Avaliação do comportamento estrutural da alvenaria no RFEM

Artigo técnico

De forma a representar de forma realista o comportamento da alvenaria no RFEM, é necessário inicialmente selecionar um material e um modelo de material. Uma vez que a alvenaria responde à tração através da fendilhação, deve ser especificado um modelo de material não linear. Isto pode ser feito se está disponível o módulo adicional RF-MAT NL.

Material e Modelo do Material

Em contraste com os materiais, tais como betão(concreto) e aço, não existem materiais pré-definidos para a alvenaria devido às muitas combinações de tijolos e opções. Portanto, tem de criar um novo material para cada combinação de material. Uma vez criado o material, este pode ser armazenado no RFEM para modelos futuros. Também é possível alterar as combinações de materiais criadas se necessário.

Imagem 01 - material

Para além da definição do material e das propriedades do material, também é necessário atribuir o modelo de material relevante a este material. Por exemplo, o modelo de material incluído no RF-MAT NL está definido para "Alvenaria isotrópica 2D" de forma a considerar adequadamente a rotura à tração e a correspondente formação de fendas. É possível especificar as tensões de tração limite para a rotura da tração separadamente como perpendicular ou paralelo relativamente à ligação de acordo com as normas. Se define as tensões de tração limite como zero, será aplicado por razões de estabilidade um valor de 1 x 10 -11 N/mm² ao cálculo. Portanto, as tensões de tração mínimas podem ocorrer independentemente da especificação das tensões de tração limite como zero.

Imagem 02 - material model

Modelação e avaliação

Como exemplo, é modelada e avaliada uma superfície de parede reforçada e compacta de acordo com [1]:
A carga vertical é distribuída sobre o comprimento total da parede. O mesmo processo é aplicado à carga horizontal. Caso contrário, iria ocorrer uma singularidade no ponto de aplicação da carga devido à introdução da carga concentrada. Isto poderá levar à rotura do modelo por causa da tensão de tração admissível ser excedida neste nó e fendilharia completamente.

Imagem 03 - Carregamento e deformação

A análise de deformação pode já indicar a distribuição das forças internas e tensões.
A análise de tensões da parede após o cálculo não linear mostra onde se encontram as tensões de tração e compressão admissíveis.

Imagem 04 - tensões máximas na direção x e y

Imagem 05 - tensões mínimas na direção x e y

No caso de excederem as tensões limite na parede ou a rotura da parede de alvenaria, não é alcançada a convergência. Portanto, é necessário ajustar o material ou as dimensões. Por exemplo, se aumenta a espessura da parede, as tensões de tração resultantes podem ser distribuídas sobre uma área maior. Assim, a capacidade de carga resistente seria aumentada.

A modelação da alvenaria é descrita neste artigo e a análise de tensões nas superfícies não podem ter lugar no dimensionamento da parede de alvenaria. Contudo, pode ser determinado que materiais e dimensões são necessários para futuras análises.

Referência:
[1] Graubner, C. -A. & Rast, R. (2015). Mauerwerksbau Aktuell 2016. Berlin: Beuth Verlag, p. C.45.

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