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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/8965
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Title: Punção em lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento e momentos desbalanceados
Authors: Ferreira, Maúricio de Pina
Orientador(es):: Melo, Guilherme Sales Soares de Azevedo
Assunto:: Lajes - concreto
Concreto armado
Issue Date: 7-Jul-2011
Citation: FERREIRA, Maúricio de Pina. Punção em lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento e momentos desbalanceados. 2010. xxiv, 275 f. il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2010.
Abstract: A resistencia a puncao e o ponto critico do dimensionamento de lajes lisas de concreto e, como em pavimentos com lajes lisas e comum a acao de momentos desbalanceados na ligacao laje-pilar, ele pode se tornar ainda mais critico pois esta acao reduz a resistencia da ligacao. Ainda hoje nao existe um metodo teorico capaz de explicar o fenomeno da puncao em todas as suas variaveis, sendo normalmente utilizadas para seu dimensionamento as recomendacoes normativas disponiveis, que sao fundamentalmente empiricas. Sao observadas algumas divergencias entre as normas, principalmente nos casos de lajes com armaduras de cisalhamento e/ou nos casos de ligacoes laje-pilar com momentos desbalanceados, gerando inseguranca quanto a adequabilidade destas recomendacoes. Foi realizada uma serie de 16 ensaios em lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento do tipo double-headed studs submetidas a carregamentos simetricos e assimetricos, buscando contribuir para o melhor entendimento da puncao. As lajes eram quadradas com lados de 2.500 mm e com espessura de 180 mm, moldadas com concreto de resistencia em torno de 50 MPa e apoiadas em segmentos de pilar de secao quadrada e circular. Foi analisado o efeito de algumas variaveis como a taxa de armadura de flexao tracionada e comprimida alem da quantidade e distribuicao das armaduras de cisalhamento. Sao apresentados os resultados dos deslocamentos verticais, das deformacoes nas armaduras de flexao e de cisalhamento e na superficie de concreto, alem dos mapas de fissuracao e da superficie de ruptura das lajes. Foi realizada uma analise nao-linear atraves do metodo dos elementos finitos com um modelo axissimetrico a fim de entender melhor o mecanismo de ruptura por puncao em lajes com armadura de cisalhamento. Alem disso, os resultados experimentais desta pesquisa foram somados a uma selecao de resultados disponiveis na literatura formando um banco de dados cujos resultados foram confrontados com os estimados teoricamente utilizando-se as normas ACI 318:2008, Eurocode 2:2004 e NBR 6118:2003 e utilizando-se a Teoria da Fissura Critica de Cisalhamento (CSCT). Ao final apresenta-se o Metodo da Superficie de Resistencia Minima ao Cisalhamento (SMSR) que e uma boa aproximacao para estimar a capacidade resistente de lajes com armadura de cisalhamento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Punching resistance is a critical point in the design of reinforced concrete flat slabs and, as in flat slab floors it is quite common the action of unbalanced moments in slab-column connections, it can become even more critical as the moment transfer reduces the punching resistance. Until now there are no theoretical methods able to explain the punching phenomenon and all its variables. Thus, to design flat slabs are commonly used the available code provisions, which were developed empirically. Some differences are observed between each code, and they can be more significant in cases of slabs with shear reinforcement and/or in cases of moment transfer in slab-column connections, generating uncertainty about the adequacy of these recommendations. Aiming to contribute to better understanding of punching phenomenon a series of 16 tests were carried on reinforced concrete flat slabs with double-headed studs. The slabs were square with sides of 2,500 mm and thickness of 180 mm, casted with concrete strength around 50 MPa and supported on column stubs with square and circular cross-section. Some variables like tension and compression flexural reinforcement ratio and the amount and distribution of shear reinforcement were analyzed. In this research are presented results of vertical displacements, strains on flexural and shear reinforcement and on concrete surface, besides the crack pattern and the inclination and location of the failure surface. A non-linear finite element analysis with an axis-symmetric model was carried in order to better understand the punching failure mechanism of reinforced concrete slabs with shear reinforcement. Also, the experimental results of this thesis were summed to a selection of results available forming a database. These results were compared to the ones obtained theoretically using the provisions presented by ACI 318:2008, Eurocode 2:2004, NBR 6118:2003 and also using the Critical Shear Crack Theory (CSCT). Finally, it is presented the Surface of Minimum Shear Resistance Method, which is a good approach that can be used to predict the ultimate punching resistance of reinforced concrete slabs with shear reinforcement.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010.
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