Modelos constitutivos para o betão armado fendilhado

A resposta deformacional do betão estrutural é bastante sensível ao modelo constitutivo adoptado na simulação do comportamento pós-fendilhação deste compósito. No estado fendilhado o betão entre fendas retém ainda tensões de tracção devido fundamentalmente aos mecanismos de engrenagem mecânica associados à rugosidade existente nas faces das fendas e aos fenómenos de interacção que se estabelecem entre as armaduras e o betão envolvente. Assim, um modelo constitutivo realista para o betão armado fendilhado deverá incluir as propriedades de fractura associadas ao betão (resistência à tracção, energia de fractura e distância entre fendas) e as propriedades associadas às armaduras que atravessam a fenda, nomeadamente a percentagem, a aderência e a respectiva orientação. No presente trabalho são apresentados alguns dos mais recentes modelos constitutivos propostos para a caracterização do comportamento do betão armado fendilhado, bem como os refinamentos introduzidos visando a obtenção de uma melhoria no respectivo desempenho. É proposto um modelo que inclui na sua formulação os principais parâmetros que governam o presente fenómeno. Os modelos seleccionados foram adaptados por forma a possibilitar a sua inclusão num modelo computacional baseado na decomposição das deformações (a deformação do betão fendilhado resulta das deformações associadas às fendas e ao betão entre fendas) e dispondo de modelos de fendas distribuídas com multifendas fixas não necessariamente ortogonais e fendas rotativas. O desempenho relativo dos modelos constitutivos apresentados e do modelo proposto é avaliado através da comparação das respostas numéricas e experimentais obtidas para um conjunto de painéis de betão armado.The deformational response of concrete structures is very sensitive to the constitutive formulation adopted for the post-cracking behaviour. After cracking, concrete between cracks is still able to carry on some tensile stresses in direction normal to the crack, the so called tension-stiffening effect. A realistic tension-stiffening model must take into account the concrete fracture properties (tensile strength, fracture energy, crack spacing) and the properties of the reinforcement crossing the crack, namely, the reinforcement ratio, the bond characteristics and the reinforcement orientation. Recent published tension-stiffening models were analysed and improved by introducing some modifications. A more consistent tension-stiffening model were developed and implemented in a computational code based on the strain decomposition concept, coupled with rotating and multifixed crack models. The predictions of the tension-stiffening models are compared with the results obtained on tested reinforced concrete panels. Differences between the various models as well as differences with the experimental behaviour are investigated