Evaluation of experimental shear tests on reinforced concrete beams without transverse reinforcement based on codes

Orientador: Leandro Mouta TrautweinDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: Modelos de predição de resistência ao cisalhamento de elementos em concreto armado são estudados por pesquisadores há mais de um século, apresentando linhas de pesquisa diferentes. Neste contexto, os critérios para dimensionamento apresentados nas normas e modelos de cálculo atualmente têm como base conceitos baseados na analogia da treliça generalizada de Mörsch ou na teoria do campo de compressão modificado. O dimensionamento de uma seção de viga de concreto armado a partir destes diferentes modelos pode apresentar resultados que divergem significativamente. Dentro deste cenário, o objetivo deste estudo é avaliar os métodos de cálculo vigentes e realizar uma análise paramétrica da influência das variáveis: taxa de armadura longitudinal de flexão, resistência do concreto, altura útil e relação altura útil/distância entre o apoio e a carga pontual aplicada, na resistência ao cisalhamento do concreto. Os modelos de cálculo a serem analisados e comparados são os apresentados na NBR 6118/2014, ACI 318/2014, CEB-FIP ModelCode/2010, CSA A.23.3/2004 e EN 1992-1-1/2004. A avaliação dos métodos é realizada por meio da comparação com resultados experimentais de vigas encontrados na literatura, compilados num banco de dados composto por 797 vigas ensaiadas, selecionadas de forma a atender os pré-requisitos de seção sem armadura transversal e cuja ruptura ocorreu por cisalhamento. A análise dos critérios de cálculo é realizada comparando-se as cargas de ruptura apresentadas nestes ensaios e os valores resistentes calculados para cada método. O estudo paramétrico é realizado com base nos resultados experimentais, isolando-se a influência de cada variável estudada. Ao final do trabalho realizado conclui-se que, embora haja variação tanto no desempenho das equações de cisalhamento apresentadas quanto no desvio dos resultados apresentado pelas mesmas em função dos parâmetros, é possível afirmar que a norma EN 1992-1-1/2004 resultou no melhor desempenho em termos geraisAbstract: Prediction models for shear strength of elements in reinforced concrete have been studied by researchers for more than a century, resulting in different lines of research. In this context, the design criteria presented in codes and models are based currently on concepts based on the generalized Mörsch¿struss analogy or on the modified compression field theory. The design of a section of a reinforced concrete beam from these different models might produce results that diverge significantly. In this scenario, the objective of this study is to evaluate present calculation methods and to perform a parametric analysis of the influence of the variables: longitudinal reinforcement ratio, concrete strength, effective depth and the ratio effective depth / distance from support and the punctual load applied, on the concrete¿s shear strength. The calculation models to be analyzed and compared are presented in NBR 6118/2014, ACI 318/2014, CEB-FIP ModelCode / 2010, CSA A.23.3 / 2004 and EN 1992-1-1 / 2004. The evaluation of the methods is realized by comparing it¿s results with experimental results of beams found in the literature, compiled in a database composed of 797 beams, selected in order to meet the prerequisites: section without transverse reinforcement and with shear failure. The analysis of the calculation criteria is performed by comparing the failure loads presented in these tests and the result values for each code. The parametric study is performed based on the experimental results, isolating the influence of each studied variable. At the end of the work, it is concluded that, although there is a variation both in the performance of the presented shear equations¿ codes and in the deviation of the results presented by them according to the parameters, it is possible to affirm that the results from EN 1992-1-1 / 2004 code were the best in generalMestradoEstruturas e GeotécnicaMestre em Engenharia Civi