Análise da ruptura de cabos de protensão em vigas mistas de aço e concreto protendidas

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.Grande parte das estruturas na América Latina faz uso do concreto armado e protendido. O aço, entretanto, mostra-se como uma alternativa de utilização, seja isoladamente, seja em associação com estruturas de concreto, configurando as estruturas mistas de aço e concreto. O uso de estruturas de aço apresenta diversas vantagens, como redução do tempo da obra, redução ou eliminação da necessidade de escoramento, diminuição da altura da seção transversal e redução no peso-próprio. Para maior otimização pode-se recorrer ao expediente da protensão, que possibilita redução da altura dos perfis. A protensão também pode prover reforço para estruturas antigas. Deve-se ressaltar que no caso de vigas metálicas, a protensão deve, necessariamente ser externa. Portanto, deve-se tomar cuidado com relação a problemas de acidentes contra os cabos, podendo ocasionar sua ruptura e consequente ruína da estrutura. Este estudo objetiva analisar a ruptura dos cabos de protensão para o perfil I anti-simétrico (mesa inferior menor que mesa superior). A análise foi realizada por meio de formulação analítica do fenômeno com base na Transformada de Laplace e Funções de Heaviside, posteriormente validadas com modelagem numérica no programa ANSYS. Os resultados mostraram boa concordância entre os modelos analítico e numérico.A substantial portion of structures in Latin America uses either reinforced concrete or prestressed concrete. Steel, however, appears as an alternative, alone, or in association with concrete, the so-called composite concrete-steel structures. A few advantages of the use of concrete-steel structures are: reduction in construction time, reduction or even elimination the need for propping, a decrease in the cross section height, and reduction in overall self-weight. For better optimization, prestress appears as an option that allows a greater decrease in the height of the section. It can also provide reinforcement for old structures. It should be emphasized that in the case of steel beams, prestress must be applied externally. Therefore, caution has to be taken with respect to accidents against the tendons, which can cause rupture of the cables and consequent failure of the structure. This study aims to analyse the rupture of prestressing tendons for assimetrical I section, with superior flange wider than inferior flange. The analysis will be carried out by means of analytical formulation through the use of Laplace Transforms and Heaviside functions, and then validated with numerical modeling in the ANSYS simulation software. The results showed concordance between both models