Top PDF Consideração da fluência no cálculo dos efeitos de segunda ordem em pilares de concreto armado

Consideração da fluência no cálculo dos efeitos de segunda ordem em pilares de concreto armado

Consideração da fluência no cálculo dos efeitos de segunda ordem em pilares de concreto armado

CASAGRANDE, Augusto F. Consideração da fluência no cálculo dos efeitos de segunda ordem em pilares de concreto armado. Dissertação de mestrado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – PPGEC, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC. Florianópolis, 2016. This work shows the consideration of creep in the construction of moment-curvature diagrams through the adjustment of strains in tension- strain diagrams for reinforced concrete columns. Final bending moments are obtained by consecutive elastic line integrations. Alternatively, it is presented the application of the modified moment-curvature diagram with approximate methods for second order effects calculations. The “additional creep eccentricity method” presented in NBR 6118:2014 is also evaluated in relation to the previous methods. The non-linear method of tension-strain diagram adjustment becomes much more practical with its application in computational tools. Its implementation with approximate methods presented close results to the general method with easier use. It is observed that the criterion to dismiss the consideration of creep in concrete columns presented in the brazilian code may not be safe since the increase in bending moments for common design situations can go past 10%.
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Deformações por fluência em pilares de concreto armado.

Deformações por fluência em pilares de concreto armado.

Em se tratando de membros de concreto armado as deforma- ções devidas à luência podem modiicar de forma expressiva os campos de tensões em seus elementos constituintes. Em pilares, especiicamente, promovem o alívio de tensões na massa de con- creto e o acréscimo de tensões nas barras de aço, podendo indu- zir este último a experimentar o fenômeno de escoamento. As formulações pioneiras para modelagem da deformação lenta foram desenvolvidas a partir do conceito de coeiciente de lu- ência. São aplicáveis, sobretudo, a elementos para os quais as tensões no concreto mantêm-se constantes no decorrer do tem- po. Sua adequação a elementos de concreto armado, que apre- sentam variações de tensões durante o fenômeno, depende da aplicação de artifícios simpliicadores, resultando os modelos de memória. Tais formulações recebem esta denominação em razão de exigirem em sua sequência de cálculo, o armazenamento do histórico de tensões, resultando em volume de armazenamento de grande envergadura, a ponto de tornar a modelagem inviável. Visando suplantar as deiciências ligadas à robustez de armaze- namento, foram concebidos os modelos de estado que prevêem a consideração, exclusivamente, das tensões do instante anterior ao analisado.
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Avaliação dos efeitos globais de segunda ordem em estruturas irregulares de concreto armado utilizando o período natural de vibração

Avaliação dos efeitos globais de segunda ordem em estruturas irregulares de concreto armado utilizando o período natural de vibração

Mamone et al. (2018), através da adoção de uma função de forma que atende às condições de contorno essenciais e naturais do problema, simultaneamente. Considerando-se a nova função de forma, esses autores verificaram a aplicação do parâmetro 𝜒 𝑇 em dois modelos simplificados. O primeiro modelo é referente a uma barra simples, engastada na base e livre no topo, e o segundo modelo envolve a consideração de um pórtico simples e com geometria regular, semelhante ao utilizado por Reis et al. (2017). Os resultados obtidos a partir da consideração da nova função de forma na formulação do parâmetro 𝜒 𝑇 apresentaram valores de amplificação de momentos próximos aos obtidos pelos pilares mais solicitados das estruturas. Entretanto, conforme discutido anteriormente, os modelos analisados por Reis et al. (2017) são modelos simétricos, possuem geometrias com regularidade em planta e não apresentam variações de rigidez ao longo de sua altura. Portanto, esses autores ressaltam a importância da realização de mais estudos considerando estruturas com características mais próximas em relação às edificações reais.
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Ação do vento na estabilidade global efeitos de segunda ordem em estruturas de concreto armado na cidade de Belém-PA

Ação do vento na estabilidade global efeitos de segunda ordem em estruturas de concreto armado na cidade de Belém-PA

