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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2001.tde-04072006-110647
Document
Author
Full name
Richard Sarzi Oliveira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2001
Supervisor
Committee
Ramalho, Marcio Antonio (President)
Coda, Humberto Breves
Lourenço, Paulo José Brandão Barbosa
Pimenta, Paulo de Mattos
Venturini, Wilson Sergio
Title in Portuguese
Análise de pavimentos de edifícios de concreto armado com a consideração da não-linearidade física - modelagem e metodologia de aplicação a projetos
Keywords in Portuguese
concreto armado
elementos finitos
não-linearidade física
pavimento
plasticidade
Abstract in Portuguese
Este trabalho trata da evolução natural do modelo de cálculo em regime elástico linear, largamente empregado no dimensionamento de pavimentos de concreto armado, para modelos com maior capacidade de representação. Implementados a um sistema computacional, elementos finitos de barra de Euler são aplicados à representação das vigas e dos pilares, e elementos finitos de placa de Kirchoff, à representação das lajes. A descrição do comportamento nãolinear físico desses elementos é introduzida por relações constitutivas atuais, e em dois campos: através das relações de momento fletor por curvatura incorporadas a elementos não-estratificados; e pela introdução de relações constitutivas uniaxiais para o concreto e o aço, a elementos estratificados. As possíveis formas de emprego dos modelos não-lineares no dimensionamento estrutural, e os principais problemas envolvidos com esse tema são discutidos e, após um estudo crítico sobre algumas das propostas atualmente empregadas, apresenta-se uma abordagem original do problema. Ao final, o dimensionamento de elementos estruturais isolados possibilita uma comparação entre as propostas, e apresenta subsídios para a evolução dos procedimentos empregados no dimensionamento de pavimentos usuais de concreto armado
Title in English
Analysis of reinforced concrete building slabs considering non-linear relations - modelling and design methodology
Keywords in English
finite elements
floor
non-linearity
plasticity
reinforced concrete
Abstract in English
This work deals with the natural evolution of the design model based on linear elasticity, widely employed on reinforced concrete floor designs, to an improved design model. Both Euler beam finite elements employed to describe beam and column behavior and Kirchoff plate element applied to represent the slab behavior are implemented to a computational system. The description of the non-linear behavior to these elements is introduced by current constitutive relationships in two fields: through the moment-curvature relationships applied to non-layered elements and by introducing uniaxial constitutive relations to both concrete and steel reinforcement, applied to layered elements. The possible ways of employing non-linear models to the structural design, and the main problems involved in that area are discussed and, after a critical study on some of the proposals currently employed, an original one is presented. Finally, the design of isolated structural elements enables one to establish a comparison among the proposals, and presents backgrounds for the evolution of the procedures employed to the design of usual reinforced concrete floors
 
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Publishing Date
2006-07-04
 
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