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HENNRICHS, Carlos. Estudos sobre a modelagem de lajes planas de concreto armado. 201fDissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2003.
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Resumo

A utilização de lajes planas data do início do século, sendo que, no princípio tais lajes eram executadas empiricamente e, posteriormente, submetidas a ensaios de carga. Com o desenvolvimento da computação, a modelagem dessas estruturas tornou-se mais acessível aos projetistas e as vantagens inerentes ao sistema tornaram-se visíveis. Mas, ao mesmo tempo em que os computadores facilitaram o cálculo das lajes planas, começaram a surgir questionamentos sobre determinados resultados e problemas a serem solucionados. Um deles é o fato que, teoricamente, quando uma carga concentrada é aplicada em uma laje, essa provoca momentos fletores que tendem ao infinito no seu ponto de aplicação. Por analogia, quando através de algum método numérico, os pilares de uma laje plana são modelados como pontos isolados para o apoio da laje, esses se comportam como cargas concentradas contrárias ao carregamento aplicado, tendendo também a gerar momentos negativos muito elevados nas suas proximidades. Da mesma forma, sabe-se que a malha adotada para discretizar a laje influencia nos esforços e deslocamentos dessa. Nesse trabalho serão estudados processos teóricos e numéricos para o cálculo de lajes planas, bem como os principais fatores a serem considerados na sua modelagem. Será definida uma laje de referência, na qual serão modelados exemplos através da Teoria das Placas, do método dos Elementos Finitos e da Analogia de Grelha. Também serão descritos métodos aproximados utilizados na prática da engenharia. A comparação entre os procedimentos teóricos e numéricos é apresentada no final do trabalho. A modelagem do pilar e da malha da laje nas suas proximidades mereceu atenção especial, inclusive as dimensões do pilar e a sua influência nos resultados. Concluindo, são feitas recomendações para modelagens de lajes planas por Analogia de Grelha e Elementos Finitos, quais os principais parâmetros que devem ser observados e as vantagens e desvantagens de cada processo.

Abstract

The use of flat slabs date of the beginning of century, and, at initially such slabs were executed empirically and, afterwards, submitted to load tests. With the development of computers and softwares, modeling of such structures became more accessible to designers and their inherent advantages became visible. However, at the same time in that computers facilitated the analysis of flat slabs, some casues about determined results and new problems to be solved. One of these problems is the fact that, theoretically, when a concentrated load is applied on a flat slab, the bending moments tend to infinite at the application point. For analogy, when through some numeric method, the column of a flat slab are modelled as points isolated for the support from the slab, these behave as contrary concentrates loads to the applied loading, also tending to generate negative bending moments very elevated in their proximities. In the same way, it is known that the mesh (or grid) adopted for divide the slab influences in the member forces and deflections. In this work will be studied theoretical and numeric processes for the flat slabs calculation, as well the main factors to are considered in your modeling. It will be defined a reference slab, in which will be modelled examples through the Theory of the Plates, of the Method of the Finite Elements and of the Gridwork Analogy. They also will be described approximate methods used in the practice of the engineering. The comparison between theoretical and numeric procedures is presented at the end of the work. The modeling of the column and of the mesh (or grid) of the slab in her proximities deserved special attention, inclusive the dimensions of the column and your influence in the results. Concluding, recommendations for flat slabs modelings are done for Gridwork Analogy and Finite Elements, which are the main parameters that should be observed and the advantages and disadvantages of each process.
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