Análise Numérica do Ensaio de Arrancamento de Barras de Aço Embebidas em Concreto Autoadensável

Abstract

A existência do concreto armado está diretamente relacionada a aderência, pois é o mecanismo que garante a reciprocidade dos materiais, concreto e aço, na reação aos esforços impostos. Geralmente, a aderência é investigada experimentalmente a partir do ensaio de arrancamento, proposto pela RILEM-FIP-CEB, que consiste no arrancamento de uma barra posicionada no centro da seção transversal de um prisma de concreto. As análises numéricas tem sido uma ferramenta extremamente importante para colaborar com os estudos experimentais desenvolvidos. Neste trabalho, foi realizada a análise numérica, utilizando o software de elementos finitos ANSYS, do arrancamento de barras de aço de 10mm de diâmetro embebidas em concreto autoadensável com resistência à compressão de 30 MPa. Portanto, foram adotadas duas abordagens distintas para resolver o problema da interface: a aplicação de elementos de contato e material de zonas coesivas (CZM); e um modelo de molas. Os resultados numéricos foram validados a partir dos dados experimentais e ainda comparados com outras abordagens numéricas. As curvas numéricas obtidas neste trabalho, principalmente utilizando o modelo de molas para simular o contato entre os materiais, apresentou um comportamento próximo ao obtido experimentalmente e, além disso, o pico da força dos modelos apresentaram uma diferença máxima de 0,2 kN da força média experimental. As diferentes abordagens mostram-se capazes de complementar dados experimentais.