Punching shear of flat slabs with openings, moment transfer and shear reinforcement

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Júlia Borges dos
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/48808
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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spelling Punching shear of flat slabs with openings, moment transfer and shear reinforcementPunção em lajes lisas com aberturas, transferência de momento fletor e armadura de cisalhamentoLajes lisasPunçãoArmadura de cisalhamentoTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.Aberturas em lajes lisas próximas aos pilares são frequentemente necessárias para passagem de tubulações diversas na edificação. A presença dessas aberturas pode levar a uma diminuição da resistência ao cisalhamento por punção, que está relacionada a: (i) redução do perímetro de controle, (ii) concentrações de tensão nos cantos das aberturas, (iii) redução da resistência ao cisalhamento devido a maiores deformações de flexão e (iv) transferência de momento na ligação da laje em caso de aberturas assimétricas. O impacto das aberturas na resistência ao cisalhamento por punção depende de sua geometria, localização, quantidade e dimensões. Embora as das normas vigentes considerem uma redução no perímetro de controle, há uma falta de evidências experimentais e certos efeitos são negligenciados. Além disso, a literatura disponível sobre lajes com aberturas e momentos é limitada. Apesar do uso comum de armadura de cisalhamento para aumentar a resistência à punção, surpreendentemente, não há trabalhos experimentais publicados sobre ligações internas com armadura de cisalhamento, com aberturas e transferência de momentos. Este trabalho apresenta três programas experimentais focados em lajes lisas com aberturas. O primeiro consiste em oito ligações laje-pilar com carregamento simétrico e aberturas em diferentes locais e dimensões. O segundo consiste em nove ligações com aberturas em diferentes locais e dimensões, sujeitas a diferentes orientações e excentricidades de momentos, e sem armadura de cisalhamento. A última série de testes consiste em cinco lajes com aberturas e transferência de momento, representando vários casos práticos e detalhamentos potenciais de armadura de cisalhamento. Além disso, este trabalho propõe uma nova abordagem e uma nova definição do perímetro de controle para melhorar a previsão da resistência à punção de lajes com aberturas com base na análise do banco de dados, estudos anteriores e análises lineares-elásticas da distribuição da força de cisalhamento ao longo do perímetro de controle. Abordagens simples e refinadas da Teoria da Fissura Crítica são sugeridas e validadas com resultados experimentais para considerar a redistribuição de esforços causadas pelas aberturas e/ou transferência de momento.Openings in flat slabs near to columns are often needed to supply the building with utilities. The presence of these openings can lead to a decrease of the punching resistance which is related to (i) the reduction of the control perimeter, (ii) the stress concentrations at the edges of the openings, (iii) the reduction of the unitary shear resistance caused by increased flexural deformations and (iv) the moment transfer in the slab connection in case of unsymmetrical openings. The impact of openings on punching shear resistance depends on their geometry, location, number, and size. Although current code approaches consider a reduction in the control perimeter, there is a lack of sufficient experimental evidence and certain effects are disregarded in design codes. Furthermore, the available literature on slabs with openings and unbalanced moments is limited. Despite the common use of shear reinforcement to enhance punching resistance, there is a surprising absence of published experimental work on shear-reinforced interior connections with openings and unbalanced moments. This study presents three experimental programmes focusing on flat slabs with openings. The first consists of eight interior slab-column connections with axis-symmetric loading and openings at different locations and dimensions. The second consists of nine interior slab-column connections with openings at different locations and dimensions, subjected to different unbalanced moment orientations and eccentricities, and without shear reinforcement. The last series of experimental tests consists of five slabs with openings and moment transfer, representing several practical cases and potential arrangements of shear reinforcement. Additionally, this work proposes a new approach and a new definition of the control perimeter to improve the prediction of the punching shear resistance of slabs with openings based on the results of the database, previous studies, and linear-elastic analyses of the shear force distribution along the control perimeter. Simple and refined approaches of the Critical Shear Crack Theory are suggested and validated with experimental results to consider the redistribution of forces caused by the openings and/or moment transfer.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção CivilMelo, Guilherme Sales Soares de AzevedoMuttoni, AurelioSantos, Júlia Borges dos2024-07-12T15:33:53Z2024-07-12T15:33:53Z2024-07-122023-07-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSANTOS, Júlia Borges dos. Punching shear of flat slabs with openings, moment transfer and shear reinforcement. 2023. xxviii, 193 f., il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio.unb.br/handle/10482/48808engA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-20T15:47:23Zoai:repositorio.unb.br:10482/48808Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-20T15:47:23Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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