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Aplicação do método dos elementos finitos ao estudo de ligações viga-pilar em estruturas de concreto armado

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Aplicação do método dos elementos finitos ao estudo de ligações viga-pilar em estruturas de concreto armado

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Título Aplicação do método dos elementos finitos ao estudo de ligações viga-pilar em estruturas de concreto armado
Outro título Applying the finite element method to the study of beam-column joints in reinforced concrete structures
Autor Matzenbacher, Carla Wagner
Orientador Campos Filho, Americo
Pacheco, Alexandre Rodrigues
Data 2011
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.
Assunto Concreto armado
Elementos finitos
Pórticos : Estruturas
[en] Frame joints
[en] Reinforced concrete
[en] The finite element method
Resumo A simulação numérica através do Método dos Elementos Finitos vem sendo utilizada em grande escala nos dias de hoje. Sendo que os trabalhos experimentais não conseguem cobrir toda a gama de situações que podem ocorrer em estruturas de concreto armado, o Método dos Elementos Finitos se apresenta como uma ferramenta para ampliar e generalizar os resultados obtidos através de modelos experimentais testados em laboratório. Estruturas de nós de pórti-co em concreto armado são largamente utilizadas em construções civis e possuem um com-portamento muito particular. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo numérico que simule as ligações viga-pilar nos nós de pórtico em concreto armado, examinando o com-portamento destes nós com diferentes configurações geométricas. O modelo computacional desenvolvido é avaliado, primeiramente, através de resultados experimentais bem conhecidos para vigas biapoiadas, para, em seguida, apresentarem-se as análises de nós de pórtico. Os resultados numéricos, utilizando-se dois modelos de malha: uma com elementos quadrangula-res quadráticos de oito nós e outra com elementos triangulares lineares de três nós, são com-parados com resultados experimentais disponíveis na literatura. Nesta comparação, pode-se verificar que a modelagem com malha de elementos triangulares lineares pode ser utilizada para análise de estruturas diversas. Podendo-se, também, utilizar esta malha como uma ferra-menta para elaboração de códigos computacionais restritos a elementos finitos com funções de interpolação lineares. Os resultados numéricos avaliam, também, a rotação relativa na liga-ção entre a viga e o pilar.
Abstract Numerical simulations by the Finite Element Method are being extensively used nowadays. Since experimental tests cannot cover the innumerous situations that can occur in reinforced concrete structures, the Finite Element Method presents itself as a tool to amplify and general-ize the results obtained throughout experimental models tested in the lab. Structures of rein-forced concrete frame joints are largely used in civil construction and have a very particular behavior. This work has the objective of developing a numerical model that simulates beam-column joints in reinforced concrete frames, examining their behavior with different geome-trical configurations. The developed computational model is firstly evaluated through well-known experimental results for simply supported beams to, in a second occasion, present the analyses of frame joints. The numerical results, with the consideration of two mesh models: one with quadratic quadrilateral elements of eight nodes and another with linear triangular elements of three nodes, are compared with experimental results from the literature. In this comparison, it is possible to verify that the modeling with linear triangular element meshes can be used for a diversity of structures. One can also use this mesh as a tool in the develop-ment of computational codes restricted to linear finite elements. The numerical results also evaluate the relative rotation at the joints between beams and columns.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/49300
Arquivos Descrição Formato
000835340.pdf (3.627Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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