Comparative study of strategies for creep simulation in the calculation of second-order effects in reinforced concrete columns

Abstract

Este estudo analisa diferentes estratégias para a simulação da fluência no cálculo dos efeitos de segunda ordem em pilares de concreto armado, visando comparar diferentes métodos computacionais e avaliar seu desempenho na previsão de momentos ao longo do tempo. Diversas abordagens foram avaliadas, desde metodologias simplificadas até mais avançadas. O Método do Pilar-Padrão com Rigidez Aproximada e Excentricidade Adicional mostrou-se aplicável para cálculos simplificados, embora conservador. O Método do Pilar-Padrão acoplado a diagramas momento-normal-curvatura, incorporando os efeitos da fluência via deslocamento da curva tensão-deformação, mostrou-se uma alternativa intermediária eficiente, mas apresentou inconsistências em casos específicos. O Método Semi-Geral acoplado a diagramas momento-normal-curvatura, apesar de utilizar a mesma consideração para a fluência, revelou-se ineficiente e inviável para aplicações de projeto, por combinar resultados excessivamente conservadores com maior custo computacional. O Método Geral acoplado a diagramas momento-normal-curvatura, considerando os efeitos da fluência via deslocamento da curva tensão-deformação, representou a não-linearidade física e geométrica com alta precisão, mas exigiu implementação computacional. Uma variação desse método, incorporando o modelo reológico de Kelvin-Voigt, apresentou resultados promissores, porém necessita de melhor calibração dos parâmetros. Por fim, o Método Geral acoplado a diagramas momento-normal-curvatura, baseado na nova proposição de diagrama tensão-deformação para análise não linear introduzida na NBR 6118:2023, resultou em valores de momentos significativamente menores, exigindo investigação adicional. Os resultados confirmam que maiores índices de esbeltez levam a efeitos da fluência mais pronunciados, especialmente quando os momentos tracionam a mesma face. Além disso, foram identificadas discrepâncias entre a NBR 6118:2023 e normas internacionais, destacando a necessidade de ajustes na norma brasileira. Pesquisas futuras devem aprimorar os modelos numéricos e validá-los por meio de ensaios experimentais para aumentar sua confiabilidade em aplicações práticas.