Análise numérica do comportamento de conectores com cabeça embutidos em concreto armado via método dos elementos finitos

dc.contributor.advisor1 Gomes, Helder Pontes
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/1190157853055578pt_BR
dc.contributor.referee1 Gomes, Helder Pontes
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/1190157853055578pt_BR
dc.contributor.referee2 Soares, Ailton Freire
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/3488579198139755pt_BR
dc.contributor.referee3 Medeiros, Wallison Angelim
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/5216412123239986pt_BR
dc.creator Sousa, Marcos Vinicius Gomes de
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/0692257898968591pt_BR
dc.date.accessioned 2024-09-20T17:48:21Z
dc.date.available 2024-09-20T17:48:21Z
dc.date.issued 2024
dc.description.abstract This work presents a numerical analysis of the behavior of anchorage devices of the headed stud type in reinforced concrete elements. For this, a three-dimensional nonlinear model was developed. The numerical modeling was carried out using the 2017 version of the SIMULIA ABAQUS software, through the application of the finite element method (FEM) and based on the experimental data obtained by Lima (2024) for the validation of the numerical model. For the concrete modeling, the Concrete Damage Plasticity (CDP) constitutive model was adopted. For the headed stud, the elastoplastic model was used. To simulate the interaction between the two materials, the embedded function present in the software was applied. Based on the results obtained, it was possible to evaluate the model's behavior concerning deformations in the stud inside and outside the concrete, as well as through the analysis of the load-slip curve. Thus, it enables the comparison with the experiment conducted by Lima (2024), which contributes to the validation of the proposed model. Furthermore, the model enabled the analysis of damaged regions, rupture angle, and cracking patterns due to tensile forces in the concrete through the damage variable (DAMAGET). Finally, it was observed that the model showed good accuracy with Lima's (2024) experimental results and a failure mode consistent with the analyzed literature.pt_BR
dc.description.resumo Este trabalho apresenta uma análise numérica do comportamento de dispositivos de ancoragem do tipo conector cabeça em elementos de concreto armado. Pra isso, foi desenvolvido um modelo tridimensional não linear. A modelagem numérica foi desenvolvida utilizando a versão 2017 do software SIMULIA ABAQUS, por meio da aplicação do método dos elementos finitos (MEF) e fundamentando-se nos dados experimentais obtidos por Lima (2024) para validação do modelo numérico. Para modelagem do concreto foi adotado o modelo constitutivo de dano plástico (Concrete Damage Plasticity). Para o conector do tipo cabeça foi adotado o modelo elastoplástico. Para simular a interação entre os dois materiais foi utilizada a função Este trabalho apresenta uma análise numérica do comportamento de dispositivos de ancoragem do tipo conector cabeça em elementos de concreto armado. Pra isso, foi desenvolvido um modelo tridimensional não linear. A modelagem numérica foi desenvolvida utilizando a versão 2017 do software SIMULIA ABAQUS, por meio da aplicação do método dos elementos finitos (MEF) e fundamentando-se nos dados experimentais obtidos por Lima (2024) para validação do modelo numérico. Para modelagem do concreto foi adotado o modelo constitutivo de dano plástico (Concrete Damage Plasticity). Para o conector do tipo cabeça foi adotado o modelo elastoplástico. Para simular a interação entre os dois materiais foi utilizada a função embedded presente no software. Diante disso, com os resultados obtidos foi possível avaliar o comportamento do modelo quanto às deformações no conector dentro e externo ao concreto, bem como através da análise da curva carga-deslizamento. Assim, possibilitando a comparação com o experimento de Lima (2024) para validação do modelo. Além disso, o modelo possibilitou analisar as regiões danificadas, ângulo de ruptura e padrões de fissuração pelos esforços de tração no concreto através da variável dano (DAMAGET). Por fim, foi possível observar que o modelo apresentou boa concordância com os resultados experimentais de Lima (2024) e modo de ruptura condizente com a bibliografias analisadas.pt_BR
