Modelos de campos de tensões para betão estrutural – Regiões de ligação pilar/viga submetidas a acções cíclicas

Rodrigo Luís Santos Teófilo

Key information

Authors:

Rodrigo Luís Santos Teófilo (Rodrigo Luís Santos Teófilo)

Supervisors:

João Carlos De Oliveira Fernandes de Almeida (João Carlos De Oliveira Fernandes de Almeida); Miguel Filipe Passos Sério Lourenço (Miguel Filipe Passos Sério Lourenço)

Published in

11/28/2023

Abstract

A necessidade de compreender o comportamento de regiões nas estruturas onde ocorrem mudanças abruptas nas trajetórias das tensões, conhecidas como regiões de descontinuidade, levou ao desenvolvimento de métodos alternativos ao tradicional método seccional. Os modelos de campos de tensões têm sido das principais ferramentas utilizadas nestas situações, proporcionando uma metodologia de cálculo simples das forças envolvidas e evidenciando o seu desenvolvimento no interior da estrutura. No entanto, a liberdade na escolha dos modelos de análise levanta questões sobre a sua adequabilidade ao dimensionamento das regiões em estudo, tornando necessária a análise de casos práticos para adquirir experiência e discernimento na avaliação dos resultados obtidos. Inicialmente, este método foi desenvolvido para análise de regiões de descontinuidade em estruturas de betão armado submetidas a condições de carregamento monotónico, no entanto, estes modelos têm sido amplamente utilizados em situações de dimensionamento de estruturas sujeitas à ação sísmica e outras ações cíclicas, onde se têm revelado uma ferramenta poderosa e versátil. Assim, esta dissertação aborda o estudo de regiões de ligação pilar/viga sujeitas a ações cíclicas com alternância de momentos fletores, através de modelos de campos de tensões contínuos. O objetivo é contribuir para uma compreensão mais aprofundada e uma abordagem mais precisa na análise e dimensionamento de ligações pilar/viga, fornecendo alternativas aos modelos convencionais. The necessity of understanding the behavior of regions in structures where abrupt changes in stress trajectories occur, commonly referred to as discontinuity regions, has driven the development of alternative methods to the traditional sectional method. Stress field models have emerged as an important tool in these scenarios, offering a straightforward methodology for computing involved forces and revealing their progression inside the structure. However, the freedom to select multiple analysis models for the same situation, raises questions regarding their suitability for designing those regions, which makes it necessary to analyze practical cases to acquire experience and sound judgement when assessing the obtained results. Although, originally developed for assessing discontinuity regions in reinforced concrete structures subjected to monotonic loading conditions, these models have been widely used in seismic design and other situations of cyclic loading. In these contexts, these models have proven to be a powerful and flexible tool. This dissertation studies the beam-column joint region, under reversed cyclic loading conditions, using continuous stress field models. The objective is to contribute to a better understanding and a more precise approach to analyze and design beam/column joints, thereby presenting alternatives to conventional models.