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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 2
Three-dimensional analysis of two-pile caps
do o desenvolvimento de fissuras na base das estacas e na região
dos apoios devido à excentricidade formada pelos vínculos que gerou
uma rotação no eixo das estacas e, conseqüentemente, uma área de
concentração de tensões, como pode-se notar nas Figuras 7(a) e 7(b).
No modelo 4, a armadura de fendilhamento contribuiu efetivamen-
te para a redução e controle da fissuração no bloco, havendo re-
dução da intensidade da abertura de fissuras.
Já em relação ao modelo 5, com redução da largura das estacas,
os resultados foram similares aos registrados no modelo 1.
De forma geral, foi observado uma boa aproximação entre os
resultados numéricos e experimentais obtidos por Delalibera [1],
como comprovam os resultados da abertura de fissuras mostrados
na Tabela 7.
4.2 Fluxo de tensões
Em todos os modelos houve formação de bielas comprimidas com for-
mato prismático. O fluxo de tensões dividiu-se igualmente na metade
da seção transversal do pilar, comprovando a afirmação de [1] de que
é correto considerar que metade da seção transversal do pilar na face
do bloco receba metade da força aplicada pelo pilar. Além disso, as
tensões de compressão propagaram-se até a face das estacas, com
formação de bielas comprimidas, concentrando-se na região das esta-
cas mais próxima do pilar, como mostram as Figuras 8 e 9.
As tensões máximas de compressão, apresentadas na Tabela 8,
ocorreram nas regiões de interface do bloco com o pilar e com
as estacas, indicando a ruptura do bloco nas regiões nodais, de
maneira similar ao modelo experimental de [1].
Nos modelos 2 e 3, a excentricidade provocada pela redução da
área dos apoios das estacas e o conseqüente aumento do des-
locamento da estrutura, provocou uma expansão das bielas nas
regiões nodais inferiores, acarretando uma redistribuição das ten-
sões no interior do bloco. No modelo 3, o fluxo de tensões das bie-
las passou a se concentrar na região das estacas mais afastada
do pilar como mostra a Figura 9(b).
No modelo 5, apresentado na Figura 9(d), as tensões de compressão
das bielas distribuíram-se-se por toda a seção transversal das esta-
cas. No entanto, as tensões máximas ficaram próximas das obtidas
no modelo 1, como pode-se observar na Tabela 8, comprovando que
no modelo 1 apenas parte da seção transversal das estacas é solici-
tada pelas tensões de compressão das bielas comprimidas.
Também houve a formação de esforços de tração perpendiculares
às bielas caracterizando o fenômeno de fendilhamento do con-
creto, evidenciado pelos vetores de tração perpendiculares aos
vetores de compressão mostrados em detalhes na Figura 8.
A armadura de fendilhamento presente no modelo 4 absorveu parte
das tensões de tração perpendiculares às bielas, contribuindo para
o aumento da resistência do bloco, como previsto por Delalibera [1],
e também foi observado uma significativa redução das tensões de
tração atuantes na seção inferior do bloco, como está apresentado
na Figura 12(a). Estes resultados comprovam a ação favorável da
armadura de fendilhamento para a capacidade resistente à tração
longitudinal e às tensões de cisalhamento. Nos demais modelos,
as tensões de tração atuantes na seção inferior do bloco ficaram
próximas, como mostram as Figuras 10, 11 e 12 (a, b).
4.3 Força última e ruína
Em todos os modelos houve ruína frágil por ruptura do concreto,
com intensa fissuração da peça e formação de bielas comprimidas.
Figura 8 – Fluxo de tensões principais do modelo 1, com
destaque para as tensões de tração atuantes (ATENA)
Figura 9 – Fluxo de tensões principais - (a) modelo 2; (b) modelo 3; (c) modelo 4;
(d) modelo 5 (ATENA)
(a)
(b)
(c)
(d)