Análise dos deslocamentos em lajes nervuradas considerando modelos não lineares por meio do método dos elementos finitos.

Abstract

Devido ao crescente uso, as lajes nervuradas tem sido alvo de diversas pesquisas nos últimos anos de forma a melhorar os procedimentos de determinação das solicitações, bem como de previsão de deslocamentos. Uma das formas que tem sido estudadas para melhorar os procedimentos de cálculo desse tipo de estrutura é a utilização do método dos elementos finitos. Além disso, outra forma de melhorar a precisão na determinação do comportamento de estruturas em concreto armado é a inclusão da não linearidade dos materiais concreto e aço, bem como a consideração da fissuração do concreto. Logo, este trabalho visa contribuir para a análise estrutural de lajes nervuradas através do método dos elementos finitos utilizando um modelo não linear. O modelo de análise utilizado neste trabalho foi empregado no programa computacional ANSYS 16.1, no qual as estruturas foram discretizadas com o elemento tridimensional SOLID65, aplicando modelos constitutivos dos materiais presentes na NBR 6118:2014, além do critério de Von Mises para o aço e o critério de Willam e Warnke para o concreto. O modelo foi empregado em duas aplicações de lajes nervuradas, no qual cada uma consiste em ensaios experimentais presentes na literatura. A primeira aplicação consistiu em quatro das lajes ensaiadas por Abdul-Wahab e Khalil (2000), as quais tinham dimensões de 150 x 150 cm e foram submetidas a uma carga centrada numa placa de 30 x 30 cm. E a segunda consistiu na laje nervurada bidirecional ensaiada por Bastos (2016), a qual foi submetida a um carregamento uniformemente distribuído sobre a laje em pequenos incrementos de carga. Os resultados mostraram que o comportamento das lajes pelo modelo adotado neste trabalho foi semelhante ao comportamento dos ensaios experimentais, além disso, as precisões na determinação dos deslocamentos foram avaliadas em relação a carga no estado-limite último e estado-limite de serviço, nas quais, para os casos estudados, o modelo de análise não linear empregado neste trabalho se mostrou satisfatório na determinação dos deslocamentos em relação aos obtidos nos ensaios experimentais.