Desenvolvimento de um modelo de escoras e tirantes no dimensionamento de blocos de transição entre pilares rotacionados

• Main Author: Guillou, Rafael Araújo
• Other Authors: Barboza, Aline da Silva Ramos
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Alagoas 2016
• Subjects: Engenharia Civil; Pilares rotacionados; Blocos de transição; Bielas e tirantes; Análises não lineares; Rotated columns; Transition blocks; Strut and tie; Nonlinear analysis; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Online Access: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1366

For architectural reasons, in some structural building systems, the need to change the direction of columns from one floor to another arises. One of the adopted solutions in the transition zone is to use a block of reinforced concrete to assist the transfer of loads between the columns. This solution is proposed by analogy to the blocks used in the transition from the superstructure to the infrastructure of a building, commonly called the pile caps. In this context, this work aims to study a three-dimensional strut-and-tie model applied to the design of reinforced concrete blocks used in the transition between rotated columns, from the results of elastic analysis of stresses and numerically evaluate the failure modes, last resistance and service conditions of the designed block, considering the physical non-linearity of the materials with a model of plasticity. The three-dimensional model was proposed linking plane models defined previously in studies of the author. It was found that the difference of the stresses between the proposed model and the plane model are not significant, confirming thereby the use of the plane model. From the nonlinear analysis, it was found that the load capacity of the investigated element is significantly greater than the applied load, by influence of the tensile strength of the concrete. This means that as the tensile strength of the concrete in the strut and tie model is not considered, is neglected much of the load capacity of the element. Furthermore, it was observed that the configuration of ruin occurred by yielding of steel in the armor called "main". With the results of the study, it was sought to contribute to propose a better solution for the transition region between rotated columns. === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Por motivos arquitetônicos, em alguns dos sistemas estruturais de edifícios surge a necessidade de modificar a direção de pilares de um pavimento para o outro. Uma das soluções adotadas na zona de transição de direção é a utilização de um bloco de concreto armado para auxiliar a transferência das cargas entre os pilares. Esta solução é proposta por analogia aos blocos utilizados na transição da superestrutura à infraestrutura de uma edificação, comumente chamado de blocos de fundação. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo estudar um modelo de bielas e tirantes tridimensional para o dimensionamento de blocos de concreto armado para transição entre pilares rotacionados, a partir dos resultados de análises elásticas de tensões, e avaliar numericamente os modos de falha, resistências últimas e condições de serviços do bloco dimensionado, considerando a não linearidade física dos materiais com um modelo de plasticidade. O modelo tridimensional proposto interliga modelos planos anteriormente definidos em estudos do autor. Verifica-se que a diferença entre os esforços do modelo proposto e o do modelo plano não são significativas, ratificando, com isso, a utilização do modelo plano. A partir das análises não lineares, verifica-se que a capacidade resistente do elemento estudado é significativamente maior que a solicitação aplicada, por influência da resistência à tração do concreto, ou seja, a não consideração da resistência à tração do concreto no modelo de bielas e tirantes despreza grande parte da capacidade resistente do elemento. Além disso, observa-se que a configuração de ruína ocorre pelo escoamento do aço na armadura chamada de "principal". Com os resultados do trabalho, busca-se contribuir com a proposição de uma solução mais adequada para a região de transição entre pilares rotacionados.