De acordo com TAPAJÓS et al. (2016), no projeto estrutural de edifícios, o vento é fisicamente representado por um perfil de velocidade incidindo em uma edificação. Suas características e os efeitos por ele gerados em um edifício dependem da geometria da edificação, da região, do tipo de terreno e dos obstáculos entrepostos. ROSA et al. (2012) advertem que o entorno exerce grande influência nas cargas de vento em um determinado edifício e que sua consideração com precisão só é possível se houverem dados experimentais de ensaios em túnel de vento. Já ELSHARAWY et al. (2012) ressaltam que mesmo edificações baixas podem sofrer influência significativa da ação do vento, uma vez que em função da sua geometria em planta e do posicionamento dos pilares, a ação do vento pode induzir esforços de torção no pórtico espacial.
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Análise incremental considerando efeitos de retração e fluência em vigas de transição de concreto armado

Análise incremental considerando efeitos de retração e fluência em vigas de transição de concreto armado

Efeitos como o processo construtivo por etapas com apoio em pavimentos inferiores e deformações causadas ao longo do tempo como a fluência e a retração não são comumente levadas em consideração na análise estrutural convencional. Para o caso de estrutura hiperestáticas e submetidas a altos carregamentos são ainda mais relevantes os efeitos destas considerações, as quais podem ser cruciais para garantia da segurança do elemento. Com isso, torna-se imprescindível realizar uma análise incremental e conhecer os efeitos nos esforços que o carregamento da construção e as deformações devido ao tempo podem gerar nas estruturas. Ao realizar uma revisão sistemática dos estudos elaborados com esta temática, pôde-se observar uma atualidade no tema com tendência de crescimento no número de trabalhos nos últimos anos. Boa parte dos estudos encontrados por meio desta revisão estudam a laje como elemento isolado, de modo que não foi encontrado estudos em vigas de transição ou estudo comparativo com relação ao número de pavimentos dos edifícios. O trabalho aqui apresentado objetiva realizar a modelagem, no software SAP 2000 V14, de um edifício residencial com uma viga de transição hiperestática no pavimento térreo. Serão considerados o efeito construtivo, fluência e retração em um pórtico 2D, buscou-se identificar como estas deformações influenciam nos valores de momentos máximos na viga em questão. Além disso foram comparados modelos do pórtico variando a altura do edifício a fim de entender como a quantidade de pavimentos altera os resultados encontrados. Os resultados mostram um aumento de momento fletor positivo na viga de transição como um todo, bem como os deslocamentos, e uma redução dos momentos negativos no encontro de pilares com vigas em diversos pontos da estrutura. Os aumentos de esforços e deslocamentos entre o uso da análise convencional e incremental foram maiores para os pórticos com mais pavimentos, no entanto notou-se uma variação percentual maior quando o edifício é mais baixo.
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Monitoramento de pilares em edifícios altos de concreto armado.

Monitoramento de pilares em edifícios altos de concreto armado.

O comportamento estrutural simulado por programas computacionais pode ser bem diferente da realidade, uma vez que as cargas ideal- izadas no cálculo não representam ielmente a verdadeira distribuição do carregamento. Essa disparidade torna-se mais signiicativa em ediicações altas, devido às ações verticais e horizontais que contribuem aos efeitos de segunda ordem nos pilares e tornam a precisão no cálculo de grande relevância para a estabilidade global da estrutura. Neste trabalho são comparadas as cargas nos pilares, calcu- ladas com o software comercial CAD/TQS com as cargas observadas pelo monitoramento de 7 pilares selecionados, que receberam 3 barras extras ao longo de sua altura em dois níveis antes da concretagem. Nessas barras foram ixados extensômetros elétricos para medir as deformações ao longo do tempo. A aquisição de dados foi realizada através de um módulo “Spider” que realiza e armazena as leituras. As medições foram executadas em períodos pré-ixados até a conclusão da estrutura, incluída a caixa d’água. As cargas simu- ladas para os pilares, nesta etapa de carregamento, mostraram-se coerentes com os resultados obtidos pela análise das deformações medidas e dos resultados de ensaios dos materiais empregados na estrutura.
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Estudos dos efeitos de segunda ordem no dimensionamento dos pilares de pontes

