Submitted by Pedro Cláudio Vieira (pcsvieira@gmail.com) on 2012-11-12T18:59:25Z No. of bitstreams: 1 DMPECC.pdf: 928211 bytes, checksum: f2f91eade85eea4d6eb7456d2e43e55e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-12T18:59:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DMPECC.pdf: 928211 bytes, checksum: f2f91eade85eea4d6eb7456d2e43e55e (MD5) Previous issue date: 1999-12 / CNPQ / Os métodos convencionais de redistribuição de esforços solicitantes envolvem simplificações estabelecidas para vigas continuas e pórticos planos pelas normas vigentes. Geralmente são aplicados métodos iterativos para obtenção da redistribuição em estruturas com vários carregamentos, tornando o emprego da redistribuição trabalhoso. Neste trabalho, faz-se a redistribuição de esforços solicitantes usando um método alternativo aos iterativos, que utiliza uma função convexa de redistribuição como uma combinação linear de duas soluções, uma elástica e outra plástica para a obtenção de soluções redistribuídas condicionadas à solução elástica de forma que atendam aos dois estados limites, de utilização e último. Para tanto, obtêm-se soluções elásticas baseadas no método de rigidez analítico que apresenta matrizes de equilíbrio (L), rigidez (K) e rotação (R) para o elemento desconexo. Duas soluções plásticas são obtidas: a do critério de mínimo peso (regime rígido-plástico) aplicando programação matemática linear (PL) e a da teoria das inversas generalizadas que utiliza uma função de mínima norma euclidiana (regime elástico-plástico). Considera-se a estrutura discretizada em elementos de barra. É feita a análise incremental (regime elasto-plástico) para detectar a ordem de formação das rótulas plásticas, fator de carga de colapso plástico, deslocamentos e compara-se a capacidade de rotação plástica das seções com os critérios estabelecidos nas normas atuais. Acompanhando a formação das rótulas plásticas, faz-se a análise das frequências naturais e modos de vibração para caracterizar o comportamento dinâmico da estrutura projetada. A formulação descrita foi implementada em programas computacionais, e posteriormente são apresentados e discutidos exemplos numéricos mostrando a eficácia da metodologia alternativa proposta. / Brasília/DF

Apresenta-se uma ferramenta para análise de edifícios de concreto armado assentados sobre sapatas, capaz de avaliar os efeitos decorrentes da deformabilidade do maciço de solos nas peças da superestrutura (lajes, vigas e pilares) e nos elementos estruturais de fundação (EEF). O software possibilita uma análise mais refinada das solicitações e, conseqüentemente, do real comportamento mecânico da estrutura. O programa ISE (Interação Solo-Estrutura), desenvolvido em linguagem FORTRAN, realiza o cálculo dos deslocamentos segundo o método proposto por Aoki & Lopes em 1975, que por sua vez faz uso das equações apresentadas por Mindlin em 1936, com base na teoria da elasticidade. Devido à grande variabilidade, o solo é tratado como meio heterogêneo, recorrendo-se ao procedimento sugerido por Steinbrenner, em 1934, para cálculo de recalques em meios estratificados. O método dos elementos finitos (MEF) é empregado na modelgagem dos EEF como elementos de casca planos, para determinação das componentes de deslocamento u, v e w. A compatibilização de deslocamentos, na região de contato entre a superfície de assentamento e a face inferior das sapatas, é condição necessária e suficiente para garantir o equilíbrio e a continuidade. Com o intuito de tornar mais amigável o uso do código computacional, é criada uma interface gráfica em Delphi e gerado um arquivo com extensão DXF, possibilitando a visualização da geometria do sistema de fundação. A elaboração de exemplos comprova a validade da formulação desenvolvida, por meio da comparação com resultados de outras metodologias presentes na literatura / This work presents a tool for reinforced concrete building based in direct foundation analysis able to evaluate effects