Projetos de vigas de concreto armado com aberturas na alma utilizando elementos finitos enriquecidos e o método de bielas e tirantes

Abstract

A necessidade de reduzir o tempo de execução das obras civis tem acarretado em negligências no processo de compatibilização de projetos. Uma das consequências é a necessidade da realização de furos nas vigas para passagem de dutos e tubulações. Esta prática ocorre sem critérios de análise e projeto estrutural. Aberturas em vigas realizadas sem uma precisão na análise resultam em redução da resistência considerada no projeto, instabilidade e segurança comprometida. Nas regiões com aberturas, geralmente chamadas de “Regiões D”, a hipótese de Bernoulli torna-se inválida e, portanto, o modelo de bielas e tirantes associado ao método dos elementos finitos tem sido utilizado para fins de projeto. Este trabalho se propõe a analisar a distribuição de tensões em vigas com abertura por meio de elementos finitos clássicos e enriquecidos com modos incompatíveis. Resultados precisos dos esforços internos permitem determinar uma adequada disposição das armaduras e, dessa forma, o cumprimento da segurança nos estados limites últimos e de serviço. A fim de validar a performance dos elementos implementados para a análise de estruturas com descontinuidades, os resultados obtidos são comparados com os encontrados na literatura e calculados utilizando um pacote comercial. Os projetos resultantes atestam a qualidade da formulação implementada.