Orientador: Mônica Pinto Barbosa / Banca: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: José Samuel Giongo / Resumo: A demanda crescente pela utilização de Concreto de Alta Resistência (CAR) torna necessária a definição de critérios e procedimentos de análise do comportamento estrutural desse material. Nesse sentido, este trabalho apresenta a discussão de resultados experimentais publicados e as simulações numéricas de pilares armados de CAR submetidos à compressão axial simples. Utilizando o Código CASTEM 2000, é feita uma modelagem numérica bidimensional e análise via Método dos Elementos Finitos (MEF) para a reprodução dos diagramas força-deformação obtidos experimentalmente. Após um estudo comparativo dos parâmetros recomendados por normas internacionais de análise do comportamento estrutural do CAR, nota-se que os resultados numéricos obtidos utilizando as especificações da Norma Norueguesa NS 3473 são mais próximos dos experimentais. A modelagem numérica desenvolvida é capaz de reproduzir, com certa precisão, a capacidade de carga de pilares de diversas geometrias, taxas de armadura transversal e longitudinal, tipos de aço e resistência do concreto variando entre 50 MPa e 90 MPa. As taxas mínimas de armadura capazes de promoverem a ductilização dos pilares por desagregação do cobrimento são superiores a 2,5% de armadura longitudinal e 2,0% de armadura transversal, segundo os resultados experimentais. Comparando a esses resultados os obtidos pelas simulações, observa-se como de comportamento dúctil os pilares com capacidade de carga obtida numericamente pelo menos 25% maior que a força máxima teórica obtida de acordo com as recomendações da NS 3743. / Abstract: The increasing demand of the use of High-Strength Concrete (HSC) makes it necessary to define criteria and procedures analysis to the structural behavior of this material. This work presents the discussion on published experimental results and numerical simulations of HSC reinforced columns submitted to simple axial compression. Bidimensional numerical modeling with Finite Elements Method (FEM) analysis were made to reproduce experimentally force-strain diagrams by using the Code CASTEM 2000. After a comparative study on the internationally recommended HSC structural behavior analysis standards, it may be inferred that the numerical results obtained using specifications of the Standard Norge NS 3473 are the closest to the experimental ones. The adopted numerical modeling could reproduce the force capacity of columns of different shapes, transversal and longitudinal reinforcement rates, types of steel and concrete resistance from 50 MPa to 90 MPa with some precision. The minimal reinforcement rate able to provide columns ductility by confinement effect is higher than 2.5% longitudinal reinforcement and 2.0% transversal reinforcement, according the experimental results. Comparing these results with the simulations, it could be considered the ductility behavior of the columns with the numerical charge capacity at least 25% higher than the maximum teorical force obtained according to recomendations of NS 3743. / Mestre

Resumo: Neste trabalho, resultados experimentais relacionados a flechas imediatas de protótipos de lajes pré-moldadas treliçadas biapoiadas, com concreto com e sem resíduo de borracha de pneu, são comparados com resultados numéricos obtidos com base nas recomendações da NBR 6118 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT, 2003) e do CEB-90 (COMITÊ EURO-INTERNACIONAL DU BÉTON - CEB, 1993). Foram feitas as seguintes análises. Na primeira, aplicaram-se as recomendações dos códigos ao elemento estrutural como um todo visando avaliar a sua rigidez; em seguida, com a expressão procedente da resistência dos materiais, foi calculada a flecha imediata. Estas modelagens numéricas estão referenciadas no texto como Branson, que representa a modelagem adotada pela NBR 6118:2003, e CEB-90. Na segunda, com o auxílio do sistema computacional ANSYS®, as expressões para o cálculo da rigidez segundo os códigos foram aplicadas aos elementos finitos que compunham os protótipos e não mais aos protótipos como um todo. Levou-se em consideração o carregamento incremental e este tipo de análise não linear gerou os resultados referenciados no texto como Branson discretizado e CEB-90 discretizado. Em uma terceira análise, com o auxílio do ANSYS®, utilizando-se o modo de carregamento incremental, aplicou-se, para cada elemento finito, a expressão do momento de inércia relativa aos estádios I ou II, dependendo do máximo momento fletor atuante no elemento e do momento de fissuração do protótipo. Os resultados obtidos foram referenciados no texto como Ansys - Estádios I e II. Para as análises mencionadas, foram utilizados os momentos de fissuração calculados, bem como os momentos de fissuração observados experimentalmente. Também foi analisado o comportamento da linha neutra. Considerando-se o Estado Limite de Serviço, os métodos de Branson, do CEB-90, do CEB-90... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, experimental results related the immediate displacements of bi-supported lattice joist precast slab prototypes, with and without tire rubber residue in the concrete, are compared with numerical results obtained by the expressions of Branson, which is used by the brazilian standard NBR 6118 (ABNT, 2003), and by the method of CEB-90 (1993). The following analyses were made. In the first analysis, the expressions of the codes were applied for the whole structural element, obtaining its stiffness; so, with the use of the expression from the strength of materials, the immediate displacement was determined, called in this work of Branson and CEB-90. In the second analysis, with the help of the computational system ANSYS ®, the expressions for the calculation of the stiffness according to the codes were applied to the finite elements that were composing the prototypes and not more to the prototypes as a whole. The load was applied in an incremental mode, and this type of non-linear analysis produced the results called in the text of Branson discretized and CEB-90 discretized. In the third analysis, with the help of the ANSYS®, and using the incremental load, for each finite element, the expressions of the stiffness associated to the states I and II, that depends on the cracking moment and the maximum bending moment that acts in each finite element, were applied. These results were called in the text of Ansys States I and II. For the mentioned analyses, both the calculated and the experimentally observed cracking moment values were used. Also there was analysed the behavior of the neuter line. Considering the Service Limit State, the methods of Branson, of the CEB-90, the CEB-90 discretized and of Ansys States I and II presented satisfactory results, on behalf of the security, since the calculated cracking moment is used. But when the experimentally cracking moment is used... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Jorge Luís Akasaki / Coorientador: José Luiz Pinheiro Melges / Banca: Renato Bertolino Junior / Banca: Roberto Chust Carvalho / Mestre