in the superstructure constituent (slab, beams and columns) and foundation structural elements (FSE) resulting from soil deformability, making possible an efforts sophisticated analysis and real mechanical behavior of the structure. The program SSI (Soil-Structure Interaction), developed in FORTRAN language, calculates displacements increases by the Aoki & Lopes’s method. Proposed in 1975, the method uses de Mindlin’s equations showed in 1936 and based in the theory of elasticity. Due great variability, the soil is treated like a heterogeneous medium, appealing to the Steinbrenner proceeding suggested in 1934, for the estimate of displacements in multilayers medium. The finite element method (FEM) is used in FSE modeling as shell elements for determination of displacements components u, v and w. The displacements compatibilization in contact zone between surface support and FSE below side is necessary and sufficient condition for equilibrium guarantee and continuity. Turning more friendly the software use, a graphical interface, in Delphi, is made and created a DXF file, making possible the geometry visualization of foundation system. The examples elaboration prove the developed formulation validity through results comparison with others methodologies

Este trabalho enfoca a análise estrutural de um dos tipos de laje que vem ganhando espaço no mercado brasileiro, que é a laje formada por vigotas de concreto protendido. O objetivo principal do trabalho é contribuir na avaliação do comportamento desse tipo de laje com relação aos momentos fletores negativos no apoio, mediante análise teórica. Esta análise foi realizada a partir da relação momento x curvatura proposta pelo CEB-90 em conjunto com a técnica do carregamento incremental para a consideração da não-linearidade física do concreto. Esse método foi avaliado através da comparação com resultados experimentais de painéis alveolares encontrados na literatura, verificando que o modelo teórico representa satisfatoriamente o comportamento estrutural de lajes formadas por elementos pré-moldados protendidos. A partir disto, fez-se análises em situações representativas de projeto de lajes formadas por vigotas protendidas, chegando-se as seguintes conclusões: a) a utilização da continuidade favorece fortemente a redução dos deslocamentos; b) os deslocamentos praticamente independem da taxa de armadura de continuidade; c) a evolução do momento fletor negativo no apoio e momento fletor positivo máximo no vão apresentou um comportamento padrão para os casos analisados; d) esse comportamento foi independente da taxa de armadura de continuidade e e) a taxa de armadura de continuidade afetou praticamente o valor da carga última. / This work aims the structural analysis in a type of slabs that is increasing its utilization in Brazil. These slabs are made by precast prestressed joists. The main objective of this work is the evaluation of the behavior of this type of slabs by theoretical analysis of the bending moments on the supports of continuous slabs. In the theoretical analysis was carried out the consideration of the non-linear of the concrete behavior through the moment x curvature relationship of Model Code CEB-90 add incremental load technique. This methodology was appraised with experimental results of panels of hollow core slabs and this methodology was able to represent satisfactorily the behavior of slabs made by precast prestressed elements. Analysis of representative cases of slabs with precast prestressed joists was carried out and the main conclusions were: a) the use of continuity aids highly to decrease the displacements; b) displacements were practically independent of reinforcement ratio on the support; c) the development profiles of the bending moments had a standard behavior to the analysed cases; d) this behavior was independent of reinforcement ratio on the support and e) the reinforcement ratio on the support affected practically the ultimate load value.