dc.identifier.citation SOUSA, Marcos Vinicius Gomes. Análise numérica do comportamento de conectores com cabeça embutidos em concreto armado via método dos elementos finitos. 2024. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Campus Teresina Zona Sul, Teresina, 2024.pt_BR
dc.identifier.uri https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/3612
dc.language porpt_BR
dc.publisher Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.publisher.country Brasilpt_BR
dc.publisher.department Campus Teresina Zona Sulpt_BR
dc.publisher.initials IFPIpt_BR
dc.relation.references ABNT. NBR 6118:2023 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2023. ACI (AMERICAN CONCRETE INSTITUTE). ACI 318: Building code requirements for structural concrete and commentary (ACI 318-19). Farmington Hills, MI, USA, 2019. ABAQUS. User’s Manual, Version 2017. Dessault Systèmes Simulia Corp., Providence, RI, USA, 2017. BRANTSCHEN, F. Influence of bond and anchorage conditions of the shear reinforcement on the punching strength of RC slabs. 2016. 227 p. PhD Thesis, Doctoral Program in Civil and Environmental Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland. CLÍMACO, J. C. T. S. Estruturas de concreto armado. 2008. ELIGEAUSEN, R.; COOK, R. A. Behavior and design of adhesive bonded anchors. ACI Structural Journal, v. 103, n. 6, p. 822, 2006. FUSCO, P. B. Técnicas de armar estruturas de concreto armado. 1. ed. São Paulo: PINI, 1994. GENIKOMSOU, A. S.; POLAK, M. A. Finite element analysis of punching shear of concrete slabs using damaged plasticity model in ABAQUS. Engineering Structures, v. 98, p. 38-48, 2015. GUO, Z. Principles of reinforced concrete. Butterworth-Heinemann, 2014. KMIECIK, P.; KAMIŃSKI, M. Modelling of reinforced concrete structures and composite structures with concrete strength degradation taken into consideration. Archives of Civil and Mechanical Engineering, v. 11, n. 3, p. 623-636, 2011. LEE, J.; FENVES, G. L. Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures. Journal of Engineering Mechanics, v. 124, n. 8, p. 892-900, 1998. LIMA, N. W. B. Influência da armadura longitudinal na resposta experimental de barras com cabeça sujeitas ao efeito de borda, efeito de grupo e com armadura suplementar. 2024. 157 p. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, DF. LUBLINER, J.; OLIVER, J.; OLLER, S.; ONATE, E. A plastic-damage model for concrete. International Journal of Solids and Structures, v. 25, n. 3, p. 299-326, 1989. MEDEIROS, W. A. Pórticos em concreto pré-moldado preenchidos com alvenaria participante. 2018. 163 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. NORTON, R. L. Projeto de máquinas: uma abordagem integrada. São Paulo, 2013. 60 OZBOLT, J.; ELIGEHAUSEN, R.; PERISKIC, G.; MAYER, U. 3D FE analysis of anchor bolts with large embedment depths. Engineering Fracture Mechanics, v. 74, p. 168-178, 2007. SANTANA, P. F. M. Análise numérica de ancoragens tipo conector com cabeça embutidos em membros de concreto armado sob tração. 2020. 91 p. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, DF. SILVA, P. C. Resistência à tração de diferentes tipos de ancoragens embutidas em elementos de concreto armado. 2018. 128 p. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, DF. SANTOS, L. M. Análise numérica da interação mecânica de conector tipo pino com cabeça em vigas mistas. 2019. 134 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, DF.pt_BR
dc.rights Acesso Abertopt_BR
dc.subject Conector com Cabeça (Headed Stud)pt_BR
dc.subject Modelo de Dano Plástico (Concrete Damaged Plasticity)pt_BR
dc.subject Método dos Elementos Finitos (Element Method)pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.title Análise numérica do comportamento de conectores com cabeça embutidos em concreto armado via método dos elementos finitospt_BR
dc.title.alternative Numerical analysis of the behavior of connectors with embedded heads in reinforced concrete using the finite element methodpt_BR
dc.type Trabalho de Conclusão de Cursopt_BR

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