Resumo Com os avanços nos estudos de análise estrutural, técnicas de otimização passaram a fazer parte do dimensionamento das estruturas de concreto armado. Por meio de tais técnicas, é possível conceber estruturas com seções otimizadas. Assim, o presente estudo tem por objetivo implementar técnicas de otimização, utilizando a ferramenta Solver, ao processo de dimensionamento de vigas de concreto armado, seguindo os preceitos da Norma Brasileira ABNT NBR 6118:2014. Será minimizado o custo das vigas de concreto armado, onde as variáveis de projeto são a altura e a base da seção transversal da viga e as restrições são imposições das normas técnicas pertinentes e limitações das variáveis de projeto.

Abstract Due to the development in structural analysis studies, optimization techniques have become part in the design of reinforced concrete structures. Making it possible to design structures with optimized cross-sections. Thus, the present study aims to implement optimization techniques, using the Solver tool, to design procedure of reinforced concrete beams following the precepts of Brazilian Standard ABNT NBR 6118:2014. Focusing to minimize the cost of reinforced concrete beams, where the design variables are the height and width of the beam cross-section and the constraints are imposed by the relevant technical standards and design variables limitations.

Este trabalho apresenta um modelo numérico para análise tridimensional de estruturas de concreto armado submetidas a cargas monótonas. O modelo proposto para o concreto é um modelo ortotrópico e utiliza o conceito de deformação uniaxial equivalente. A relação tensão-deformação uniaxial equivalente é generalizada para levar em consideração as condições triaxiais de tensão. Os parâmetros usados na curva tensão-deformação uniaxial equivalente são determinados a partir da superfície de ruptura definida no espaço de tensões principais. Também, implementouse um modelo de armadura incorporada para representar as barras de armadura. Por fim, apresentam-se resultados comparativos com ensaios experimentais e analíticos para demonstrar a validade do modelo numérico.

This work presents a numerical model for 3D analyses through the finite element method of reinforced concrete structures subjected to monotonic loads. The proposed model for concrete is orthotropic and uses the equivalent uniaxial strain concept. The equivalent uniaxial stress-strain relation is generalized to take into account the triaxial stress conditions. The parameters used in the equivalent uniaxial stress-strain curve are determined from the failure surface defined in the principal stress space. The implementation in finite elements is based on the consideration of smeared cracks with cracks rotating according to the directions of the principal stresses. Also, an embedded reinforcement model was implemented to represent existent reinforcing bars. Finally, some results are compared with experimental data from the literature to demonstrate the validity of the numerical model developed.