dc.creator | Medeiros, Guilherme Fleith de | |
dc.date.accessioned | 2021-09-15T02:43:00Z | |
dc.date.available | 2021-09-15T02:43:00Z | |
dc.date.issued | 2021-02-13 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22217 | |
dc.description.abstract | An unplanned chase made in structural masonry for the passage of pipes is a
common situation. These chases can compromise the cross section of the walls and
their strength capacity. The Brazilian standardization for structural masonry defines
few guidelines for chases in structural walls, while some international standards are
more complete in this respect; however there is a lot of heterogeneity in the
dimensional limits and positions allowed for the chases. It is also observed that the
mode that the chases must be considered in the evaluation of the structural safety of
the masonry is presented superficially by the standards, and little research is
presented on this subject. This work initially presents a numerical evaluation using
the finite element method of the mechanical behavior of structural masonry walls with
chases, through which it is proposed to equate the effect of these chases on the
mechanical strength of the walls. Additional criteria are defined for the resistance
reduction factor (R) calculated through the slenderness of the masonry in the
Brazilian standard ABNT NBR 16868 (2020). A macro modeling was performed with
solid elements, and the effect of the percentage of depth of chases in relation to the
thickness of the walls was evaluated, as well as the influence of the direction
(horizontal or inclined) and the location of the chases. The contribution of the flanges
is also evaluated for different height/length ratios. It was concluded that the simplified
approach of disregarding the chase thickness of the wall determine its slenderness
(λ), and consequently the strength reduction factor (R), was invalidated in the present
study, considering that the numerical models provided lower reduction coefficients for
any wall group studied. It is also suggested a maximum limit for the slenderness of
the walls equal to 33, considering the residual thickness of the masonry in the chase
region. A simplified 3D model is proposed, where the wall is simulated with one
material, and other more refined, where the mortar joints are considered. Finally, the
LDEM models are a good alternative for representing the behavior of the chased
walls and to predict the strength, and failure mechanisms within this kind of structure. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Cortes | por |
dc.subject | Rasgos | por |
dc.subject | Alvenaria estrutural | por |
dc.subject | Comportamento mecânico | por |
dc.subject | Fator de redução de resistência | por |
dc.subject | Modelo numérico | por |
dc.subject | Método dos elementos finitos | por |
dc.subject | Método dos elementos discretos | por |
dc.subject | Chases | eng |
dc.subject | Structural masonry | eng |
dc.subject | Mechanical behavior | eng |
dc.subject | Resistance reduction factor | eng |
dc.subject | Numerical model | eng |
dc.subject | Finite element method | eng |
dc.subject | Lattice discrete element method | eng |
dc.title | Estudo numérico do comportamento mecânico de paredes de alvenaria estrutural com cortes | por |
dc.title.alternative | Numerical study of the mechanical behavior of structural masonry walls with chases | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A execução de cortes não previstos em alvenarias estruturais é uma prática muitas
vezes comum. Tal ocorrência pode comprometer a seção transversal das paredes e
a capacidade resistente de todo o conjunto estrutural. A normalização brasileira para
alvenaria estrutural define poucas diretrizes para execução de cortes em paredes
estruturais, enquanto que algumas normalizações internacionais são mais completas
nesse aspecto, porém há muita heterogeneidade nos limites dimensionais e
posicionamentos permitidos para os possíveis rasgamentos, bem como carecem de
um maior aprofundamento relativo à maneira que os cortes devem ser considerados
na avaliação da segurança estrutural das alvenarias. Além disso, poucos trabalhos
são encontrados na literatura referentes a esta temática em específico. Este trabalho
apresenta inicialmente uma avaliação numérica por meio do método dos elementos
finitos do comportamento mecânico de paredes de alvenaria estrutural submetidas a
cortes, por meio do qual se propõe o equacionamento do efeito desses cortes na
resistência mecânica das paredes, definindo critérios adicionais para o fator de
redução de resistência (R) calculado por meio da esbeltez das alvenarias na norma
brasileira ABNT NBR 16868 (2020). Foi realizada uma macromodelagem com
elementos sólidos, avaliando-se o efeito do percentual de profundidade dos cortes
em relação à espessura das paredes, bem como da direção (horizontal ou inclinado)
e da localização dos rasgos. A contribuição das flanges também é avaliada para
diferentes relações altura/comprimento. Concluiu-se que a abordagem simplificada
de desconsiderar a espessura do corte da parede na determinação de sua esbeltez
(λ) e do fator de redução de resistência (R), não é adequada, visto que os modelos
numéricos proporcionaram menores coeficientes de redução para qualquer grupo de
parede estudado. Sugere-se também um limite máximo para a esbeltez das paredes
igual a 33, considerando a espessura residual da alvenaria na região do corte. Além
disso, é apresentada a simulação numérica das paredes com cortes utilizando o
método dos elementos discretos (LDEM). Foram avaliadas paredes com cortes
horizontais de profundidade igual a 20%, 30% e 50% da espessura. Deformações no
plano, deslocamentos fora do plano, tensões e a caracterização do mecanismo de
falha foram comparados com um estudo experimental de referência (MILANI, 2019).
É proposto um modelo 3D simplificado, onde a parede é simulada com um único
material, e outro mais refinado, onde as juntas de argamassa são consideradas.
Enfim, observou-se que os modelos LDEM são uma boa alternativa para representar
o comportamento das paredes com cortes e prever a resistência e os mecanismos
de falha neste tipo de estrutura. | por |
dc.contributor.advisor1 | Mohamad, Gihad | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5446970753192990 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Kosteski, Luis Eduardo | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9084066665891488 | por |
dc.contributor.referee1 | Sánchez Filho, Emil de Souza | |
dc.contributor.referee2 | Kripka, Moacir | |
dc.contributor.referee3 | Lübeck, André | |
dc.contributor.referee4 | Rodriguez, Rene Quispe | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0811357090167648 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |