Análise teórica e experimental de pilares em concreto simples e armado sob flexo-compressão reta

Abstract

O objetivo deste trabalho é o estudo teórico-experimental de pilares de concreto armado submetidos à flexo-compressão reta e executados com concreto de resistência à compressão em tomo de 40 MPa. Os métodos hoje disponíveis na literatura técnica têm o objetivo primordial de calcular as áreas das armaduras, interesse imediato dos projetistas estruturais, mas se mostram inadequados para uma investigação mais aproximada, tanto teórica como experimental. Este trabalho utiliza como base teórica um método recentemente desenvolvido por MELLO (2003), cuja característica inovadora é proporcionar uma solução analítica das equações não lineares que governam as condições de equilíbrio e de resistência da seção transversal, com a utilização no estado limite último do diagrama retangular equivalente de tensões de compressão no concreto. Visando a validação e utilização prática do método citado, desenvolveu-se um programa experimental de ensaios de pilares em concreto simples e em concreto armado submetidos à flexo-compressão reta. O modelo estrutural adotado foi de pilar biarticulado, com excentricidades idênticas nas duas extremidades. O programa experimental desenvolvido neste trabalho, ao qual foi associado um conjunto de ensaios complementares, compreendeu o total de vinte pilares. Para avaliação da distribuição de tensões normais e deformações na seção, os pilares foram submetidos a diferentes valores de excentricidade da força solicitante, com o emprego de duas taxas geométricas de armadura longitudinal. A análise dos resultados evidencia uma relação direta do aumento da excentricidade inicial da força aplicada com o aumento de ductilidade, do encurtamento do concreto e da curvatura do pilar. Uma comparação entre os gráficos das funções teóricas de resistência equivalente do concreto armado, propostas por MELLO (2003), e as obtidas dos ensaios realizados mostra o grande potencial do método em questão, para a pesquisa e o projeto.