Estudo comparativo entre modelos constitutivos locais e médios para painéis de concreto armado

Resumo

Resumo  Este artigo apresenta um procedimento de cálculo para o Modelo de Membrana Fissurada (CMM) utilizando técnicas de otimização baseada em trabalhos anteriores. Para tanto, a rotina de cálculo proposta é dividida em duas fases. A primeira fase consiste em determinar a estimativa inicial da solução através de um modelo de treliça linear com tensões e deformações médias, o Modelo de Treliça de Compatibilidade de Mohr (MCTM). Na segunda fase, é proposto um procedimento de cálculo otimizado para resolver o sistema de equações não lineares do CMM, tomando a solução do MCTM como estimativa inicial para a primeira iteração. As soluções obtidas são comparadas com os resultados experimentais e numéricos encontrados na literatura, onde foram observadas boa precisão e baixo custo computacional. Adicionalmente, é apresentado um estudo comparativo entre modelos constitutivos médios (Rotating-Angle Softened Truss Model (RA-STM)), onde o equilíbrio é avaliado usando termos médios, e modelos constitutivos locais (CMM), onde o equilíbrio é avaliado na fissura. Foi dado enfoque ao comportamento da armadura de aço na fissura. Também foi utilizado o método Wood&Armer modificado. Os comportamentos gerais dos painéis RC previstos pelos RA-STM e CMM são próximos aos resultados experimentais, incluindo a tensão de ruptura. É discutida a vantagem da utilização de modelos locais em problemas onde a tensão máxima na armadura é de interesse, como problemas com fadiga e cálculo de abertura de fissuras. Este artigo visa contribuir para o desenvolvimento de estratégias eficientes para modelagem de estruturas de concreto armado utilizando modelos locais, especialmente em problemas de projeto onde a tensão máxima da armadura é fundamental.

Palavras-chave:
elementos de membrana; concreto armado; modelos constitutivos; técnica de otimização; comportamento local da armadura