Estudos dos efeitos de segunda ordem no dimensionamento dos pilares de pontes

Neste subcapítulo é resolvido um caso, para demonstrar ao leitor um exemplo de como é chegado ao momento total atuante segundo o método de rigidez nominal, os restantes encontram se solucionados no Anexo A1. O caso 17, com uma taxa de armadura de 0,2%, é um caso perto do ideal, porque o valor do momento atuante é próximo do valor do momento resistente, não sendo necessário efetuar iterações. Como já foi dito, a peça é uma consola de secção constante 0,5*0,8 𝑚 2 , o betão é C30/37, e o aço A500. As tensões médias de rotura à compressão e à tração aos 28 dias são, respetivamente, 38 e 2.9 𝑀𝑃𝑎. o módulo de elasticidade do betão é de 33 𝐺𝑃𝑎 e do aço é de 200 𝐺𝑃𝑎, o comprimento efetivo é 11,55 metros e a distância das faces da peça à armadura é 5 centímetros, o valor do coeficiente de fluência é 2, o esforço axial de cálculo é de 3200 𝐾𝑁 e o esforço axial para a combinação quase permanente é 1600 𝐾𝑁, por fim, a excentricidade inicial
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Análise dos efeitos de 2ª ordem em barras comprimidas de concreto armado

Análise dos efeitos de 2ª ordem em barras comprimidas de concreto armado

Para se obter um modelo simplificado, recorre-se a análises estruturais baseadas na relação linear entre tensões e deformações, considerando-se ainda desprezível a variação dos esforços com a presença dos deslocamentos, teoria de primeira ordem. Isso é possível no caso de se desconsiderar a estrutura em forma deslocada e se constatar a presença de pequenos deslocamentos. Se as hipóteses dessa teoria não se aplicarem, a análise de um pilar ( uma peça comprimida ) tem que se fundamentar na teoria de segunda ordem, em que é levada em conta a não-linearidade geométrica. Sendo o concreto um material em que a validade da lei de Hooke somente pode ser considerada para baixíssimos níveis de tensões, a análise das barras de concreto armado vai também exigir a consideração da não-linearidade física. Para esse problema, portanto, o nível de deformações leva à determinação dos esforços resistentes ou internos que é caracterizado por exibir um comportamento não-linear.
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Efeitos Globais de Segunda Ordem em Edifícios de Betão Armado Dotados de Paredes de Contraventamento com Aberturas

Efeitos Globais de Segunda Ordem em Edifícios de Betão Armado Dotados de Paredes de Contraventamento com Aberturas

O desenvolvimento do trabalho descrito nesta dissertação permitiu concluir a partir de que área de uma abertura presente numa parede de contraventamento, será necessária a utilização da equação (H.6) ao invés da equação (H.2), ambas preconizadas no Anexo H do Eurocódigo 2. Para tal, foi feita a determinação dos desvios provocados no fator de majoração das forças horizontais, quando este é calculado a partir dos valores para a carga global de encurvadura dados pelas equações (H.2) e (H.6) presentes no Anexo H do Eurocódigo 2 e pelo programa de cálculo automático, ROBOT. O fator de majoração das forças horizontais integrado na equação (H.7) do Anexo H do Eurocódigo 2, pertence a um método de cálculo dos efeitos globais de segunda ordem preconizado no mesmo documento. As equações (H.2) e (H.6), identificadas neste trabalho como (2.3) e (2.5) estão englobadas num método simplificado, baseado no Método da Rigidez Nominal, para o cálculo dos efeitos globais de segunda ordem e assim, obtenção dos esforços de segunda ordem de uma estrutura. A diferença da sua aplicabilidade prende-se na relevância das deformações de esforço transverso dos sistemas de contraventamento. Estes, em edifícios, podem ser constituídos por paredes estruturais de grande rigidez com ou sem aberturas. As dimensões (largura, altura e área) das aberturas das paredes indicarão a importância da sua consideração no cálculo da carga global de encurvadura do edifício.
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Avaliação dos momentos de segunda ordem em estruturas de concreto armado utilizando os coeficientes γze B2.

Avaliação dos momentos de segunda ordem em estruturas de concreto armado utilizando os coeficientes γze B2.

não superar o valor de 1,1 a estrutura pode ser considerada pou- co sensível a deslocamentos horizontais e, neste caso, os efeitos globais de segunda ordem podem ser desprezados. Quando o maior B 2 estiver situado entre 1,1 e 1,4, o método aproximado B 1 - B 2 pode ser utilizado para o cálculo do momento letor, sendo os demais esforços (força normal e força cortante) obtidos diretamen- te da análise de primeira ordem. Finalmente, quando B 2 > 1,40,

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Uma ferramenta didática para o dimensionamento e detalhamento de pilares de concreto armado.

