Documento | Doutorado |
Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
Data da defesa | 22/02/1999 |
Autor | FERREIRA, Marcelo de Araújo |
Orientador | EL DEBS, Mounir Khalil |
Português | |
Título | Deformabilidade de ligações viga-pilar de concreto pré-moldado |
Resumo
No presente trabalho é abordada uma metodologia analítica para o cálculo de
deformabilidades de ligações típicas de concreto pré-moldado, levando-se em conta os
mecanismos básicos de deformação na ligação.
Foram estudas duas ligações típicas viga-pilar de concreto pré-moldado. A
primeira ligação é uma ligação com almofada de elastômero e chumbador. É apresentado
um desenvolvimento analítico para o cálculo da deformabilidade ao cisalhamento da
ligação. Também, é abordado um procedimento para a determinação da resistência ao
cisalhamento. Foram realizados ensaios de cisalhamento, de flexão e torção nessa ligação,
onde foram variados a geometria da almofada e o diâmetro do chumbador. A segunda
ligação é uma ligação resistente à flexão com chapas soldadas. É apresentado um
desenvolvimento para o cálculo da deformabilidade à flexão da ligação. Foram realizados
dois ensaios de flexão alternada em um protótipo com ligações soldadas e um protótipo
monolítico, o qual serviu de referência para avaliar a rigidez da ligação.
Os valores calculados da deformabilidade ao cisalhamento, para os protótipos com
almofada de elastômero e chumbador, foram, em média, 23 % superiores aos valores
experimentais. Todavia, este equacionamento não se aplica ao caso de uma ligação com
almofada com um fator de forma maior do que 5. As resistências ao cisalhamento
calculadas corresponderam a valores entre 96 a 100 % em relação aos valores
experimentais. A ligação com chapas soldadas apresentou uma rigidez à flexão da ordem
83 % da rigidez da ligação monolítica. O valor calculado para a rigidez à flexão secante
foi 5 % superior à rigidez apresentada pela ligação ensaiada. O momento máximo de
cálculo da ligação, estimado com base na rigidez calculada, foi 6 % superior ao momento
de ruptura.
A partir dos resultados experimentais, demonstrou-se que, através da utilização de
procedimentos analíticos para a determinação das deformabilidades, pode-se obter uma
boa estimativa para os valores experimentais, constituindo-se assim em uma alternativa
viável e em uma ferramenta de grande potencial a ser explorado para o projeto das
ligações de concreto pré-moldado.
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Palavras-chave | Concreto pré-moldado. Deformabilidades de ligações. Ligações semi-rígidas. Ligações típicas. Mecanismos de deformação |
English | |
Title | Deformability of beam-column connections in precast concrete structures. |
Abstract
This thesis discusses an analytical methodology to determine the deformability of
beam-column connections for precast concrete structures, considering the basic
mechanisms of deformation in these connections.
Two typical beam-column connections it was studied. For the first one, which
consists of a connection with bearing pad and dowel bars, is presented an analytical
development to determine its shear deformability. In addition, it is discussed a procedure
to determine its shear resistance and some tests, which include shear, bending moment
and sprain about beam axis, are also reported, where it were used different parameters to
the bearing pad geometry and to the dowel bar diameter in the connections. For the
second connection, which consists of a moment resistant connection with welded plates,
is presented an analytical development to determine the connection flexibility. In order to
evaluate the flexibility behaviour of the connection, two tests are reported. In the first one
was used a rigid connection, which was used as a stiffness reference.
As a result, the theoretical shear deformability, calculated to the prototypes with
bearing pad and dowel bars, presented 23 % more than the experimental results.
Therefore, this calculus was not applied for pads with shape factor bigger than 5. The
predicted shear resistance suited to values between 96 and 100 % in relation to
experimental values. The stiffness response of the resistant moment connection suited
about 83 % of the rigid connection stiffness. The theoretical secant stiffness of the
connection it was 5 % bigger than the experimental response. The predicted ultimate
bending moment it was 6 % bigger than moment crack of connection.
Based on the analysis of the results, it was demonstrated that, the employ of
analytical developments to determine deformabilities in the precast concrete connections
is viable and provides good estimated values. In other way, the use of those analytical
developments together with available procedures consist on important design tools to be
applied for the precast concrete connections.
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Keywords | Deformability of connections. Deformation mechanism. Precast concrete. Semi-rigid connections. Typical connections |