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Modelagem por elementos finitos do comportamento do concreto nas primeiras idades

Resumos

Neste trabalho é apresentado um modelo computacional, baseado no método dos elementos finitos, para a simulação do comportamento de peças de concreto nas primeiras idades, tendo, em especial, o propósito de avaliar o potencial risco de fissuração. A análise por elementos finitos abrange a modelagem computacional dos fenômenos químicos, térmicos, de difusão de umidade e mecânicos que ocorrem nos primeiros dias após o lançamento do concreto. Os resultados desta modelagem computacional foram comparados com valores experimentais encontrados na literatura, demonstrando excelente aproximação em todas as etapas de solução implementadas.

Concreto; Primeiras Idades; Análise Térmica; Análise de Difusão de Umidade; Análise Mecânica


In this work a computational model, based on the finite element method was implemented, to simulate the early age concrete behavior, having as a special feature, the evaluation of the cracking risk. The finite element analysis encloses the computational modeling of the following phenomena: chemical, thermal, diffusion and mechanical which occur at the first days after the concrete cast. The developed software results were compared with experimental values found in the literature, demonstrating an excellent agreement for all the implemented analysis.

Concrete; Early age; Thermal analysis; Diffusion analysis; Mechanical Analysis


Modelagem por elementos finitos do comportamento do concreto nas primeiras idades

M. AurichI; A. Campos filhoII; T. N. BittencourtIII; S. P. ShahIV

IPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, maurenaurich@pucrs.br, Avenida Ipiranga, 6681, Prédio 30, Bloco B, Sala 101, 90619-900, Porto Alegre, RS, Brasil

IIUniversidade Federal do Rio Grande do Sul, americo@ufrgs.br, Av. Osvaldo Aranha, 99, 3o. Andar, 90035-150, Porto Alegre, RS, Brasil

IIIEscola Politécnica da Universidade de São Paulo, tulio.bittencourt@poli.usp.br, Av. Prof. Almeida Prado, Trav. 02, número 271, Butantã, 05508-900, São Paulo, SP, Brasil

IVCenter for Advanced Cement-Based Materials, Northwestern University, s-shah@ northwestern.edu, 2145 Sheridan Road, Evanston, Illinois

RESUMO

Neste trabalho é apresentado um modelo computacional, baseado no método dos elementos finitos, para a simulação do comportamento de peças de concreto nas primeiras idades, tendo, em especial, o propósito de avaliar o potencial risco de fissuração. A análise por elementos finitos abrange a modelagem computacional dos fenômenos químicos, térmicos, de difusão de umidade e mecânicos que ocorrem nos primeiros dias após o lançamento do concreto. Os resultados desta modelagem computacional foram comparados com valores experimentais encontrados na literatura, demonstrando excelente aproximação em todas as etapas de solução implementadas.

Palavras-chave: Concreto. Primeiras Idades. Análise Térmica. Análise de Difusão de Umidade. Análise Mecânica.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Received 12/11/2008

Accepted 18/02/2009

Available Online 03/04/2009

  • [01] AURICH, M.. Simulação Computacional do Comportamento do Concreto nas Primeiras Idades. Tese de Doutorado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 245p. 2008.
  • [02] BALUCH, M. H., RAHMAN, M. K., MAHMOUD, I. A.. Calculating drying-shrinkage stresses. Concrete International Magazine, july, pp. 37-41. 2008.
  • [03] BATHE, K. J.. Finite Element Procedures. Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice Hall. (Edição revisada de Finite Element procedures in Engineering Analysis, 1982). 1996.
  • [04] BAZANT, Z. P., WU, S. T. Rate-type Creep Law of Aging Concrete based on Maxwell Chain. Materials and Structures, v. 7, n. 34, pp. 45-60. 1974.
  • [05] COMITÉ EURO-INTERNATIONAL DU BÉTON. CEB-FIP Model Code 1990. Lausanne, 1993. (Bulletin d´Information, 213/214).
  • [06] FÉDERATION INTERNATIONALE DU BÉTON. Structural Concrete. Textbook on Behavior, Design and Performance - Updated Knowledge of the CEB/ FIP Model Code 1990. 1999. (Bulletin 1-3).
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  • [09] JEON, S-J.. Advanced assessment of cracking due to heat of hydration and internal restraint. ACI Materials Journal, v.105, n. 4, pp. 325-333. 2008.
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  • [15] SHAH, S. P.; OUYANG, C.; MARIKUNTE, S.; YANG, W.; ALDEA, C.. Control of Cracking with Shrinkage-Reducing Admixtures. Transportation Research Record, n. 1574, pp. 25-36, 1994.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    18 Set 2014
  • Data do Fascículo
    Mar 2009

Histórico

  • Recebido
    12 Nov 2008
  • Aceito
    18 Fev 2009
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