Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para a análise de membranas em concreto armado

Abstract

Neste trabalho é estudado o comportamento de membranas de concreto armado, utilizados os modelos Modified Compression Field Theory (MCFT) e Rotating-Angle Softened Truss Model (RA-STM), sendo esses baseados na solução de sistemas de equações não-lineares formulados com base em equações de equilíbrio, compatibilidade de deformações e os modelos constitutivos dos materiais. Primeiramente, as técnicas foram implementadas em linguagem Python e foi utilizado o modelo Mohr Compatibility Truss Model (MCTM) como estimativa inicial da solução. Posteriormente, o código computacional foi testado por meio de alguns exemplos e os resultados obtidos foram comparados com soluções numéricas e ensaios experimentais da bibliografia consultada, verificando assim a eficácia do método. Com isso, concluiu-se que ambos os modelos de análise apresentaram bons resultados, porém o MCFT se mostrou mais próximo da realidade, visto que em sua teoria é considerado o enrijecimento do concreto à tração, diferentemente do RA-STM. A implementação desenvolvida é uma abordagem simples, eficaz e de baixo custo computacional, para o auxílio na análise de painéis de concreto armado submetidos a esforços de membrana. Além disso, foi desenvolvida uma interface gráfica, podendo assim ser utilizada por profissionais e estudantes da área de Engenharia Civil independente da familiaridade do usuário com a linguagem computacional empregada. Assim, a ferramenta torna-se uma alternativa acessível em questão de projeto, uma vez que possibilita de forma fácil o teste de várias combinações de propriedades dos materiais para determinar a opção mais viável sem comprometer a produtividade.