Repository logo
 

Search Results

Now showing 1 - 3 of 3
  • Generalização do VATM e do GSVATM para a modelação de vigas de betão estrutural sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme
    Publication . Taborda, Cátia Sofia Batista; Bernardo, Luís Filipe Almeida; Andrade, Jorge Miguel de Almeida
    O presente trabalho é composto por duas partes, nas quais são realizados estudos analíticos com vigas de betão estrutural, de secção retangular, sujeitas à torção combinada com estado axial de tensão uniforme. A primeira parte do trabalho tem por objetivo principal um estudo com vista à elaboração de ferramentas de auxílio ao dimensionamento de vigas de betão armado sujeitas à torção com confinamento axial, tendo por base o modelo VATM modificado (Variable Angle Truss Model). Esta parte visa complementar um anterior estudo realizado pela autora onde o referido modelo foi validado para o tipo de vigas em estudo. As referidas ferramentas, designadamente ábacos de dimensionamento e um pequeno aplicativo computacional, possibilitam obter de forma simples o valor efetivo da resistência de uma viga de betão armado à torção confinada axialmente. As ferramentas foram desenvolvidas a partir da realização de numerosas simulações tendo por base diversas variáveis de estudo bem como os resultados de análises de correlação não lineares multivariável. A segunda parte do trabalho consiste em modelar o comportamento global de vigas de betão estrutural sujeitas, simultaneamente, à torção e a um estado de tensão axial uniforme. São estudadas as seguintes situações: vigas sujeitas a um esforço axial externo centrado de compressão ou tração (constante), vigas confinadas axialmente e vigas com pré-esforço longitudinal centrado aderente e não aderente. Para tal, o modelo GSVATM (Generalized Softened Variable Angle Truss Model) é modificado no sentido de incorporar, para cada situação analisada, a interação resultante de esforços “torção + força axial longitudinal”. Os resultados do modelo proposto são validados mediante análises comparativas com resultados numéricos (análises não lineares com o método dos elementos finitos) e experimentais encontrados na literatura. Com o intuito de entender, para as várias situações estudadas, a influência do estado axial de tensão no comportamento à torção de uma viga, são também realizadas várias análises paramétricas.
  • Efeito do confinamento axial no comportamento de vigas de betão estrutural sujeitas à torção
    Publication . Taborda, Cátia Sofia Batista; Bernardo, Luís Filipe Almeida
    Neste trabalho é estudado o comportamento de vigas de betão estrutural sujeitas à torção e confinadas axialmente. O estudo realizado tem por objetivo considerar a influência das reais condições de ligação das vigas aos elementos adjacentes no dimensionamento da mesma à torção. Para tal, tem-se em conta o estado de tensão de compressão longitudinal induzido pelo efeito do confinamento axial. A incorporação e estudo do efeito do confinamento axial em vigas à torção será realizado mediante a extensão do Modelo de Treliça Espacial com Ângulo Variável para a nova situação de interação resultante do confinamento. Para a realização de uma análise não linear, o novo modelo proposto incorpora leis constitutivas para caracterizar o comportamento não linear dos materiais, designadamente para o betão à compressão nas escoras incluindo o softening effect e para as armaduras à tração nos tirantes incluindo o stiffening effect. É realizada uma extensa análise paramétrica com vista a estudar a influência de diversas variáveis de estudo (resistência à compressão do betão, taxa total de armadura de torção e nível de confinamento axial) no comportamento de vigas à torção com confinamento axial. Tal análise demonstra, entre outros aspetos, o efeito favorável do confinamento axial no incremento da resistência à torção das vigas. A partir da análise paramétrica realizada são propostos ábacos auxiliares para apoio ao projeto de vigas à torção. Por forma a validar o modelo teórico proposto, as previsões teóricas são comparadas com alguns resultados experimentais disponíveis na literatura e também com os resultados obtidos a partir de uma análise não linear com elementos finitos, tendo-se recorrido ao programa LUSAS.
  • Effective torsional strength of axially restricted RC beams
    Publication . Taborda, Cátia S. B.; Bernardo, Luís; Gama, Jorge
    In a previous study, design charts where proposed to help the torsional design of axially restricted reinforced concrete (RC) beams with squared cross section. In this article, new design charts are proposed to cover RC beams with rectangular cross section. The influence of the height to width ratio of the cross section on the behavior of RC beams under torsion is firstly shown by using theoretical and experimental results. Next, the effective torsional strength of a reference RC beam is computed for several values and combinations of the study variables, namely: height to width ratio of the cross section, concrete compressive strength, torsional reinforcement ratio and level of the axial restraint. To compute the torsional strength, the modified Variable Angle Truss Model for axially restricted RC beams is used. Then, an extensive parametric analysis based on multivariable and nonlinear correlation analysis is performed to obtain nonlinear regression equations which allow to build the new design charts. These charts allow to correct the torsional strength in order to consider the favourable influence of the compressive axial stress that arises from the axial restraint.