Modelo de micro treliças para dimensionamento de estruturas de concreto armado

Abstract

Neste trabalho apresenta simulações numéricas de estruturas de concreto armado pelo modelo de Micro Treliças. Esse modelo é uma evolução do método das bielas e tirantes, o qual tem por finalidade a discretização do concreto por meio de barras, as quais mostram o comportamento das forças de compressão e tração no interior da peça. Não se considera a aderência entre o concreto e a armadura. Considera-se somente o acoplamento nodal entre os elementos de treliça plana que discretizam o concreto e as armaduras. Através do software Micro-Truss Analyzer são discretizados os modelos e com o software comercial de elementos finitos Abaqus são inseridas modelos constitutivos. Adicionalmente, é possível determinar os caminhos das fissuras como a carga última da peça. Também é possível estimar e localizar a armadura no concreto de tal forma que essa tenha a melhor eficiência possível, aproveitando ao máximo as propriedades do concreto e do aço. Pesquisas de literatura apresentam modelos dicretizados de concreto apenas em geometrias que permitem gerar a micro treliça através de grids regulares. Nesse trabalho, um algoritmo de geração de malha de elementos finitos quadrilaterais com geometrias arbitrarias é usado, e posteriormente, essa malha é modificada para elementos de treliças com a finalidade de representar adequadamente o estado de tensões do meio contínuo. Por fim são comparados os resultados obtidos pelo modelo de micro treliças com resultados experimentais. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This work presents numerical simulations of reinforced concrete structures by Micro Truss model (MTM). This model is a development of strut and tie method, which has the purpose of discretization of the concrete by bars, and shows the behavior of tensile and compressive forces within the model. Dos not consider the adhesion between concrete and reinforcing bars. Considers only the coupling between the nodal plane truss elements that discretizam concrete and reinforcement. Using the Micro-Truss Analyzer (MTA) software, that discretes the models in bars and the commercial software Abaqus that considers constitutive models. Additionally, it is possible to determine the crack paths and the ultimate load. It is also possible to estimate and locate eficientemente steel bars in the concrete, taking full advantages of the properties of concrete and steel. Some researches in literature present same discritezed models of concrete only in geometries with regular grid of micro truss. In this work, an algorithm for generating quadrilateral finite element mesh is used. Implemented in MTA software, it is possible to generate mesh arbitrary geometries. Consequently this mesh is modified to elements of trusses elements in order to adequately represent the tension state of concrete continuous. Finally, results obtained by micro truss model are comparede with experimental data.