O trabalho conjunto do aço e do concreto se faz por transmissão de esforços internos de um material para o outro, na interface aço/concreto. A depender da magnitude das transferências desses esforços, podem se desenvolver deslocamentos relativos entre os materiais, caracterizados pela perda da aderência. Dessa forma, para se obter um modelo numérico representativo, os efeitos da interação entre o aço e o concreto devem ser introduzidos por uma relação constitutiva não-linear para a aderência. Neste trabalho são apresentados os aspectos dessa interação, incluindo os efeitos da perda de aderência que ocorrem na interface, e a descrição de um modelo numérico que permite simular a perda da ligação entre a armadura e o concreto. Esse modelo é baseado no Método dos Elementos Finitos Posicional, no qual as não-linearidades geométricas são consideradas e o equilíbrio estático é obtido através do Princípio da Energia Mecânica Estacionária, considerando a descrição Lagrangiana total. Para resolver o sistema não-linear, é utilizado o procedimento incremental-iterativo de Newton-Raphson. A imersão da fibra (armadura) na matriz (concreto) é realizada por meio de relações cinemáticas nodais, permitindo a independência das malhas. A não linearidade física do concreto é considerada pelo modelo de dano de Mazars, e para a armadura é considerada uma relação constitutiva elastoplástica. A ruptura da ligação é simulada por meio dos multiplicadores de Lagrange e um elemento de ligação adimensional é utilizado para representar o deslocamento relativo da matriz e da fibra (escorregamento) após a ruptura. Os resultados são comparados com ensaios experimentais e analíticos presentes na literatura, mostrando que o método proposto é representativo e preciso na análise do comportamento de elementos estruturais de concreto armado.

The joint work of steel and concrete is done by transmission of internal forces from one material to the other, at the steel/concrete interface. Depending on the magnitude of these force transmissions, relative displacements between materials can occur, which is characterized by loss of adhesion. Therefore, in order to obtain a reliable numerical model, the influence of the interaction between steel and concrete should be introduced by a nonlinear bond constitutive relationship. This work discusses aspects of this interaction, including the effects of bond loss that occur at the interface, and the description of a numerical model that allows simulating the loss of bond between reinforcement and concrete. This model is based on the Positional Finite Element Method, in which geometric nonlinearities are considered and the static equilibrium is obtained through the Stationary Mechanical Energy Principle, considering the full Lagrangian description. To solve the nonlinear system, the Newton-Raphson incremental-iterative procedure is used. The immersion of the fiber (reinforcement) into the matrix (concrete) is realized by means of nodal kinematic relations, that allow independence of the mesh. The physical nonlinearity of concrete is taken into account by the Mazars damage model and an elastoplastic constitutive relation is taken into account for the reinforcement. Bond rupture is simulated by means of Lagrange multipliers and a dimensionless bond element is used to represent the relative displacement of matrix and fiber (slip) after failure. The results are compared with experimental and analytical tests in the literature, demonstrating that the proposed method is reliable and accurate in analyzing the behavior of reinforced concrete structural elements.