Resumo: As lajes protendidas têm sido utilizadas na construção de pavimentos nas últimas décadas em vários países, incluindo o Brasil. Em comparação com as lajes de concreto armado, permitem a adoção de vãos maiores e elementos mais esbeltos, assim como também de um melhor controle da fissuração e dos deslocamentos em condições de serviço. Apesar dessas vantagens, a resistência à punção nas ligações laje-pilar continua sendo um aspecto de especial cuidado no seu dimensionamento. É por isso que nos últimos anos foram feitos diversos estudos experimentais para analisar a influência da protensão na resistência última à punção. Paralelo a esses estudos, o desenvolvimento de ferramentas computacionais tem permitido também entender o fenômeno da punção por meio de simulações numéricas. A finalidade deste trabalho é investigar os efeitos da protensão na resistência à punção de lajes protendidas sem armadura transversal através de simulações numéricas. Para alcançar esse objetivo, ensaios experimentais foram simulados através de análises tridimensionais não lineares usando o programa computacional DIANA. Nas modelagens foram incorporados o comportamento não linear do concreto fissurado e o escoamento do aço das armaduras passivas e ativas. Compararam-se os modos de ruptura e as curvas de carga versus deslocamento entre os resultados numéricos obtidos e os experimentais a fim de validar os modelos constitutivos adotados para o concreto e o aço. A partir da calibração dos modelos, realizou-se um estudo paramétrico que incluiu a simulação de 48 modelos protendidos de ligação laje-pilar, variando a distribuição, traçado do cabo e a resistência à compressão do concreto.Os resultados obtidos foram confrontados com as recomendações do ACI 318-14, Eurocode 2 (2004), fib Model Code 2010, NBR 6118:2014 e a Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento proposta por Muttoni (2008). Analisando os resultados, conclui-se que as análises numéricas conseguiram representar corretamente a ruptura por punção junto com os efeitos causados pela protensão. As conclusões apresentadas neste trabalho servirão de suporte para futuros estudos experimentais e numéricos, além de contribuir no entendimento do fenômeno da punção em lajes lisas Ver menos

Abstract: Prestressed slabs have been used as structural floor systems in the last decades in several countries, including Brazil. In comparison with the reinforced concrete slabs, it allows the adoption of larger spans and slender elements, as well as better control of cracking and deflection at serviceability limit state. Despite these advantages, punching shear resistance in the slab-column connections is still the governing criteria for structural design. For that reason, in the last years experimental studies have been conducted to analyze the influence of prestressing on the punching strength. Parallel to these studies, the development of computational tools has also allowed to understand the punching phenomenon through numerical simulations. The purpose of this work is to investigate the punching resistance of prestressed flat slabs without shear reinforcement through numerical simulations. To achieve this objective, experimental tests were modeled using three-dimensional non-linear analysis on the software package DIANA. In the models were included the nonlinear behavior of the cracked concrete and the steel yielding of the mild and prestressed reinforcement. In order to endorse the constitutive models adopted for concrete and steel, it was compare numerical and experimental results such as failure modes and load versus deflection curves. Based on the model calibration, a parametric study was executed, including 48 post tensioned models of slab-column connections, changing the layout and profile of the cables, and the concrete compressive strength. The results obtained were contrasted with the ACI 318-14, Eurocode 2 (2004), fib Model Code 2010 and NBR 6118:2014 recommendations and the Critical Shear Crack Theory (CSCT) proposed by Muttoni (2008). Analyzing the results, it is concluded that the numerical analysis reproduced the punching shear failure with the post tensioned effects. The conclusions presented in this investigation might be useful for future experimental and numerical studies, as well for the understanding of the punching shear phenomenon in flat plates Ver menos