Análise numérica de cálice de fundação em bloco sobre duas estacas

Autor: João Vitor Caldas Santos
Přispěvatelé: Mounir Khalil El Debs, Daniel de Lima Araujo, Rodrigo Barros
Rok vydání: 2023
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
DOI: 10.11606/d.18.2022.tde-20122022-124144
Popis: Dentro do contexto de ligação pilar-fundação em estruturas de concreto pré-moldado, este trabalho visa analisar o cálice de fundação externo, semiembutido e embutido em blocos sobre duas estacas submetidos à força vertical centrada. A pesquisa teve como objetivos específicos: investigar o comportamento da ligação entre o pilar e o bloco de fundação; avaliar a contribuição do tirante principal do bloco e da armadura vertical e horizontal do cálice; analisar a influência da interface nas situações de conformação lisa e com chave de cisalhamento; e comparar o desempenho estrutural dos blocos monolíticos e dos blocos com cálice. Para tanto, como metodologia, realizaram-se análises numéricas das variáveis de interesse da ligação de um modelo calibrado experimentalmente. As simulações numéricas foram realizadas no software ABAQUS 2020 por meio do Método dos Elementos Finitos. Observou-se que quanto maior o grau de embutimento do cálice, menor é a razão entre a força última do bloco com cálice e do bloco monolítico de referência, alcançado valores de 135%, 92% e 45% para a conformação lisa, e de 166%, 131% e 97% para a conformação com chave de cisalhamento. A transferências de esforços em cálices com chave de cisalhamento é mais eficiente quando comparada aos cálices lisos, conferindo aumento na força última em 23%, 46% e 106% para os graus de embutimento externo, semiembutido e embutido, respectivamente. O tirante principal do bloco é a armadura de maior influência na carga última. A armadura vertical e horizontal do cálice são pouco influentes na situação de carregamento centrado. Within the context of column-foundation connection in precast concrete structures, this study aims to contribute to the analysis of external, partially embedded and embedded socket foundations in two-pile caps subjected to axial compressive loading. Therefore, it was evaluated: the behavior of the connection between column and pile cap; the contribution of pile cap\'s and socket foundation\'s main reinforcements; the influence of interface in situations of smooth conformation and with shear key; and the structural performance of monolithic two-pile caps and socket foundations. The methodology consists of developing on software ABAQUS 2020, by Finite Element Method, numerical analyses of the connection based on an experimentally calibrated model. It was observed that the greater degree of embedding socket, lower is the ratio between ultimate strength of pile cap with socket and monolithic reference pile cap, reaching values of 135%, 92% and 45% for smooth interface, and 166%, 131% and 97% for shear key interface. Transfers of efforts in sockets with shear key are more efficient when compared to smooth sockets, conferring an increase in ultimate strength by 23%, 46% and 106% for external, partially embedded and embedded socket, respectively. Pile cap\'s main reinforcement is the reinforcement with the greatest influence on the ultimate strength of the pile cap. Socket foundation\'s main reinforcements (vertical and horizontal) are little influential in the centered loading situation.
Databáze: OpenAIRE
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