Documento | Mestrado |
Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
Data da defesa | 14/02/2006 |
Autor | COLARES, George Moura |
Orientador | PINHEIRO, Libânio Miranda |
Português | |
Título | Programa para análise da interação solo-estrutura no projeto de edifícios |
Resumo
Apresenta-se uma ferramenta para análise de edifícios de concreto armado assentados sobre
sapatas, capaz de avaliar os efeitos decorrentes da deformabilidade do maciço de solos nas
peças da superestrutura (lajes, vigas e pilares) e nos elementos estruturais de fundação
(EEF). O software possibilita uma análise mais refinada das solicitações e,
conseqüentemente, do real comportamento mecânico da estrutura. O programa ISE
(Interação Solo-Estrutura), desenvolvido em linguagem FORTRAN, realiza o cálculo dos
deslocamentos segundo o método proposto por Aoki & Lopes em 1975, que por sua vez faz
uso das equações apresentadas por Mindlin em 1936, com base na Teoria da Elasticidade.
Devido à grande variabilidade, o solo é tratado como meio heterogêneo, recorrendo-se ao
procedimento sugerido por Steinbrenner, em 1934, para cálculo de recalques em meios
estratificados. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é empregado na modelagem dos
EEF como elementos de casca planos, para determinação das componentes de
deslocamentos u, v e w. A compatibilização de deslocamentos, na região de contato entre a
superfície de assentamento e a face inferior das sapatas, é condição necessária e suficiente
para garantir o equilíbrio e a continuidade. Com o intuito de tornar mais amigável o uso do
código computacional, é criada uma interface gráfica em Delphi e gerado um arquivo com
extensão DXF, possibilitando a visualização da geometria do sistema de fundação. A
elaboração de exemplos comprova a validade da formulação desenvolvida, por meio da
comparação com resultados de outras metodologias presentes na literatura.
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Palavras-chave | Comportamento estrutural. Edifícios. Interação solo-estrutura. Recalques. Redistribuição de esforços |
English | |
Title | Soil-structure interaction analyzing program in the building design |
Abstract
This work presents a tool for reinforced concrete building based in direct foundation
analysis able to evaluate effects in the superstructure constituent (slab, beams and columns)
and foundation structural elements (FSE) resulting from soil deformability, making
possible an efforts sophisticated analysis and real mechanical behavior of the structure. The
program SSI (Soil-Structure Interaction), developed in FORTRAN language, calculates
displacements increases by the Aoki & Lopes’s method. Proposed in 1975, the method uses
de Mindlin’s equations showed in 1936 and based in the Theory of Elasticity. Due great
variability, the soil is treated like a heterogeneous medium, appealing to the Steinbrenner
proceeding suggested in 1934, for the estimate of displacements in multilayers medium.
The Finite Element Method (FEM) is used in FSE modeling as shell elements for
determination of displacements components u, v and w. The displacements
compatibilization in contact zone between surface support and FSE below side is necessary
and sufficient condition for equilibrium guarantee and continuity. Turning more friendly
the software use, a graphical interface, in Delphi, is made and created a DXF file, making
possible the geometry visualization of foundation system. The examples elaboration prove
the developed formulation validity through results comparison with others methodologies.
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Keywords | Building. Displacements. Efforts redistribution. Soil-structure interaction. Structural behavior |