Análise numérica da influência da taxa de armadura no comportamento de estacas de concreto carregadas horizontalmente no topo

Resumo

Esta pesquisa aborda o comportamento de estacas carregadas lateralmente, onde as tensões de tração induzidas pela flexão são responsáveis pelo processo de fissuração. O foco principal reside em investigar a influência direta da taxa de armadura no comportamento das estacas. Por meio de uma análise numérica de elementos finitos em 3D (MEF), são examinados os efeitos de diferentes taxas de armadura em estacas carregadas lateralmente, considerando deslocamentos, tensões e deformações. Utilizando o software ABAQUS, modelos constitutivos distintos são aplicados para estacas de concreto (Concrete Damage Plasticity), solo (Mohr-Coulomb) e barras de aço (modelo elastoplástico). Os resultados revelam que maiores taxas de armadura levam a uma redução na propagação de fissuras e no deslocamento lateral, consequentemente, aumentando a capacidade lateral das estacas de concreto dentro das limitações da capacidade de carga do solo. Além disso, observa-se que a profundidade em que se desenvolve uma rótula plástica em estacas longas é pouco suscetível a mudanças na taxa de armadura. Adicionalmente, o aumento na taxa de armadura resulta em menor momento fletor nas estacas, acompanhado de redução nas deformações e tensões no solo adjacente. De modo geral, esta investigação oferece informações cruciais para otimizar o projeto de estacas, considerando a taxa de armadura, melhorando a performance estrutural e a integridade das estacas carregadas lateralmente.

Palavras-chave:
fissuração; estacas carregadas lateralmente; taxa de armadura; análise numérica; método dos elementos finitos