Uma ferramenta didática para o dimensionamento e detalhamento de pilares de concreto armado.

O programa desenvolvido tem como objetivo dimensionar um pi- lar de seção retangular biapoiado submetido à lexão composta oblíqua, cujo procedimento utilizado apresenta a seguinte sequ- ência: inicialmente, a partir das informações do usuário a respeito da geometria do pilar e da condição de carregamento, são feitas avaliações dos efeitos de segunda ordem e dos momentos míni- mos a serem considerados no dimensionamento. Em seguida, é feito o dimensionamento da seção de forma a suportar os esforços solicitantes, e com o valor de armadura necessária é feito o deta- lhamento da seção. Por se tratar de um programa didático, este processo não foi feito de forma totalmente automática, de maneira
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Desenvolvimento de programa para o cálculo de pilares de betão armado

Desenvolvimento de programa para o cálculo de pilares de betão armado

A verificação da segurança apresenta três problemas fundamentais: ao nível dos esforços resistentes a dificuldade está em determinar a superfície de interação que dá o limite da capacidade resistente. Isto é ultrapassado com a implementação do Método das Fibras descrito no Capítulo 4. Ao nível dos esforços atuantes, a dificuldade passa pela inclusão das não-linearidades física e geométrica. Para resolver a primeira é necessário escolher um modelo adequado para representar o comportamento do material, como exposto no Capítulo 3. Relativamente à segunda, podem ser implementados métodos simplificados de modo a contabilizar os efeitos de 2ª ordem, como se explica de seguida. Serão ainda abordados os métodos de cálculo do recobrimento mecânico e das flexibilidades relativas.
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Análise numérica de pilares-parede de concreto armado com seção retangular

Análise numérica de pilares-parede de concreto armado com seção retangular

Neste trabalho foi feita uma análise numérica de pilares-parede de concreto armado com seção transversal retangular. Inicialmente foi fornecida uma visão geral sobre o tema, onde são citados os métodos de simulação numérica mais utilizados para analisar estes elementos estruturais. Em seguida, foi feita uma revisão bibliográfica por meio de uma discussão geral sobre o que tem sido feito ao longo dos últimos anos a respeito da determinação dos esforços, do dimensionamento e da simulação numérica de pilares-parede, além de mostrar o desempenho destes elementos em ensaios realizados em laboratório e quando submetidos a terremotos. Foram feitas simulações numéricas de 1.440 casos, cada caso foi simulado com o modelo de barra única, com o modelo de barras isoladas e com o modelo de malha. Foram analisados os efeitos de segunda ordem no momento vertical na extremidade do pilar-parede (efeitos localizados de segunda ordem) e também os valores dos momentos horizontais ao longo do comprimento da seção transversal no modelo com malha. Após as simulações numéricas foram feitas análises dos efeitos de segunda ordem (locais e localizados) no momento fletor ao longo da altura dos pilares-parede e dos momentos fletores na direção do comprimento da seção, observando as influências das principais variáveis que determinam o comportamento dos pilares-parede: a relação entre as dimensões da seção transversal, a esbeltez e os esforços solicitantes (esforço normal e momento fletor em torno do eixo de maior inércia).
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Análise experimental de pilares de concreto armado, Reforçados com concreto auto adensável e conectores

Análise experimental de pilares de concreto armado, Reforçados com concreto auto adensável e conectores

Os pilares de Nascimento (2009) tiveram carga de ruptura cerca de quatro vezes maior que a do pilar original PO mesmo com a taxa de armadura pequena e a resistência característica à compressão do concreto menor. Este resultado pode ser explicado técnica de reforço empregada na qual eram confeccionados sulcos onde os conectores eram instalados e concretados aumentando a aderência entre os materiais de tal forma que das

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Cálculo automático de pilares de betão armado com base no "Capacity Design"

Cálculo automático de pilares de betão armado com base no "Capacity Design"

