Simulação pelo método dos elementos finitos de peças em concreto têxtil

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Araujo, Marcelo Ferreira de Souza Bezerra
• Orientador(a): Campos Filho, Americo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Concreto têxtil; Elementos finitos; Modelagem matemática; Simulação numérica
• Palavras-chave em Inglês: Textile concrete; Numerical modelling; Tension stiffening
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/198287

A utilização do concreto armado na Engenharia Civil, iniciada por volta do meio do século XIX, se mantém, até os dias atuais, em constante evolução. Com um consumo anual médio de concreto estimado em 11 bilhões de toneladas (2009), juntamente à crescente preocupação ambiental, torna-se vital a busca por soluções estruturais que minimizem a agressão ao ambiente. Assim, diante da necessidade de estruturas com melhor sustentabilidade, desempenho, durabilidade e menor necessidade de manutenção, o Concreto Têxtil (TRC) surge como alternativa ao concreto armado. O TRC é formado pela união do concreto fino, em geral de alta resistência à compressão, com um reticulado têxtil de elevada resistência à tração feito à base de fibras de basalto, carbono ou vidro. A compreensão do comportamento deste novo compósito exige métodos de análise mais refinados. Dentre os métodos existentes, este trabalho deu enfoque a utilização do método dos elementos finitos (MEF), o qual possibilita desenvolver análises não lineares de estruturas em concreto têxtil. Para tanto, foi utilizado o programa comercial ANSYS versão 17.2, no qual se customizou a subrotina USERMAT para implementação dos modelos constitutivos do concreto. As não linearidades físicas e geométricas são incluídas ao modelo, de maneira que as respostas obtidas podem ser avaliadas desde os primeiros estágios de carga até a ruptura. Por meio do MEF, foi realizada a modificação e calibração do Tension Stiffening para peças em concreto têxtil. Assim, o objetivo deste trabalho é realizar uma análise numérica de peças solicitadas à tração uniaxial e flexão simples, de maneira a se obter um melhor entendimento do comportamento estrutural deste novo compósito. Para tanto, foi utilizado como base os experimentos realizados por Kulas (2013). Ao total, foram simulados quatorze ensaios de tração uniaxial, dezesseis de flexão simples em lajes e seis de flexão simples em vigas I. Os modelos numéricos apresentaram comportamento condizente ao identificado por meio dos ensaios experimentais.