Dimensionamento de estruturas de concreto armado baseado em campos de tensão tridimensionais.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Chen, Reinaldo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: 3D solids; Campos de tensão tridimensionais; Concreto armado; Design; Dimensionamento de estruturas; Elementos sólidos; Reinforced concrete; Solid elements; Sólidos 3D; Three-dimensional stress field
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-18092024-090104/

O dimensionamento de peças de concreto armado em relação ao Estado Limite Último geralmente é realizado por meio de análises de modelos estruturais compostos por elementos unidimensionais (barras), bidimensionais (cascas) ou tridimensionais (sólidos). Quando elementos sólidos são utilizados na análise estrutural, as solicitações na estrutura são fornecidas através de tensores de tensões com seis componentes (x, y, z, xy, xz, yz). Essa tese revisita o método de dimensionamento denominado Método do Campo de Tensões (MCT), que combina análise linear e dimensionamento limite ponto-a-ponto através de um mecanismo resistente já estabelecido na literatura. A análise linear determina as tensões solicitantes na estrutura, enquanto a análise limite calcula a armadura necessária para equilibrar as tensões solicitantes e verifica o concreto contra o esmagamento. A tese apresenta duas principais contribuições originais ao conhecimento: (1) deduz analiticamente e interpreta fisicamente as equações do mecanismo resistente em uma nova abordagem, organizando-as em quatro casos de acordo com as tensões internas mobilizadas no concreto; (2) aplica o MCT para o dimensionamento de peças estruturais reais, desde a fase inicial da análise estrutural até o detalhamento final das armaduras em arranjos construtivos. As soluções obtidas pelo MCT são avaliadas por análises não-lineares que confirmam a sua segurança em relação ao estado limite último, e mostram seu desempenho em serviço melhorado em comparação com soluções obtidas por métodos de dimensionamento alternativos. O MCT pode ser aplicado de modo efetivo e prático para o dimensionamento de uma ampla gama de estruturas, sendo mais adequado para aquelas com geometria e carregamentos complexos.