Análise técnica da influência da rigidez nas ligações viga-pilar em estruturas de concreto armado moldadas in loco - Bortolotto, Marcelo (My University, 2019)
Usually, the structural analysis of buildings in reinforced concrete is carried out considering the connections between beams and columns as rigid. However, experimental studies demonstrate the occurrence of relative rotations in the beam-column connections, showing that these bonds, in fact, are not completely rigid. In this way, the main purpose of this study is analyze the influence of the rigidity of these connections in cast-in-place reinforced concrete structures. In order to do this, two structural models of an eleven-floor structure were analyzed with the aid of the Eberick software, where the R model and the SR model show rigid and semi-rigid beam-column connections, respectively. Starting from a pre-dimensioning, the R model was created, where it was optimized for the attendance of the boundary displacements at the top of the building and for the condition of fixed node structure. Through the optimized model, the reduction coefficient was applied to the crimping and the SR model was created, optimized only to comply with the limit displacements. The same section of the elements was maintained for both models, allowing for the comparative analysis of the horizontal displacements, Yz coefficient, positive and negative moments of the type beams, shear forces, moments at the top of the type columns and quantitative steel of the beams and columns. The results showed an increase in the values of the stability parameters for the SR model as well as changes in the stress distribution, which caused a general reduction of steel weight for the beams and an increase in the weight of the steel for the columns. Based on the results, it was concluded that the decrease in stiffness of the beam-column connections in cast-in-place reinforced concrete structures significantly influences the stability and horizontal displacement parameters of the structure, with the SR model presenting the most critical values as well as the steel quantitative, where in total, the SR model presented the highest weight of steel. Yet, it has become evident that neglecting this phenomenon can deviate the analyzed model from the real model (sic). [resumo fornecido pelo autor]
Usualmente, a análise estrutural de edificações em concreto armado é realizada considerando as ligações entre vigas e pilares como rígidas. No entanto, estudos experimentais demonstram o surgimento de rotações relativas nas ligações viga-pilar, mostrando que essas ligações, de fato, não são completamente rígidas. Desta forma, o presente trabalho teve como finalidade analisar a influência da rigidez dessas ligações em estruturas de concreto armado moldadas in loco. Para isso, com o auxílio do software Eberick, foram analisados dois modelos estruturais de uma edificação com onze pavimentos, onde o modelo R e o modelo SR, apresentam ligações viga-pilar rígidas e semirrígidas, respectivamente. Partindo de um pré-dimensionamento, criou-se o modelo R, onde o mesmo foi otimizado para o atendimento dos deslocamentos limites no topo da edificação e para a condição de estrutura de nós fixos. Através do modelo otimizado, aplicou-se o coeficiente de redução no engaste e criou-se o modelo SR, otimizado apenas para o atendimento dos deslocamentos limites. Foi mantida as mesmas seções dos elementos para ambos os modelos, possibilitando a análise comparativa dos deslocamentos horizontais, coeficiente Yz, momentos positivos e negativos das vigas tipo, esforços cortantes, momento no topo dos pilares tipo e quantitativo de aço das vigas e dos pilares. Através dos resultados, observou-se um aumento nos valores dos parâmetros de estabilidade para o modelo SR, bem como mudanças na distribuição dos esforços, o que causou uma redução geral de peso do aço para as vigas e um acréscimo no peso do aço para os pilares. Com base nos resultados, conclui-se que a diminuição de rigidez das ligações viga-pilar em estruturas de concreto armado moldadas in loco influencia significativamente os parâmetros de estabilidade e deslocamentos horizontais da estrutura, sendo que o modelo SR apresentou os valores mais críticos, bem como os quantitativos de aço, onde no total, o modelo SR apresentou o maior peso de aço. Ainda, ficou evidente que negligenciar esse fenômeno, pode afastar o modelo analisado do modelo real. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia civil; Análise estrutural (Engenharia); Projeto estrutural; Concreto armado - Estrutura