Influência do efeito de borda e de grupo na ruptura do cone de concreto de barras com cabeça embutidas em elementos de concreto armado submetidas à tração direta

Abstract

As barras com cabeça são uma alternativa promissora para ancoragem de elementos estruturais de concreto armado, em substituição a ganchos, curvas, e barras retas, que, em situações de limitação geométrica do elemento estrutural, pode resultar na restrição do embutimento necessário da ancoragem. Contudo, a aplicação da barra com cabeçalho é complexa. Requer uma compreensão aprofundada do mecanismo de falha e dos parâmetros que influenciam a resistência à tração do cone de concreto das barras com cabeça embutidas em elementos de concreto. Então, foram realizados seis modelos numéricos baseados no método dos elementos finitos com o software Abaqus para investigar a influência dos efeitos de borda e de grupo na resistência de barras com cabeça em elementos de concreto sob ruptura de cone de concreto. Os valores das curvas carga-deslizamento, deformação do aço, e modos de falha do modelo numérico foram consistentes com os dados experimentais de referência. Adicionalmente, foi realizado um estudo numérico paramétrico com quarenta e duas simulações para explorar a influência de diversas variáveis na ruptura do cone de concreto, incluindo resistência do concreto, taxa de armadura de flexão, geometria e tamanho da cabeça, diâmetro da haste, e efeitos de borda e grupo. Os resultados da carga final, os modos de falha, e a influência na carga final são discutidos.