Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para a análise de elementos de membrana em concreto estrutural

Abstract

Elementos de concreto armado submetidos a esforços de membrana, isto é, forças normais e forças cortantes no próprio plano, são bastante comuns na modelagem de estruturas complexas, tais como hangares, usinas nucleares, estruturas off-shore e vigas caixão de grandes pontes. Apesar de o problema de dimensionamento desses elementos já estar bem resolvido, o mesmo não pode ser dito para o caso da análise de elementos de membrana já armados. Dentro desse panorama, o presente trabalho tem por objetivo apresentar um software implementado na plataforma Matlab e baseado na «Modified Compression Field Theory». De maneira a certificar a performance do programa criado, diversos resultados numéricos foram confrontados com resultados experimentais. Os resultados obtidos revelam que a ferramenta ora desenvolvida possui boa confiabilidade para analisar o desempenho de elementos de membrana em concreto estrutural.

Reinforced concrete elements subjected to membrane forces, i.e., elements subjected to in-plane shear and axial stresses are very common for modeling complex structures such as aircraft hangars, nuclear power plants, offshore oil platforms and long-span bridges. While the design of reinforcement for membrane elements is well adressed the same can not be said regarding the analysis of performance of these elements. Into this context, the present paper aims at providing a numerical tool developed in the Matlab platform, taking into account the “Modified Compression Field Theory”. In order to certificate the performance of the proposed tool, extensive numerical results were compared with experimental results available in the literature. The obtained results revealed that the proposed tool is very confident for the analysis of reinforced concrete membrane elements.