Apresenta-se uma ferramenta para análise de edifícios de concreto armado assentados sobre sapatas, capaz de avaliar os efeitos decorrentes da deformabilidade do maciço de solos nas peças da superestrutura (lajes, vigas e pilares) e nos elementos estruturais de fundação (EEF). O software possibilita uma análise mais refinada das solicitações e, conseqüentemente, do real comportamento mecânico da estrutura. O programa ISE (Interação Solo-Estrutura), desenvolvido em linguagem FORTRAN, realiza o cálculo dos deslocamentos segundo o método proposto por Aoki & Lopes em 1975, que por sua vez faz uso das equações apresentadas por Mindlin em 1936, com base na teoria da elasticidade. Devido à grande variabilidade, o solo é tratado como meio heterogêneo, recorrendo-se ao procedimento sugerido por Steinbrenner, em 1934, para cálculo de recalques em meios estratificados. O método dos elementos finitos (MEF) é empregado na modelgagem dos EEF como elementos de casca planos, para determinação das componentes de deslocamento u, v e w. A compatibilização de deslocamentos, na região de contato entre a superfície de assentamento e a face inferior das sapatas, é condição necessária e suficiente para garantir o equilíbrio e a continuidade. Com o intuito de tornar mais amigável o uso do código computacional, é criada uma interface gráfica em Delphi e gerado um arquivo com extensão DXF, possibilitando a visualização da geometria do sistema de fundação. A elaboração de exemplos comprova a validade da formulação desenvolvida, por meio da comparação com resultados de outras metodologias presentes na literatura / This work presents a tool for reinforced concrete building based in direct foundation analysis able to evaluate effects in the superstructure constituent (slab, beams and columns) and foundation structural elements (FSE) resulting from soil deformability, making possible an efforts sophisticated analysis and real mechanical behavior of the structure. The program SSI (Soil-Structure Interaction), developed in FORTRAN language, calculates displacements increases by the Aoki & Lopes’s method. Proposed in 1975, the method uses de Mindlin’s equations showed in 1936 and based in the theory of elasticity. Due great variability, the soil is treated like a heterogeneous medium, appealing to the Steinbrenner proceeding suggested in 1934, for the estimate of displacements in multilayers medium. The finite element method (FEM) is used in FSE modeling as shell elements for determination of displacements components u, v and w. The displacements compatibilization in contact zone between surface support and FSE below side is necessary and sufficient condition for equilibrium guarantee and continuity. Turning more friendly the software use, a graphical interface, in Delphi, is made and created a DXF file, making possible the geometry visualization of foundation system. The examples elaboration prove the developed formulation validity through results comparison with others methodologies

Este trabalho enfoca a análise estrutural de um dos tipos de laje que vem ganhando espaço no mercado brasileiro, que é a laje formada por vigotas de concreto protendido. O objetivo principal do trabalho é contribuir na avaliação do comportamento desse tipo de laje com relação aos momentos fletores negativos no apoio, mediante análise teórica. Esta análise foi realizada a partir da relação momento x curvatura proposta pelo CEB-90 em conjunto com a técnica do carregamento incremental para a consideração da não-linearidade física do concreto. Esse método foi avaliado através da comparação com resultados experimentais de painéis alveolares encontrados na literatura, verificando que o modelo teórico representa satisfatoriamente o comportamento estrutural de lajes formadas por elementos pré-moldados protendidos. A partir disto, fez-se análises em situações representativas de projeto de lajes formadas por vigotas protendidas, chegando-se as seguintes conclusões: a) a utilização da continuidade favorece fortemente a redução dos deslocamentos; b) os deslocamentos praticamente independem da taxa de armadura de continuidade; c) a evolução do momento fletor negativo no apoio e momento fletor positivo máximo no vão apresentou um comportamento padrão para os casos analisados; d) esse comportamento foi independente da taxa de armadura de continuidade e e) a taxa de armadura de continuidade afetou praticamente o valor da carga última. / This work aims the structural analysis in a type of slabs that is increasing its utilization in Brazil. These slabs are made by precast prestressed joists. The main objective of this work is the evaluation of the behavior of this type of slabs by theoretical analysis of the bending moments on the supports of continuous slabs. In the theoretical analysis was carried out the consideration of the non-linear of the concrete behavior through the moment x curvature relationship of Model Code CEB-90 add incremental load technique. This methodology was appraised with experimental results of panels of hollow core slabs and this methodology was able to represent satisfactorily the behavior of slabs made by precast prestressed elements. Analysis of representative cases of slabs with precast prestressed joists was carried out and the main conclusions were: a) the use of continuity aids highly to decrease the displacements; b) displacements were practically independent of reinforcement ratio on the support; c) the development profiles of the bending moments had a standard behavior to the analysed cases; d) this behavior was independent of reinforcement ratio on the support and e) the reinforcement ratio on the support affected practically the ultimate load value.

