Modelagem computacional de vigas de concreto simples e reforçados com fibras de aço sem armadura transversal

Resumo

O Método dos elementos finitos considerando o comportamento não-linear do material pode ser usado no projeto de estruturas de concreto. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo computacional para representar o comportamento ao cisalhamento de vigas de concreto sem armadura transversal descritas na literatura, com ou sem a incorporação de fibras de aço. Duas abordagens diferentes pelo método dos elementos finitos foram investigadas, a saber, modelos com fissuração discreta ou distribuída. Os resultados da modelagem com fissuração distribuída foram comparados com os resultados de ensaios de cisalhamento direto em corpos de prova com duplo entalhe, sendo proposta uma equação empírica para o fator de retenção ao cisalhamento do concreto simples. O modelo computacional usando uma abordagem de fissuração discreta com representação do mecanismo de intertravamento do agregado foi comparado com os resultados de ensaios de cisalhamento direto, tendo sido observada uma boa correlação até a tensão de cisalhamento máxima. Concluiu-se que a melhor representação do comportamento de uma viga de concreto armado sem estribos e com uma relação entre vão cisalhamento e altura de 2,17 foi obtida com a abordagem de fissuração discreta. No entanto, para uma viga sem estribos e com uma relação entre vão de cisalhamento e altura de 2,66, a abordagem de fissuração distribuída representou com precisão a resistência ao cisalhamento e a rigidez da viga. O valor escolhido para o fator de retenção ao cisalhamento teve pouca influência no comportamento de uma viga de concreto reforçado com fibras de aço. Por fim, concluiu-se que na abordagem com fissuração distribuída e fissura fixa deve-se utilizar um fator de retenção ao cisalhamento variável, pois o fator de retenção ao cisalhamento constante tende a superestimar a resistência à força cortante das vigas.

Palavras-chave:
análise não linear pelo método dos elementos finitos; cisalhamento; concreto reforçado com fibras de aço; fator de retenção ao cisalhamento