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This paper is part of an extensive work about the technological development, experimental analysis and numerical modeling of steel fibre rein-
forced concrete pipes. The first part (“Steel fibre reinforced concrete pipes. Part 1: technological analysis of the mechanical behavior”) dealt with
the technological development of the experimental campaign, the test procedure and the discussion of the structural behavior obtained for each of
the dosages of fibre used. This second part deals with the aspects of numerical modeling. In this respect, a numerical model called MAP, which
simulates the behavior of fibre reinforced concrete pipes with medium-low range diameters, is introduced. The bases of the numerical model are
also mentioned. Subsequently, the experimental results are contrasted with those produced by the numerical model, obtaining excellent correla-
tions. It was possible to conclude that the numerical model is a useful tool for the design of this type of pipes, which represents an important step
forward to establish the structural fibres as reinforcement for concrete pipes. Finally, the design for the optimal amount of fibres for a pipe with a
diameter of 400 mm is presented as an illustrating example with strategic interest.
Keywords
: concrete pipes, fibres, crushing test, numerical model, optimal design
Este artigo faz parte de um extenso trabalho relacionado ao desenvolvimento tecnológico experimental e modelagem numérica de tubos de
concreto reforçados com fibra de aço. Na primeira parte (“Tubos de concreto reforçado com fibras de aço. Parte 1: Análise tecnológica do com-
portamento mecânico”), foi apresentado o estudo experimental com enfoque tecnológico, abordando o procedimiento de ensaio e a discussão do
comportamento estrutural obtido para cada consumo de fibra e tipo de reforço empregado. Nesta segunda parte, são abordados os aspectos de
modelagem numérica. Neste sentido, se apresenta um modelo numérico para a simulação do comportamento de tubos de diâmetros inferiores a
1000 mm chamado MAP. São explicitadas as bases do modelo numérico e, posteriormente, seus resultados são confrontados com os obtidos ex-
perimentalmente, obtendo-se excelentes níveis de correlacão. Se conclui que a ferramenta numérica é útil para a otimização deste tipo de tubos,
o que representa um avanço importante para a implantação das fibras estruturais como refuerço de tubos de concreto. Além disso, com o objetivo
de proporcionar um exemplo de interesse estratégico, se apresenta a otimização do consumo de fibras para un tubo de 400 mm de diâmetro.
Palavras-chave:
tubos de concreto, ensaio de compressão diametral, modelo numérico, otimização.
Steel fibre reinforced concrete pipes. Part 2: Numerical
model to simulate the crushing test
Tubos de concreto reforçado com fibras de aço.
Parte 2: Modelo numérico para simular o ensaio
de compressão diametral
A. de la Fuente
a
albert.de.la.fuente@upc.edu
A. D. de Figueiredo
b
antonio.figueiredo@poli.usp.br
A. Aguado
c
antonio.aguado@upc.edu
C. Molins
d
climent.molins@upc.edu
P. J. Chama Neto
e
pchama@sabesp.com.br
a
Department of Construction Engineering, Barcelona Tech (UPC), albert.de.la.fuente@upc.edu, C/Jordi Girona Salgado, 1-3, 08034, Barcelona (Spain)
b
Department of Civil Construction Engineering, University of São Paulo (USP), antonio.figueiredo@poli.usp.br. Caixa Postal 61548, CEP 05508-900.
São Paulo (Brazil)
c
Department of Construction Engineering, Barcelona Tech (UPC), antonio.aguado@upc.edu, C/Jordi Girona Salgado, 1-3, 08034, Barcelona (Spain)
d
Department of Construction Engineering, Barcelona Tech (UPC), climent.molins@upc.edu, C/Jordi Girona Salgado, 1-3, 08034, Barcelona (Spain)
e
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP), pchama@sabesp.com.br, São Paulo (Brasil).
Received: 11 Feb 2011 • Accepted: 20 Oct 2011 • Available Online: 01 Feb 2012
Abstract
Resumo
Volume 5, Number 1 (February, 2012) p. 12-25 • ISSN 1983-4195
© 2012 IBRACON