Show simple item record

dc.contributor.authorOliveira, Tawan Mundim de
dc.date.accessioned2023-07-03T12:50:25Z
dc.date.available2023-07-03T12:50:25Z
dc.date.issued2023-06-28
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Tawan Mundim de. Análise numérica de pilares mistos preenchidos com concreto reciclado sob compressão axial centrada. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18224.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18224
dc.description.abstractPart of the waste generated in civil construction, especially waste concrete, can be used as replacement of natural aggregates. Aiming to expand the use of concrete with recycled aggregates in composite columns, the aim of this study was to evaluate the behavior of composite columns filled with recycled concrete subjected to concentric load. For this, numerical simulation was developed in software Abaqus. First, a systematic review of the literature (SRL) on circular cross-section composite columns filled with recycled concrete was conducted. Most of the available studies are related to experimental results showing an increase in ultimate load due to the use of recycled concrete. Numerical models were developed in software Abaqus® and a sensitivity analysis was conducted to evaluate the influence of parameters such as finite element mesh density, constitutive models of recycled concrete, damage model parameters, steel-concrete friction coefficient, Poisson's ratio and modulus of elasticity of recycled concrete. Among the parameters evaluated, the most significant was the constitutive model of recycled concrete. Compared to experimental results, the numerical model properly predicted the ultimate load capacity, the Load vs. axial strain behavior of the column, and the strains in steel tube and concrete core. The validated numerical model was used to evaluate the influence of steel tube diameter (D=114.3 mm; 219.1 mm and 323.8 mm), height-diameter ratio (L/D=3, 4 and 5); diameter-thickness ratio (D/t=8.4; 18.1 and 28.6) and yield strength of steel (fy=300 MPa and 400 MPa), totaling 54 models. Regarding the ultimate load capacity, decreases were found when D/t went from 8 to 18 and from 18 to 28. There was also an increase in the ultimate load capacity when the yield stress of the steel went from 300 MPa to 400 MPa. Changing the D/t ratio from 8 to 18 was the parameter that most affected the resistant capacity of the column. Finally, there was no significant difference in the strength when the L/D ratio increased from 3 to 5. The values of ultimate load predicted using numerical modelling and Eurocode 4 (EN 1994-1-1:2004) standard procedure were very close each other. Regarding to ABNT NBR 8800 (2008) and AS/NZS 2327 (2016), both standard procedures were conservative with results about 80% of the values from numerical modelling. It is worth noting that these standards do not apply to recycled concrete.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectPilares mistos preenchidospor
dc.subjectConcreto recicladopor
dc.subjectSimulação numéricapor
dc.subjectCompressão axialpor
dc.subjectRevisão sistemáticapor
dc.subjectForça normal resistentepor
dc.subjectConcrete filled steel tube columnseng
dc.subjectRecycled concreteeng
dc.subjectNumerical simulationeng
dc.subjectAxial compressioneng
dc.subjectSystematic revieweng
dc.subjectUltimate load capacityeng
dc.titleAnálise numérica de pilares mistos preenchidos com concreto reciclado sob compressão axial centradapor
dc.title.alternativeNumerical analysis of composite columns filled with recycled concrete under centered axial compressioneng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Nardin, Silvana De
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5587716781980132por
dc.description.resumoParte dos resíduos gerados na construção civil, sobretudo aqueles de concreto, pode ser transformado e substituir os agregados naturais em novos concretos. Visando ampliar o uso de concretos com agregados reciclados em pilares mistos, o objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento de pilares mistos preenchidos com concreto reciclado submetidos à compressão axial centrada. Para isto, foi utilizada a simulação numérica. Primeiramente foi elaborada uma revisão sistemática da literatura (RSL) sobre pilares mistos de seção circular preenchidos com concreto reciclado. Grande parte dos estudos disponíveis trazem resultados experimentais que mostram aumento da força normal resistente devido ao uso do concreto reciclado. Modelos numéricos foram desenvolvidos no software Abaqus ® e uma análise de sensibilidade permitiu identificar a influência dos seguintes parâmetros: densidade de malha de elementos finitos, modelos constitutivos do concreto reciclado, parâmetros do modelo de dano, coeficiente de atrito aço-concreto, coeficiente de Poisson e módulo de elasticidade do concreto reciclado. Dentre os parâmetros avaliados, o modelo constitutivo do concreto reciclado se mostrou mais relevante. Comparado a resultados experimentais, o modelo numérico se mostrou adequado para prever a força normal resistente, o comportamento força vs. deformação axial do pilar e as deformações no perfil de aço e no núcleo de concreto. Uma vez validado, o modelo numérico foi utilizado para avaliar a influência dos seguintes parâmetros: diâmetro do tubo de aço (D=114,3 mm; 219,1 mm e 323,8 mm), relação altura/diâmetro (L/D=3, 4 e 5); relação diâmetro/espessura (d/t=8,4; 18,1 e 28,6) e resistência ao escoamento do aço (fy=300 MPa e 400 MPa), totalizando 54 modelos. Em relação à força normal resistente, reduções foram encontradas quando D/t passou de 8 para 18 e de 18 para 28. Também houve aumento na força resistente quando a tensão de escoamento do aço passou de 300 MPa para 400 MPa. A alteração do parâmetro D/t de 8 para 18 foi o parâmetro que mais afetou a capacidade resistente do pilar. Por fim, não houve diferença significativa na força resistente quando a relação L/D aumentou de 3 para 5. Ao comparar as forças normais resistentes previstas pela simulação numérica e recomendações normativas, o Eurocode 4 (EN 1994-1-1:2004) se destacou, com resultados próximos dos obtidos na modelagem. A ABNT NBR 8800 (2008) e a AS/NZS 2327 (2016) foram conservadores, com resultados na faixa de 80% dos valores previstos pela modelagem. Vale destacar que essas normas não se aplicam a concretos reciclados.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASpor
dc.description.sponsorshipId88887.625308/2021-00por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/1365747842102318por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0001-5577-6031por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8736-4987por


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil