Análise não-linear de estruturas de concreto armado submetido ao estado plano de tensões

Abstract

Um dos problemas remanescentes da Engenharia Estrutural é a análise de estruturas de concreto armado que rompem ao cisalhamento. Isto se deve ao fato de um comportamento bastante complexo, envolvendo diversos mecanismos internos como, fissuração do concreto e transmissão dos esforços de cisalhamento através da fissura (esmagamento da biela, engrenamento dos agregados e efeito de pino). Consequentemente não há nenhuma teoria de ruptura ao esforço cortante universalmente aceita, contrapondo com uma única teoria, proposta na década de 1960, por Rush. Portanto, este trabalho compreende um estudo do comportamento de estruturas de concreto armado submetidas ao estado plano de tensões, especialmente aquelas que rompem por cisalhamento e a apresentação de um programa pelo Método dos Elementos Finitos para análise não linear dessas estruturas. O modelo constitutivo proposto para o concreto armado é um modelo ortotrópico fortemente baseado no Disturbed Stress Field Model (DSFM). A teoria consiste em um modelo de fissuras distribuídas ao longo do elemento, que considera o concreto armado como um material ortotrópico com equações constitutivas próprias. As tensões e deformações são tomadas pelos seus valores médios e as fissuras podem rotacionar em função das mudanças das cargas aplicadas. De modo a validar o modelo, foram comparados os resultados numéricos com alguns experimentais obtidos na literatura e com um programa de análise não linear de concreto armado, Vector2, desenvolvido na Universidade de Toronto, Canadá. As comparações realizadas mostram uma ótima concordância tanto com os valores experimentais quanto com o Vector2.