O Modelo de Bielas e Tirantes (MBT) é o método mais disseminado para o dimensionamento de vigas-parede de concreto armado, possuindo diversas maneiras de idealizar o modelo de treliça equivalente que constitui o método. Dentre estas maneiras, a que mais se destacou no meio técnico foi o desenvolvimento de MBT por meio da análise das tensões elásticas. É preciso destacar, no entanto, que não é uma tarefa trivial desenvolver modelos de bielas e tirantes para elementos estruturais que possuem geometrias ou carregamentos complexos, uma vez que, para cada elemento, pode haver mais de um MBT possível. Frente a esta realidade, esse trabalho teve como objetivo apresentar um estudo sobre a utilização de diferentes técnicas, nomeadamente, análise das tensões elásticas e otimização topológica (OT), para a geração de modelos de bielas e tirantes para vigas-parede de concreto armado, e analisar seus respectivos desempenhos. Para alcançar este objetivo, foram escolhidos três modelos de vigas-parede na literatura, de tal forma que, para cada uma delas, desenvolveram-se modelos de bielas e tirantes com base nas duas técnicas citadas acima. Na sequência, determinou-se a capacidade de carga para a ruptura do concreto, seguindo as recomendações da norma brasileira ABNT NBR 6118 (2023), e, a partir desta força resistente, adotou-se uma fração dela como sendo a capacidade de carga para a ruptura do aço, de forma que, estas duas intensidades de forças, foram aplicadas nos modelos. Com os MBT e as forças aplicadas definidas, realizaram-se o dimensionamento e o detalhamento dos tirantes, para, então, prosseguir com a modelagem numérica e posterior análise não-linear de cada MBT gerado para cada viga-parede. Destas análises, observou-se que os MBT gerados a partir da OT necessitaram de ajustes para ficarem isostáticos, assim como, notou-se que as frações de volume utilizadas (de 20% a 40% do volume inicial) resultaram em topologias que auxiliaram no traçado de MBT, além disso, extraíram-se dados que permitiram avaliar o desempenho de cada viga. Com base nesses resultados, chegou-se à conclusão de que a otimização topológica é uma ferramenta com potencial para auxiliar no traçado de MBT, podendo levar a estruturas com melhor desempenho, em comparação com os MBT gerados a partir da análise elástica.

The Strut-and-Tie Model (STM), the most widespread method for the design of reinforced concrete deep beams, encompasses several ways of developing the equivalent truss model that constitutes the method. Among them stands the development of the STM in the technical field through the analysis of elastic stress fields. However, the design of strut-and-tie models for structural elements with complex geometries or load conditions is not a simple task, as multiple STM may be applicable to a single element. This dissertation reports on a study of the use of different techniques, namely, analysis of elastic stress fields and topology optimization (TO), for the generation of strut-and-tie models for deep beams and to evaluate their performance. To achieve this objective, three deep beam models were selected from literature as case studies. For each beam, STM were developed based on both elastic stress analysis and topology optimization. The load carrying capacity for concrete failure was determined according to the Brazilian standard ABNT NBR 6118 (2023), and a fraction of this load was designated as the failure load for steel, so that, these forces, were applied to the deep beam models. With the STM and applied forces established, the design and detailing of the ties were completed, followed by numerical modeling and nonlinear analysis of each STM for each deep beam. From these analyses, it was observed that the STM generated through TO required adjustments to become isostatic. Additionally, the volume fractions used (ranging from 20% to 40% of the initial volume) resulted in topologies that assisted in defining the STM layouts. Moreover, data were extracted that allowed the evaluation of each beam’s performance. Based on these results, it was concluded that topology optimization holds significant potential for enhancing STM development, potentially leading to structures with superior performance compared to those designed using elastic analysis.