Este trabalho aborda um dos tipos construtivos mais empregados em lajes de edificações no Brasil, que são as lajes com nervuras pré-moldadas com armação treliçada. O objetivo principal do trabalho é contribuir na avaliação da continuidade estrutural relativa aos momentos fletores negativos nos apoios destas lajes. Para a realização deste trabalho, as lajes em concreto pré-moldado formadas por vigota com armação treliçada foram analisadas segundo modelos teóricos e experimentais. Na análise teórica, a consideração da não-linearidade física do concreto é realizada a partir do uso da relação momento x curvatura proposta pelo código modelo CEB-90 em conjunto com a técnica do carregamento incremental. Os resultados do modelo teórico são confrontados com os resultados obtidos em ensaios experimentais de faixas de lajes contínuas dimensionadas com diferentes graus de redistribuição dos momentos fletores negativos. Nas análises realizadas observa-se que: a) o modelo teórico apresenta bons resultados comparados aos resultados experimentais, b) as lajes apresentam boa capacidade de rotação plástica, c) com alta taxa de armadura negativa não ocorre redistribuição de esforços, d) as flechas praticamente independem da taxa de armadura negativa e e) a força última é praticamente independente do grau de redistribuição adotado no dimensionamento. / This work deal with an usual type of slab in Brazil: slabs made by precast joist with lattice reinforcement. The goal of this work is the structural analysis of bending moments in the supports of slabs made by this kind of precast element. Theoretical and experimental models analyze this type of slab. In the theoretical analysis, the non-linear concrete behavior is done by moment x curvature relationship of Model Code CEB-90 add incremental load technique. The theoretical model is compared with experimental results of continuous strip slabs designed with different degrees of bending moment redistribution. In these analysis had been noted: a) the theoretical model presents good results compared with the experimental results, b) the slabs present good plastic rotation capacity, c) with high negative reinforcement ratio in the support does not happen moment redistribution, d) the displacement is practically independent of negative reinforcement ratio and e) the ultimate load is practically independent of redistribution degree idealized in the design.

Este trabalho aborda um dos tipos construtivos mais empregados em lajes de edificações no Brasil, que são as lajes com nervuras pré-moldadas com armação treliçada. O objetivo principal do trabalho é contribuir na avaliação da continuidade estrutural relativa aos momentos fletores negativos nos apoios destas lajes. Para a realização deste trabalho, as lajes em concreto pré-moldado formadas por vigota com armação treliçada foram analisadas segundo modelos teóricos e experimentais. Na análise teórica, a consideração da não-linearidade física do concreto é realizada a partir do uso da relação momento x curvatura proposta pelo código modelo CEB-90 em conjunto com a técnica do carregamento incremental. Os resultados do modelo teórico são confrontados com os resultados obtidos em ensaios experimentais de faixas de lajes contínuas dimensionadas com diferentes graus de redistribuição dos momentos fletores negativos. Nas análises realizadas observa-se que: a) o modelo teórico apresenta bons resultados comparados aos resultados experimentais, b) as lajes apresentam boa capacidade de rotação plástica, c) com alta taxa de armadura negativa não ocorre redistribuição de esforços, d) as flechas praticamente independem da taxa de armadura negativa e e) a força última é praticamente independente do grau de redistribuição adotado no dimensionamento. / This work deal with an usual type of slab in Brazil: slabs made by precast joist with lattice reinforcement. The goal of this work is the structural analysis of bending moments in the supports of slabs made by this kind of precast element. Theoretical and experimental models analyze this type of slab. In the theoretical analysis, the non-linear concrete behavior is done by moment x curvature relationship of Model Code CEB-90 add incremental load technique. The theoretical model is compared with experimental results of continuous strip slabs designed with different degrees of bending moment redistribution. In these analysis had been noted: a) the theoretical model presents good results compared with the experimental results, b) the slabs present good plastic rotation capacity, c) with high negative reinforcement ratio in the support does not happen moment redistribution, d) the displacement is practically independent of negative reinforcement ratio and e) the ultimate load is practically independent of redistribution degree idealized in the design.