Análise experimental e numérica de pilares de concreto armado submetidos a flexão composta reta

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo teórico e experimental sobre o comportamento de pilares de concreto armado submetidos a flexão composta reta, visando contribuir para uma melhor compreensão do assunto. A análise teórica consistiu na adaptação de um programa computacional denominado CACODI, elaborado pelo Professor Yosiaki Nagato (NAGATO, 1987), para a criação de um novo programa, batizado de FLECO 2. O programa foi usado na estimativa de flechas e deformações de pilares de concreto armado sob flexão composta reta durante todas as fases do carregamento até a ruína levando-se em conta os efeitos de segunda ordem. O programa experimental envolveu o ensaio de 14 modelos no Laboratório de Estruturas da Universidade de Brasília. As variáveis principais foram a excentricidade do ponto de aplicação de carga e o índice de esbeltez dos pilares, sendo mantidas constantes as dimensões das seções transversais e a taxa de armadura. A resistência especificada para o concreto foi de 40 MPa. Os resultados estimados pelo programa tiveram uma excelente aproximação dos resultados experimentais, sendo adequada a sua utilização na verificação de ensaios de elementos submetidos a flexão composta reta. Uma curva de tendência de forma exponencial para a carga última relativa (υ) em função da excentricidade relativa (e/h) foi encontrada, evidenciando a influência da esbeltez das peças e da excentricidade da carga na resistência última dos pilares ensaiados. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This research presents a theoretical and experimental study on the behavior of reinforced concrete (RC) columns subjected to combined axial and bending loads in order to contribute to a better understanding of this subject. The theoretical analysis consisted of an adaptation of a computer program called CACODI, developed by Professor Yosiaki Nagato (NAGATO, 1987), resulting in a new program, called FLECO 2. The use of FLECO 2 permitted to estimate theoretically deflections and strains of tested RC columns submitted to combined axial and bending loads during all load stages, also considering the second order effects. The experimental program consisted of tests of 14 RC columns. These tests were realized in Laboratory of Structures of University of Brasília. All RC columns had the same reinforcement rate and characteristic compressive strength of concrete f’c = 40 MPa. The main variables were the eccentricity, which was applied in the direction of the lowest inertia of the cross section, and the slenderness of the columns. It was observed that the theoretical results, estimated by the numerical model, are very similar to the experimental results, showing that it may be used to properly predict the behavior of RC columns subjected to combined axial and bending loads. It was found a tendency curve of exponential shape for the relative ultimate load (υ) in function of the relative eccentricity (e/h), showing that it express properly the tendencies of the observed experimental results.