Análise do comportamento e determinação da resistência de chumbadores ancorados em blocos de concreto submetidos a forças horizontais.
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
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Ricardo Hallal Fakury
Julio Fruchtengarten
Julio Fruchtengarten
Resumo
O objetivo principal deste trabalho é determinar as forças horizontais que podem ser aplicadas para os casos particulares de um e dois chumbadores ancorados em um bloco de concreto. Dessa forma, é apresentada formulação matemática de vigas sobre infinitos apoios elásticos que simula o comportamento do chumbador ancorado. São discutidas e apresentadas as fórmulas para o cálculo das tensões de contato de corpos curvos, bem como os valores permitidos em serviço e tensões limites à compressão no concreto em áreas reduzidas. Éutilizado o Método dos Elementos Finitos, via programa ANSYS, noprocessamento numérico dos modelos representativos de um chumbador isolado e de dois chumbadores ancorados em bloco de concreto. Com os resultados obtidos foi elaborada uma proposta de formulário para se obter as tensões máximas no concreto e no aço, considerando-se a influencia da resistência característica do concreto na constante de mola do meio elástico que circunda o chumbador. Esse formulário permite também determinar a força horizontal que pode ser aplicada ao chumbador e considera um fator de redução a ser utilizadono caso de dois chumbadores alinhados com a força aplicada.
Abstract
The main purpose of this paper is to determine the horizontal forces that can be applied in the particular situation of an isolated bolt and two bolts anchored in a concrete block. So, the mathematic formulation of beams on infinite elastic supports is presented, thus simulating the behavior of the anchored bolt. The formulas for calculating the contact strains between curved bodies are discussed and presented, as well as the acceptable values and limit compression strains on the concrete in reduced areas. The Finite Element Method via ANSYS Program is used for the numeric processing of the models representing both an isolatedanchor bolt and two bolts anchored in a concrete block. With the results reached, a proposal for a form to obtain the maximum strains in the concrete and in the steel was elaborated, taking into account the variation of the resistance characteristic in the spring constant of the elastic medium that surrounds the anchor bolt. This form also allows the determination of the horizontal force that can be applied to the anchor bolt, and considers a reduction factor to be used in the event of two anchor bolts aligned with the applied force.
Assunto
Engenharia de estruturas
Palavras-chave
Vigas em base elástica, Esforço cortante em chumbador, Tensão em área reduzida, Plastificação do concreto