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2020-02-27

Cálculo não-linear de uma laje de piso de betão armado com fibra de aço no estado limite último com o RFEM

O betão armado com fibra de aço é atualmente utilizado principalmente para pisos industriais ou pisos de entrada, para placas de fundação com baixas tensões, paredes de caves e pisos de caves. Desde a publicação da primeira orientação do Comité Alemão para o Betão Armado (DAfStb) sobre betão armado com fibra de aço em 2010, os engenheiros civis podem utilizar normas para o dimensionamento do betão armado com fibra de aço de material compósito, tornando as fibras de betão armado cada vez mais popular na indústria da construção. Este artigo descreve o cálculo não-linear de uma placa de fundação feita de betão armado com fibra de aço no estado limite último com o software de elementos finitos RFEM.

Um artigo técnico anterior descreve como determinar as propriedades do material de betão armado com fibra de aço e converter esses parâmetros no software de elementos finitos RFEM.

O betão armado com fibra de aço puro é utilizado principalmente em pisos industriais e placas de fundação com carga moderada. Uma determinação elástica linear das forças internas não proporciona resultados económicos para componentes estruturais puramente reforçados com fibras. Portanto, os métodos de plástico são geralmente utilizados para o estado limite último. No entanto, estas abordagens de plástico são inadequadas para o estado limite de utilização. Um cálculo não linear do MEF é sempre possível independentemente do estado limite analisado. Com base nas forças internas determinadas iterativamente, realiza-se o dimensionamento manualmente.

Introdução da topologia e cargas

A laje de piso é introduzida como uma superfície de fundação. Para a laje de fundação deste artigo técnico, a fundação é realizada com o método do "solo efectivo" de acordo com Kolar e Nemec [3]. O solo adjacente é tido em consideração por molas em linha adicionais e molas individuais nos cantos (ver também este artigo).

Também é possível calcular a fundação de superfície elástica com o módulo adicional RF-SOILIN.

A verificação do estado limite último é apresentada pelas cargas dos apoios de prateleira e a carga por baixo das prateleiras. As cargas do apoio de prateleira são definidas como cargas retangulares livres. Além disso, foram dispostos pontos com refinamentos de malha nos apoios de prateleira, de modo que a carga é distribuída na placa de base distribuída por vários elementos.

Definição das propriedades do material

Utilize o modelo de material "Dano isotrópico 2D/3D" do módulo adicional RF-MAT NL para exibir o comportamento do material de betão armado com fibra de aço no RFEM. Utilizamos como betão armado com fibra de aço betão C30/37 L1.2/L0.9 de acordo com a norma DIN EN 1992-1-1 [2] e como orientação do Comité Alemão para Betão armado (DAfStb) sobre betão armado com fibra de aço [1] com as duas classes de desempenho L1/L2 = L1.2/L0.9. Para um cálculo não linear, deve ser utilizada a curva parabólica de acordo com 3.1.5 {%-->


Autor

O Eng. Meierhofer é responsável pelo desenvolvimento de programas para estruturas de betão e auxilia a equipa de apoio ao cliente em questões relacionadas com o dimensionamento de betão armado e pré-esforçado.

Ligações
Referências
  1. Betão armado com fibra de aço - adições e alterações à DIN EN 1992-1-1 em relação à DIN EN 1992-1-1/NA, DIN EN 206-1 em relação à DIN 1045-2 e DIN EN 13670 em relação à DIN 1045-3; DAfStb betão armado com fibra de aço:2012-11
  2. DIN EN 1992-1-1. (2013). Anexo nacional – Parâmetros determinados a nível nacional – Eurocódigo 2: Dimensionamento de estruturas de betão - Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios, DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04.
  3. Kolář, V., & Němec, I. Modeling of Soil-Structure Interaction, 2. ed.). Amsterdam: Elsevier Science Publishers with Academica Prague, 1989
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