ESTUDO NUMÉRICO DE VIGAS MISTAS PROTENDIDAS COMPOSTAS POR PERFIS TUBULARES RETANGULARES DE AÇO PREENCHIDOS COM CONCRETO

Resumo

Este artigo apresenta um modelo numérico capaz de representar o comportamento de vigas
mistas com protensão externa passiva durante seu processo de fabricação e quando estão submetidas a
solicitações de serviço. Essas vigas mistas são constituídas por perfis tubulares retangulares de aço
preenchidos com concreto auto adensável. Esse método de aplicação da protensão consiste em duas
etapas. Na primeira, o perfil de aço de seção tubular retangular é submetido a duas forças verticais
concentradas, localizadas nos quartos do vão; o perfil tubular retangular é, então, preenchido com
concreto e, à medida que este adquire resistência, as forças usadas para deformar o perfil metálico são
retiradas – segunda etapa. Ao tentar retornar à sua forma inicial, o perfil de aço introduz forças de
compressão no núcleo de concreto por meio das superfícies internas tracionadas do tubo que estão em
contato com o núcleo – protensão “passiva” no concreto. O modelo numérico proposto foi desenvolvido
no programa ABAQUS® com elementos sólidos tridimensionais C3D8R. Uma vez que a modelagem
numérica do processo de fabricação dessas vigas é bastante complexa nessa fase da simulação foram
utilizadas algumas ferramentas avançadas do programa, como “predefined field” e “orphan mesh”.
Finalmente, o modelo numérico de viga mista com protensão externa passiva é submetido a um
carregamento distribuído, e os deslocamentos verticais obtidos são comparados com resultados para
vigas de aço e mistas de mesma seção transversal sem protensão.