A relação que o EC8 estabelece entre os momentos resistentes nas vigas e os momentos resistentes nos pilares que concorrem num nó (Eq. 14), pode ser verificada por tentativa e erro. Isto é, podemos ir arbitrando quantidades de armadura para os pilares até que essa inequação seja satisfeita. Obviamente que tal procedimento não corresponde à melhor opção. O ideal será a determinação dos esforços associados ao mecanismo de colapso desejável, cuja distribuição de momentos nos pilares satisfaçam a Eq. 14, o que corresponde à mínima armadura necessária para o efeito. Os momentos resistentes das vigas que concorrem num nó podem ser determinados com base nas Eq. 15 e 16. Resta definir qual a proporção da soma dos momentos resistentes que se distribui para as secções do pilar acima e abaixo do nó. Por simplificação, é usual que sejam estabelecidas percentagens fixas da soma dos momentos resistentes das vigas. Contudo, tal procedimento pode não impedir a formação de rótulas plásticas nos pilares [4, 8].
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Projeto de edifícios de múltiplos andares de concreto armado com a consideração de alvenarias participantes

Projeto de edifícios de múltiplos andares de concreto armado com a consideração de alvenarias participantes

O objetivo deste trabalho foi demonstrar a metodologia de consideração das alvenarias participantes segundo às recomentações do projeto de norma PN 002.123.010-001 (2018). Para isso, foi avaliada, por meio de um exemplo numérico de um edifício de 12 andares, a opção de utilizar alvenarias participantes como elemento de contraventamento frente às ações horizontais, no ponto de vista do comportamento estrutural, analisando esforços solicitantes e os deslocamentos. O Modelo de Diagonal Equivalente, proposto pelo projeto de norma, mostra-se atrativo para a aplicação em projetos, em virtude da simplicidade de sua aplicação. No entanto, conforme demonstrado no exemplo numérico, é necessário especificar de maneira correta as propriedades mecânicas e resistentes dos elementos que compõem a alvenaria participante (blocos e argamassas), a fim de que a alvenaria suporte as solicitações do Estado Limite Último provenientes das ações horizontais.
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Análise térmica de pilares de concreto armado expostos ao fogo

Análise térmica de pilares de concreto armado expostos ao fogo

Ali, Nadjai e Choi (2010) realizaram uma pesquisa experimental em 30 pilares de concreto de alta resistência. Os pilares foram submetidos a cinco níveis de carregamento, 20%, 30%, 40%, 50% e 60% do esforço axial resistente e duas taxas de aquecimento foram testadas com o objetivo principal de analisar a fragmentação do material. Dos 30 pilares ensaiados, 23 sofreram fenômenos de spalling e, estes, ocorreram nos primeiros 50 minutos de aquecimento. Os ensaios mostraram que o aumento do nível de carga aumentou a probabilidade de fragmentação do concreto e que o aumento do carregamento de 20% para 60% reduziu a resistência ao fogo dos pilares em aproximadamente 65%. Por fim, os autores concluíram que o spalling explosivo pode causar colapso prematuro dos pilares, uma vez que partes significativas de sua seção transversal podem ser perdidas devido à fragmentação.
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Análise dos efeitos de segunda ordem em estruturas de betão armado com base nos métodos simplificados do EC2

Análise dos efeitos de segunda ordem em estruturas de betão armado com base nos métodos simplificados do EC2

Ainda contemplando a avaliação dos efeitos de segunda ordem prosseguiu-se este trabalho com um segundo objectivo, que se centra na análise e dimensionamento de uma estrutura dotada de um[r]

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Diretrizes para o dimensionamento e detalhamento de pilares de edifícios em concreto armado

Diretrizes para o dimensionamento e detalhamento de pilares de edifícios em concreto armado

De uma maneira sucinta, o processo para dimensionar um pilar em concreto armado, segue as seguintes etapas: - definição da forma da estrutura e pré - dimensionamento de pilares; - estabi[r]

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Análise do comportamento em serviço de pilares esbeltos de concreto armado

Análise do comportamento em serviço de pilares esbeltos de concreto armado

Determinada a equação que relaciona χ e ε obtêm-se o valor da deformação (em função de χ e x) em qualquer ponto da seção. De posse das deformações e com a utilização dos diagramas tensão x deformação dos materiais, obtêm-se as tensões atuantes em cada ponto da seção. A integração das tensões no concreto resulta na força (em função de χ e x) absorvida pelo concreto. Multiplica-se a tensão atuante em cada barra de armadura pela sua respectiva área para obter a parcela de força absorvida pela armadura (também em função de χ e x). Como a estrutura está em equilíbrio, as equações de equilíbrio da estática devem ser satisfeitas:
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