Previsão da capacidade resistente à força cortante de vigas esbeltas de grande altura com estribos: análise numérica e comparação com códigos normativos
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Data
Autores
Orientador
Souza, Alex Micael Dantas 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Ilha Solteira - FEIS - Engenharia Civil
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A avaliação da resistência à força cortante em vigas de concreto armado de grande altura representa um tema de elevada relevância na engenharia estrutural, especialmente em razão da complexidade dos mecanismos resistentes envolvidos e das limitações inerentes às formulações normativas tradicionais. Elementos com relações geométricas não usuais, como vigas esbeltas de grande altura, podem apresentar comportamentos que extrapolam as hipóteses simplificadoras adotadas nos modelos de dimensionamento correntes. Este trabalho tem como objetivo analisar a capacidade resistente ao cisalhamento de vigas esbeltas de grande altura providas de armadura transversal, por meio de modelagem numérica via método dos elementos finitos e comparar com as previsões fornecidas pelas normas ABNT NBR 6118:2023,
Eurocode 2 (CEN, 2004) e ACI 318:2019. A modelagem foi desenvolvida no software Abaqus, adotando-se o modelo constitutivo Concrete Damaged Plasticity (CDP) para representação do comportamento não linear do concreto e modelo elasto-plástico ideal para o aço das armaduras. A calibração do modelo numérico foi realizada com base em resultados experimentais de um ensaio conduzido pelo Grupo de Construção
da Universidade da Coruña (Espanha), no qual uma viga de 2,0 m de altura e 12,00 m de comprimento foi submetida à ruptura por cisalhamento. A validação considerou a compatibilidade entre padrões de fissuração, resposta força–deslocamento e carga última, evidenciando elevada concordância entre os resultados experimentais e os obtidos numericamente. Após a etapa de validação, foi conduzida uma análise
paramétrica contemplando diferentes resistências à compressão do concreto, variações na taxa de armadura longitudinal e alterações na armadura transversal. Os resultados indicaram discrepâncias significativas entre as resistências estimadas pelas expressões normativas e aquelas obtidas numericamente, com tendência de superestimação por parte de alguns modelos normativos, sobretudo para concretos de maior resistência. Observou-se ainda que a influência de determinados parâmetros mecânicos e geométricos não é plenamente capturada pelas formulações de projeto. Conclui-se que a modelagem numérica constitui ferramenta complementar relevante para a análise da resistência ao cisalhamento em vigas de grande altura, contribuindo para avaliações mais precisas e para o aprimoramento das práticas de dimensionamento estrutural.
Resumo (inglês)
The evaluation of shear strength in tall reinforced concrete beams represents a highly relevant topic in structural engineering, particularly due to the complexity of the resisting mechanisms involved and the inherent limitations of traditional code-based formulations. Structural elements with non-conventional geometric proportions, such as tall and slender beams, may exhibit behavior that exceeds the simplifying assumptions commonly adopted in current design models. This study aims to analyze the shear strength capacity of slender tall reinforced concrete beams with transverse reinforcement through numerical modeling using the
finite element method and to compare the results with the predictions provided by ABNT NBR 6118:2023, Eurocode 2 (CEN, 2004), and ACI 318:2019. The numerical modeling was developed in the Abaqus software, adopting the Concrete Damaged Plasticity (CDP) constitutive model to represent the nonlinear behavior of concrete and an ideal elastic–plastic model for the reinforcing steel. The calibration of the numerical model was carried out based on experimental results from a test conducted by the Construction Group of the University of A Coruña (Spain), in which a beam 2.0 m high and 12.0 m long was subjected to shear failure. The validation procedure considered the compatibility of cracking patterns, load– displacement response, and ultimate load, demonstrating strong agreement between experimental and numerical results. After the validation stage, a parametric analysis was performed considering different concrete compressive strengths, variations in the longitudinal reinforcement ratio, and changes in transverse reinforcement. The results indicated significant discrepancies between the shear strength predicted by design code expressions and the values obtained numerically, with a tendency toward overestimation by some normative models, particularly for higher-strength concrete. It was also observed that the influence of certain mechanical and geometric parameters is not fully captured by current design formulations. It is concluded that numerical modeling constitutes a relevant complementary tool for analyzing the shear strength of tall beams, contributing to more accurate assessments and to the improvement of structural design practices.
Descrição
Palavras-chave
Força cortante, Estribo, Cisalhamento, Concreto, Resistência, Modelagem numérica
Idioma
Português
Citação
SILVA, Victor Hugo França. Previsão da capacidade resistente à força cortante de vigas esbeltas de grande altura com estribos: análise numérica e comparação com códigos normativos. Alex Micael Dantas Souza. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Engenharia, Ilha Solteira, 2026.
