Análise numérica de ancoragens tipo conector com cabeça embutidos em membros de concreto armado sob tração

Abstract

Conectores de aço são amplamente usados como dispositivos de ancoragem em estruturas de concreto armado, pré-moldado e estruturas mistas de aço-concreto. Nestes exemplos, a capacidade resistente ao arrancamento desses conectores é um ponto crítico no dimensionamento estrutural. As análises numéricas auxiliam os estudos experimentais no entendimento do comportamento mecânico desses conectores. Neste trabalho se avalia a capacidade resistente ao arrancamento de ancoragens do tipo conector com cabeça embutidos em membros de concreto armado sob tração, através de modelos tridimensionais não-lineares em Elementos Finitos. Os modelos numéricos desenvolvidos foram capazes de simular 4 ensaios pull-out utilizando um procedimento dinâmico explícito quasi-static, validados com resultados experimentais e comparados com recomendações teóricas e normativas. Uma investigação acerca da variação do ângulo de dilatância na modelagem do concreto foi feita através do modelo Concrete Damaged Plasticity (CDP) disponível no software ABAQUS. As análises numéricas possibilitaram propor uma equação para a estimativa da capacidade resistente ao arrancamento desses conectores. Os modelos numéricos apresentam precisão satisfatória em relação aos resultados experimentais, recomendações teóricas e normativas para um ângulo de dilatância igual a 13º. O modelo teórico proposto, dentre os demais modelos comparados, teve o melhor desempenho em estimar as cargas de ruptura dentro do espaço amostral de ensaios experimentais com média, desvio padrão e coeficiente de variação iguais a 0,98, 0,04 e 4,1%, respectivamente. Contudo, recomenda-se um amplo estudo de validação da equação proposta com base em um banco de dados experimentais