Estudo numérico de armaduras complementares em blocos sobre duas estacas com cálice parcialmente embutido com chave de cisalhamento

Numerical study of complementary reinforcement in two pile caps with partially embedded socket with shear key interface

dc.contributorBarros, Rodrigo
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0085233220549740
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6314974214441091
dc.contributorMunhoz, Fabiana Stripari
dc.contributorAraújo, Daniel de Lima
dc.contributorNascimento Neto, Joel Araújo do
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2747505817148030
dc.creatorMorais Neto, João Aurimar Correia de
dc.date2023-03-03T19:04:50Z
dc.date2023-03-03T19:04:50Z
dc.date2022-11-25
dc.date.accessioned2023-09-04T12:51:52Z
dc.date.available2023-09-04T12:51:52Z
dc.identifierMORAIS NETO, João Aurimar Correia de. Estudo numérico de armaduras complementares em blocos sobre duas estacas com cálice parcialmente embutido com chave de cisalhamento. Orientador: Rodrigo Barros. 2022. 187f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
dc.identifierhttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51381
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8602275
dc.descriptionPile caps are foundation elements that presents a complex structural behavior and are characterized by the presence of several sets of reinforcement that aim to improve their characteristics when loaded. In this context, this paper aimed to study the influence of the inclusion of complementary vertical reinforcement in two pile caps with partially embedded socket with shear key interface and to propose new configurations of auxiliary reinforcements for its detailing. Non-linear three-dimensional numerical analyzes were developed using the ABAQUS finite element software. The numerical study was preceded by a peak force calibration step based on experimental results obtained by Barros (2013). After calibrating the model, numerical studies were carried out containing the complementary vertical reinforcement, first, presenting the experimental parameters shown by Barros (2013) and then another study where the fcm of the cap was varied between 35, 40, 45 and 50 MPa, which also considered different reinforcement arrangements and steel areas. Stress levels in concrete and reinforcement, shape of struts, slope of stress vectors, cracking and failure mode were analyzed. The results showed that the inclusion of the complementary vertical reinforcement did not cause significant changes in the models studied, even when magnified by four times their steel area. However, the studies identified high tensile stresses in the concrete mass located in the region between the column and the pile with inclinations angle close to 30º, which are caused by the shear of the cap. Based on the reinforcement of such tensile stresses, this research analyzed four proposals for complementary reinforcement. With the exception of the “MA” proposal, the other reinforcements showed satisfactory results in terms of increasing the inclination and shape of the connecting rod, reducing internal cracks in the concrete mass, reducing tensile stresses in the cap and transfer the central loads to regions over the piles. Such benefits translated into an increase in the load capacity of the block by 4,64% to 12.79%.
dc.descriptionBlocos sobre estacas são elementos de fundação que apresentam um comportamento estrutural complexo e são caracterizados pela presença de diversos conjuntos de armadura que visam melhorar as suas características quando carregado. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar a influência da inclusão de armaduras verticais complementares em blocos sobre duas estacas com cálice parcialmente embutido com chave de cisalhamento e propor novas configurações de armaduras auxiliares para o seu detalhamento. Foram desenvolvidas análises numéricas tridimensionais não-lineares por meio do software de elementos finitos ABAQUS. O estudo numérico foi antecedido por uma etapa de calibração da força de pico tendo como base resultados experimentais obtidos por Barros (2013). Após calibrado o modelo, foram realizados os estudos numéricos contendo a armadura vertical complementar apresentando os parâmetros experimentais exibidos por Barros (2013) e um outro estudo onde foi variado o fcm do bloco entre 35, 40, 45 e 50 MPa, o qual também considerou diferentes arranjos de armadura e áreas de aço. Foram analisados os níveis de tensão no concreto e armadura, formato das bielas, inclinação dos vetores de tensão, fissuração e modo de ruína. Os resultados mostraram que a inclusão da armadura vertical complementar não exerceu alterações significativas nos modelos estudados, mesmo quando ampliado em quatro vezes a área de aço das mesmas. No entanto, os estudos identificaram elevadas tensões de tração no maciço de concreto localizadas na região entre o pilar e a estaca com inclinações próximas de 30º, as quais são originadas pelo cisalhamento do bloco. Tendo então como base o reforço de tais tensões de tração, esta pesquisa analisou quatro propostas de armaduras complementares. Com exceção da proposta “MA”, as demais armaduras demonstraram resultados satisfatórios quanto ao aumento da inclinação e formato da biela, redução das fissuras internas do maciço de concreto, redução das tensões de tração no bloco e elevação das cargas centrais da estrutura. Tais benefícios se traduziram em um aumento da capacidade resistiva do bloco em 4,64% a 12,79%.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagept_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisherBrasil
dc.publisherUFRN
dc.publisherPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectCálice de fundação
dc.subjectBloco sobre estacas
dc.subjectAnálise numérica
dc.subjectConcreto pré-moldado
dc.subjectABAQUS
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
dc.titleEstudo numérico de armaduras complementares em blocos sobre duas estacas com cálice parcialmente embutido com chave de cisalhamento
dc.titleNumerical study of complementary reinforcement in two pile caps with partially embedded socket with shear key interface
dc.typemasterThesis


Este ítem pertenece a la siguiente institución