Documento | Mestrado |
Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
Data da defesa | 25/03/1999 |
Autor | DE NARDIN, Silvana |
Orientador | EL DEBS, Ana Lúcia Homce de Cresce |
Português | |
Título | Estudo teórico-experimental de pilares mistos compostos por tubos de aço, preenchidos com concreto de alta resistência |
Resumo
O emprego de pilares mistos formados por tubos de aço preenchidos com
concreto de alta resistência, sobretudo em edifícios altos, é uma tendência em
diversos países europeus, americanos e asiáticos. A tais elementos são atribuídas
vantagens como: alta resistência e ductilidade, economia de materiais e mão-deobra,
redução das dimensões da seção transversal e melhoria no comportamento
dos materiais aço e concreto, devido ao efeito de confinamento. Buscando suprir
algumas carências de conhecimento, procura-se obter dados experimentais sobre o
comportamento de pilares mistos axialmente comprimidos, possibilitando desta
forma avaliar parâmetros como influência da forma da seção transversal e da
espessura do perfil tubular no seu comportamento. Foram analisadas seções
quadradas, circulares e retangulares, preenchidas por concreto com resistência
média de 50MPa. A ruína destes elementos caracterizou-se pelo esmagamento do
concreto, ocorrendo posteriormente a flambagem local do perfil em diversos pontos.
A capacidade resistente prevista por diversas normas resultou em valores muito
próximos dos experimentais, embora várias destas normas não considerem o efeito
de confinamento. Os ensaios mostraram que o efeito de confinamento contribui de
forma decisiva na melhoria do comportamento dos materiais, sobretudo ductilizando
o concreto de alta resistência, entretanto seus efeitos não são significativos no
aumento da capacidade resistente da seção mista. Alguns critérios para avaliação
da ductilidade à compressão foram adaptados e mostraram bons resultados,
possibilitando o cálculo do índice de ductilidade.
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Palavras-chave | Concreto de alta resistência. Confinamento. Ductilidade. Estruturas mistas. Pilares mistos. Pilares mistos aço-concreto. Pilares mistos preenchidos |
English | |
Title | Theoretical and experimental study of high strength concrete filled steel tubes |
Abstract
The use of concrete filled steel tubes especially in tall buildings is a tendency in
several european, american and asian countries. The use of these members has
several advantages: high resistance and ductility, saving of materials and labour,
reduction of cross section dimensions and improvement in behaviour of the
materials steel and concrete due the confinement. The main purpose of this study is
provide some experimental results of the behaviour of concrete filled steel tubes
concentrically loaded. The main experimental parameters considered were the
influence of the cross-section shape and thickness of steel tube. Square, circular
and rectangular cross-section shapes infilling with concrete of the 50MPa of strength
were analyzed. The failure was characterized for crushing of the concrete and later
local buckling of the steel section in several points. The strength capacity predicted
for several standards showed good agreement with the experimental failure values
although this does not consider the confinement of the concrete. The results of tests
showed that the confinement effect contributes for improvement behaviour of
materials, especially increasing the ductility of the high strength concrete. However
the results showed that the triaxial confinement does not increase the axial capacity
of the concrete filled steel tubes. Some methods to estimate the ductility of axially
compressed concrete columns were adapted and showed good results permitting
the calculation of the ductility index of short columns.
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Keywords | Box columns. Composite columns. Concrete filled steel tubes. Ductility. High strength concrete. Tall buildings |