections subjected to combination of
bending, shear and torsion, both at service and strength limit.
For the study of this problem, it’s proposed an analytical procedure based on the
Combined-Action Softened Truss Model (CA-STM). This technique idealize the
section as the association of four cracked reinforced concrete panels and, for proper
evaluation of the behavior in service situations, consider the effect of tension
stiffening.
Instead of trial and error techniques, traditionally used in this type of model, the
proposed procedure is based on establishing the problem as a system of nonlinear
equations with constraints, and solve it using optimization algorithms. Appropriate
primary variables are selected to improve the efficiency of the process. As an initial
estimate of the response it is considered the behavior obtained from a linear elastic
model.
Once implemented the procedure in MATLAB language, it has been applied to
several experimental tests of literature, for pure torsion situations and the
combination of shear and torsion, where good accuracy was verified.
In addition, the procedure was applied in the study of a real case, a reinforced
concrete pedestal, supporting a storage tank, where it’s demonstrated the significant
influence of shear in reducing the torsional stiffness of the section.
The procedure proved to be an advantageous option because, beyond the accuracy
of the results already mentioned, also showed excellent computational efficiency.
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