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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Modelos estruturais para a análise de pórticos preenchidos com blocos cerâmicos em edifícios de concreto armado
Alternate title (s): Structural models for analysis of infilled frames with masonry in reinforced concrete buildings
Author: Montandon, Guilherme Augusto
First Advisor: Alva, Gerson Moacyr Sisniegas
First member of the Committee: Kaminski Jr., João
Second member of the Committee: Lima, Maria Cristina Vidigal de
Summary: Este trabalho teve como objetivo o estudo do comportamento de pórticos de edifícios de concreto armado preenchidos com blocos cerâmicos frente às ações horizontais, empregando-se dois modelos estruturais: i) modelo de diagonal equivalente (MDE) e ii) modelo com elementos finitos bidimensionais para estado plano de tensões (MEF). No primeiro modelo, a alvenaria foi substituída por uma barra diagonal equivalente articulada, sendo sua rigidez axial definida com o cálculo da sua largura. No segundo modelo, a alvenaria foi discretizada por elementos finitos bidimensionais, havendo a necessidade da simulação do deslizamento e da separação entre as superfícies da parede e do pórtico de concreto armado. Embora os modelos de diagonais equivalentes sejam mais atrativos para o projeto, as expressões analíticas da bibliografia especializada para o cálculo da largura da diagonal fornecem valores muito diferentes entre si. Além disso, a maioria dessas expressões desconsideram alguns parâmetros que podem ser importantes, tais como a rigidez à flexão da viga e pilares com seções diferentes. Por essa razão, foram realizadas diversas simulações numéricas de pórticos isolados preenchidos com alvenaria com características geométricas e mecânicas usuais em edifícios de concreto armado. Os resultados da modelagem com elementos finitos bidimensionais (via programa ANSYS) foram utilizados como referência para a avaliação dos resultados fornecidos pelo modelo de diagonal equivalente. A aferição destes resultados permitiu compará-las com as expressões analíticas para o cálculo da largura diagonal equivalente, mostrando que a expressão de Durrani e Luo (1994) teve resultados mais coerentes com a análise numérica. Além disso, foi realizada uma calibração na expressão de Maintone (1974), melhorando os resultados fornecidos por ela.
Abstract: The behavior of single-storey, single-bay reinforced concrete infilled frame with masonry panel subjected to static horizontal load was studied using two structural models: i) equivalent strut model (MDE) and ii) model with two-dimensional finite elements for state stress plane (MEF). In the first model, the masonry was replaced by an articulated equivalent diagonal strut, its axial stiffness being defined by the calculation of its width. In the second model, the infilled frame was discretized by two-dimensional finite elements, requiring the simulation of the sliding and separation between the wall surfaces and the reinforced concrete frame. Although equivalent strut models are more attractive for design, the semi-empirical formulas in the bibliography to calculate the equivalent strut width provide very different values. In addition, most of these formulas ignore some parameters that may be important, such as beam flexural stiffness and columns with different sections. For this reason, several numerical analysis with usual geometric and mechanical characteristics will be carried out in single-storey, single-bay reinforced concrete buildings infilled frame with brick blocks panel. The results of the two-dimensional finite element modeling (by software ANSYS) were used as reference for the evaluation of the results provided by the equivalent strut model The measurement of these results allowed to compare them with the analytical expressions for the calculation of the equivalent diagonal width, showing that the Durrani and Luo’s (1994) expression gives more coherent results with the numerical analysis. In addition, a calibration was performed on the expression of Maintone (1974), improving the results provided by it.
Keywords: Pórticos preenchidos
Infilled frames
Elementos finitos
Finite elements
Análise estrutural
Structural analysis
Alvenaria
Masonry
Engenharia civil
Análise estrutural (Engenharia)
Método dos elementos finitos
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: MONTANDON, Guilherme Augusto. Modelos estruturais para a análise de pórticos preenchidos com blocos cerâmicos em edifícios de concreto armado. 2018. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1123
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1123
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22409
Date of defense: 16-Apr-2018
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