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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2004.tde-08122006-091731
Document
Author
Full name
Rejane Martins Fernandes Canha
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2004
Supervisor
Committee
Debs, Mounir Khalil El (President)
Correa, Marcio Roberto Silva
Hanai, Joao Bento de
Migliore Junior, Angelo Rubens
Shehata, Ibrahim Abd El Malik
Title in Portuguese
Estudo teórico-experimental da ligação pilar-fundação por meio de cálice em estruturas de concreto pré-moldado
Keywords in Portuguese
cálice de fundação
chave de cisalhamento
colarinho
concreto pré-moldado
investigação experimental
ligação
simulação numérica
Abstract in Portuguese
Este trabalho apresenta uma análise teórico-experimental da ligação pilar-fundação por meio de cálice em estruturas de concreto pré-moldado, com ênfase no colarinho. No programa experimental, foram ensaiados cinco protótipos sob força normal com grande excentricidade, variando-se o tipo e condição de interface: três com interface lisa, onde em dois foi eliminada a adesão para representar a situação mais adequada de projeto; e dois com interface rugosa, com duas configurações diferentes de chaves de cisalhamento. Foram realizadas simulações numéricas pelo método dos elementos finitos nos modelos lisos sem adesão, com as não-linearidades físicas e de contato, e nos cálices rugosos, considerando-se a não-linearidade física e a aderência perfeita das interfaces. Os resultados experimentais indicaram a necessidade de se reavaliar os principais métodos de projeto para essa ligação. Desta forma, foi proposto, para o cálice liso, um modelo de projeto considerando o atrito entre as interfaces e o cálculo das paredes longitudinais como consolos. Já para o cálice com interface rugosa, como foi verificada a proximidade do comportamento dos modelos físicos rugosos com uma ligação monolítica, recomendou-se o dimensionamento de suas armaduras verticais, admitindo a transferência total dos esforços, e das armaduras horizontais superiores também com o funcionamento das paredes longitudinais como consolos. Os modelos numéricos apresentaram uma boa convergência e semelhanças na fissuração e no caminho de tensões em relação aos protótipos físicos, apesar das deformações terem sido menores que as observadas experimentalmente.
Title in English
Theoretical-experimental analysis of column-foundation connection through socket of precast concrete structures
Keywords in English
connection
experimental research
numerical simulation
pedestal walls
precast concrete
shear key
socket base
Abstract in English
This research presents a theoretical-experimental analysis of column-foundation connection through socket of precast concrete structures, with emphasis in pedestal walls. The experimental program included five models submitted to normal load with large eccentricity, changing the type and the condition of interface: three models had smooth interface and two models had rough interface. In two of smooth models, the bond was eliminated to represent the more appropriate situation of design. Two different configurations of shear keys were used in rough models. Numerical simulations, by finite elements method, were developed on the smooth models without bond, using physical and contact non-linear analyses, and on the rough socket connections, using physical non-linear analyses and perfect adherence of interfaces. The experimental results indicated the need to revalue the principal design methods for this connection. In that way, a design model was proposed for the smooth socket connection, considering friction between the interfaces, and the design of longitudinal walls was suggested as corbels. As it was verified the proximity of rough physical models behavior with a monolithic connection, its vertical reinforcings design was recommended, admitting the total transfer of the efforts. Numerical models had a good convergence and likeness with cracking and tensions field of physical prototypes, in spite of deformations have been smaller than experimental results.
 
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Publishing Date
2006-12-12
 
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