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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Análise numérica tridimensional de blocos de fundação apoiados sobre duas estacas
Title Alternative: Three-dimensional numerical analysis of two pile caps
Author: Luchesi, Gustavo Leardini, 1993-
Advisor: Almeida, Luiz Carlos de, 1955-
Abstract: Resumo: O presente trabalho analisa numericamente o comportamento estrutural de blocos de fundação apoiados sobre duas estacas. Os modelos experimentais de referência são provenientes do trabalho de Munhoz (2014). As simulações numéricas foram desenvolvidas com o emprego do programa computacional ATENA 3D, baseado no Método dos Elementos Finitos. Inicialmente é apresentada a influência de alguns parâmetros que afetam as respostas dos modelos numéricos, dentre os quais destacam-se: a condição de contorno da base das estacas e o tipo de ligação entre as estacas e o bloco. Os resultados dos modelos numéricos calibrados são comparados com os modelos experimentais de referência e as simulações numéricas bidimensionais oriundas do trabalho de Randi (2017). A comparação é feita para as cargas de ruptura, deslocamentos, deformações nas armaduras e panoramas de fissuras. As tensões nas barras da armadura longitudinal dos pilares são analisadas parametricamente sob a influência de suas seções transversais. Um estudo sobre a influência da largura do bloco nos modelos numéricos é apresentado para a verificação de possíveis modificações no comportamento estrutural desses elementos. Apresenta-se também uma análise das cargas de ruptura dos modelos numéricos em relação as cargas teóricas determinadas com base nas recomendações normativas do ACI 318 (2019), CEB-FIP MC 2010 (2010), EUROCODE 2 (2004) e NBR6118 (2014). Com base na distribuição de tensões de compressão nos modelos numéricos foi realizado um estudo para determinação das áreas das regiões nodais superiores das bielas de compressão. Os resultados obtidos permitem concluir que a distribuição de tensões nas barras das armaduras dos pilares é influenciada pela seção transversal do pilar. A largura dos blocos de fundação afeta diretamente as cargas de ruptura e a formação das bielas de compressão desses elementos estruturais. O estudo das áreas das regiões nodais permitiu a obtenção de cargas últimas teóricas mais próximas das cargas de ruptura dos modelos numéricos quando comparadas com as cargas teóricas determinadas com base nas recomendações normativas e no método clássico de Blévot e Frémy (1967). As conclusões obtidas indicam que existe a necessidade de mais estudos, experimentais e numéricos, sobre o tema em tela buscando compreender melhor os parâmetros que definem os modelos de Bielas e Tirantes utilizados no dimensionamento de blocos de fundação

Abstract: This research develops a numerical analysis of the structural behaviour of two pile caps. The experimental reference models are based on the research carried out by Munhoz (2014). The numerical analyses are executed using ATENA 3D software, based on the Finite Elements Method. At first, it presents the influence of some parameters that have an effect on the numerical models¿ response, and of which stand out: the pile¿s base boundary condition and the connection type between the piles and the cap. The results obtained from the calibrated numerical models are compared to the experimental models and the two-dimensional numerical simulations from Randi¿s (2017) research. The comparison is made for the ultimate loads, displacements, reinforcement strains, and cracking panoramas. The stresses in the column reinforcement bars are parametrically analyzed under the influence of their cross-sections. A study about the caps¿ width influence on the numerical models is presented to verify the possible modifications in these elements¿ structural behaviour. An analysis of ultimate loads from numerical models concerning the theoretical loads determined by normative recommendations of ACI 318 (2019), CEB-FIP MC 2010 (2010), EUROCODE 2 (2004) e NBR 6118 (2014). Based on the distribution of compression stresses in the numerical models, a study was carried out to determine the areas of the upper nodal zones of the struts. The results obtained allow us to conclude that the column cross-section influences the column reinforcement bars¿ stress distribution. The pile caps¿ width directly affects the ultimate loads and the struts shapes of this structural element. The ultimate theoretical loads obtained by the study of the nodal zones areas were closer to the rupture loads of the numerical models when compared to the theoretical loads determined based on normative recommendations and the classic method of Blévot and Frémy (1967). The conclusions obtained indicate a need for further studies, both experimental and numerical, on the subject under discussion, to better understand the parameters that define the strut and tie models used in the design of pile caps
Subject: Concreto armado
Blocos de concreto
Método dos elementos finitos
Análise numérica
Fundações (Engenharia)
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: LUCHESI, Gustavo Leardini. Análise numérica tridimensional de blocos de fundação apoiados sobre duas estacas. 2020. 1 recurso online (224 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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