resumo: O estudo da ruptura ao cisalhamento em vigas de concreto armado é uma dessas áreas que têm avultado em importância tanto devido às recentes reformulações efetuadas quanto as peças de seções cada vez maiores utilizadas. Por exemplo, as recentes atualizações no código ACI 318 (2019) apontam para a necessidade que tem sido demonstrada de incorporar o efeito escala no projeto de seções de concreto armado. Nesse estudo, o banco de dados adotado pelo Comitê ACI-ASCE DAfStb 445-D foi utilizado para cálculo da resistência ao cisalhamento, com e sem efeito escala, prescritas nas formulações ACI 318 (2014), ACI 318 (2019), Frosch et al. (2017), e ABNT NBR 6118 (2014). Em sequência, as predições foram comparadas com os resultados de ensaios. Uma análise da dispersão delineou as tendências concernentes à resistência à compressão, taxa vão-cisalhamento, taxa de reforço longitudinal e altura da viga. Cada uma das variáveis foi discutida por intervalo, discutindo as causas relacionadas às tendências observadas. No que tange as maiores influências (altura útil e taxa de reforço longitudinal), das abordagens que os consideram diretamente, resultaram em saídas sem tendências apreciáveis, com menores coeficientes de variação (COV) e satisfatoriamente mais conservadoras para seções com maiores alturas. Como o código brasileiro não considera esses fatores, fatores de correção obtidos mediante uma análise de regressão efetuada em duas etapas, são brevemente introduzidos.

abstract: The study of shear failure in concrete beams is one of the subjects growing in importance due to both the recent reformulations, and increasingly higher cross-section depths used. For instance, the recent updates in the ACI 318 (2019) shows the need to incorporate the size effect in the design of reinforced concrete elements. In this study, the same database adopted by the ACI-ASCE Committee DAfStb 445-D has been used to calculate shear strength, with and without the consideration of size effect, i.e., the design prescribed by ACI 318 (2014), ACI 318 (2019), Frosch et al. (2017), and the ABNT NBR 6118 (2014). Later these predictions are compared with test results. A dispersion analysis has outlined the trends regarding compressive strength, span to depth ratio, longitudinal reinforcement ratio and beam depth. Every variable was discussed per interval, delineating the causes related to the observable trends. Regarding the most prominent influences (effective depth and longitudinal reinforcement ratio), the approaches considering them directly through factors had provided results with no appreciable trends, with lower coefficients of variation (COV) and substantially more conservative for higher cross-section depths. As the Brazilian code does not consider both, a correction factors, determined by a two-step regression analysis on these parameters to adjust this design, are briefly introduced.

Abstract Size effects are known to be relevant in the shear transfer mechanisms of quasi-brittle materials like concrete. Bažant proposed an asymptotic approximation between plasticity theory and Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM), showing a proportionality of concrete nominal resistance with d - 1 / 2, where d is beam depth. Recently, the long-standing shear transfer mechanism expressions of ACI 318:2014 have been updated (ACI 318:2019), with introduction of a size effect factor. In Brazil, recent publications identified non-conservative trends in predictions of ABNT NBR 6118:2014 for larger beam depths; yet, the Brazilian code never considered size effects because they are suppressed by transverse reinforcement. Considering this background, in this manuscript we make a comprehensive analysis of NBR 6118:2014 shear strength predictions using as a reference the papers of ACI-ASCE DatStb 445-D database. The results exhibit strong tendencies in the model error regarding longitudinal reinforcement and effective depth for beams without transversal reinforcement. A two-step analysis is made herein to describe model errors: first, a nonlinear regression for longitudinal reinforcement is made; second, a linear regression is made for size effect. The reliability analysis corroborates that model error may be reduced by introducing size effect and longitudinal reinforcement factors. Next, for beams with transversal reinforcement, smoother tendencies regarding beam depth are noted, indicating a size effect suppression for the beams depths available in the database. However, as the analysis shows that the higher beam depths concentrate most of the results with unconservative model errors, further studies are necessary to accurately describe how transversal reinforcement suppress the size effect.

Resumo A relevância do efeito escala é conhecida nos mecanismos de transferência de cisalhamento em materiais quase-frágeis, como o concreto. Bažant propôs uma abordagem assintótica entre a teoria da plasticidade e a Mecânica da Fratura Elástica Linear, exibindo uma proporcionalidade da resistência nominal do concreto com d - 1 / 2, sendo d a altura útil da viga. Recentemente, a expressão do código norte americano ACI 318:2014 para os mecanismos complementares de cisalhamento foi atualizada (ACI 318:2019), com a inserção de um fator de efeito de escala. No Brasil, publicações recentes identificaram tendências não conservadoras nas previsões da NBR 6118:2014 para maiores valores de d; ainda assim, o código brasileiro nunca considerou efeito escala devido à aparente supressão pelo reforço transversal. Considerando esse cenário, esse artigo faz uma análise abrangente das previsões normativas da NBR 6118:2014 para a resistência ao cisalhamento usando como referência os artigos da base de dados ACI-ASCE DatStb 445-D. Os resultados exibem fortes tendências da variável erro de modelo em relação à taxa de reforço longitudinal e altura útil para as vigas sem reforço transversal. Uma análise em duas etapas é efetuada neste trabalho: primeiro, uma regressão não-linear é realizada, em termos da taxa de reforço longitudinal; na sequência, uma regressão linear é realizada para a altura da viga. A análise de confiabilidade estrutural corrobora os resultados apontando que a incorporação dos fatores para efeito escala e taxa de reforço longitudinal leva à redução do erro de modelo. Para vigas com reforço transversal, são observadas tendências mais sutis de variação do erro de modelo com a altura útil da viga. Contudo, a análise mostra que as maiores alturas de viga ainda concentram a maior parte dos resultados para as quais o modelo é não conservador; logo, mais estudos são necessários para descrever precisamente como o reforço transversal suprime o efeito escala.