RESUMO As lajes são definidas como elementos estruturais que tem como principal função a transmissão dos carregamentos oriundos das cargas permanentes e acidentais perpendiculares ao seu plano. Dentre os vários esforços ao qual a laje é submetida tem-se a força cortante que ocasiona tensão de cisalhamento no elemento estrutural. Existem fatores capazes de contribuir para o aumento da resistência à força cortante em estruturas de concreto sem armadura transversal. Nesse contexto, alguns estudos buscaram analisar a influência desses fatores sobre o ganho de resistência à força cortante em lajes armadas em duas direções. Diante disso, o presente trabalho visou, por meio da análise numérica, compreender a influência de três principais parâmetros como a espessura da laje, a resistência à compressão do concreto e a taxa de armadura longitudinal sobre a resistência à força cortante em lajes armadas em duas direções e, por meio da análise estatística, definir qual o fator que possuiu maior contribuição sobre esse ganho de resistência à força cortante. Dessa forma, verificou-se a necessidade da definição de novos fatores para lajes esbeltas. Já para o grupo de lajes espessas foi determinado como fator relevante a taxa de armadura longitudinal, sendo o parâmetro que exerce maior influência sobre o ganho de resistência à força cortante.

ABSTRACT Slabs are defined as structural elements whose main function is the transmission of loads arising from permanent and accidental loads perpendicular to its plane. Among the various efforts to which the slab is subjected is the shear force that causes shear stress in the structural element. There are factors capable of contributing to the increase in shear strength in concrete structures without transverse reinforcement. In this context, some studies sought to analyze the influence of these factors on the shear strength gain in slabs reinforced in two directions. Therefore, the present work aimed, through numerical analysis, to understand the influence of three main parameters such as slab thickness, concrete compressive strength and longitudinal reinforcement ratio on shear strength in reinforced slabs in two directions and, by means of statistical analysis, to define which factor had the greatest contribution to this gain in shear strength. Thus, the need to define new factors for slender slabs was verified. For the group of thick slabs, the longitudinal reinforcement ratio was determined as a relevant factor, being the parameter that exerts the greatest influence on the gain in shear strength.

resumo: Blocos sobre estacas são elementos estruturais usados para transferir ações da superestrutura para um conjunto de estacas. O dimensionamento de blocos é comumente realizado por meio de formulações analíticas, considerando-se o método de bielas e tirantes. Com o avanço da tecnologia computacional, a utilização de um modelo integrado, considerando a influência do solo e da rigidez das estacas, poderá surgir uma tendência de comportamento de modo a se obter uma modelagem mais próxima do comportamento real dos blocos. Este trabalho teve como objetivo analisar por meio de análises numéricas o comportamento estrutural de blocos de concreto armado sobre duas estacas, considerando o atrito lateral entre as estacas e o solo por meio de uma modelagem contínua, bem como analisar a parcela de força transferida ao solo diretamente através da base do bloco. O atrito lateral foi modelado considerando o acoplamento de nós e por meio de elementos de contato. Assim, foram realizadas simulações considerando três configurações: solo arenoso, solo argiloso e sem solo, três alturas de bloco e três comprimentos de estaca. Os parâmetros do solo, como módulo de elasticidade, ângulo de atrito e coeficiente de Poisson foram obtidos através de correlações semiempíricas, baseadas em ensaios de percussão simples. Constatou-se que, em média, 4,50% das forças aplicadas no pilar são transferidas diretamente ao solo por meio da base do bloco. Com relação às tensões principais de compressão, verificou-se que na região nodal superior, a biela tende a se formar além da seção do pilar. Já o aumento da rigidez do bloco proporcionou, em média, um aumento da capacidade portante dos modelos.

abstract: Pile caps are structural elements used to transfer loads from the superstructure to a group of piles. The design of caps is normally based on analytical formulations, considering the strut and tie method. Through the advance of computational technology, the use of an integrated soil and foundation model may suggest a behavioral trend to obtain a more realistic modeling for the structural element being studied. This work aimed at analyzing, in numerical fashion, the structural behavior of reinforced concrete two-pile caps considering the lateral friction between the piles and the ground through a continuous modeling, as well as to analyze the portion of the load that is transferred to the ground directly by the cap. The lateral friction was modeled considering node coupling and through contact elements. Simulations were performed considering three soil types (sandy, clayish, and soilless), three cap heights, and three pile lengths. Soil parameters were obtained through semi-empirical correlations. Through these analyses, the conclusion was reached that, on average, 4.50% of the force applied to the pillar is transferred directly to the ground by cap. In terms of the principal compression stresses, in the superior nodal region, the strut tends to form beyond the section of the column. Alternatively, increasing cap stiffness provided, on average, an increase in the load carrying capacity of the models.

resumo: Blocos de concreto armado sobre estacas podem ser dimensionados por meio de modelos plásticos (Modelo das bielas e tirantes) ou modelos baseados na teoria da flexão. A formulação disponível para a verificação das tensões é baseada em blocos apoiados sobre estacas de concreto, sendo que existem poucos estudos abordando a distribuição de tensões em blocos sobre estacas metálicas. Com o intuito de analisar o comportamento estrutural de blocos apoiados sobre estacas metálicas e as tensões que surgem nas zonas nodais superior e inferior, foram ensaiados quatro modelos de blocos sobre duas estacas metálicas. As variáveis foram o comprimento de embutimento do perfil dentro do bloco e em um dos modelos foi soldada uma chapa de aço quadrada no topo das estacas. Observou-se que o embutimento interfere de maneira significativa no comportamento estrutural do bloco. Concluiu-se que, para a verificação das tensões na zona nodal inferior do elemento deve ser considerada, além da área da estaca, uma área de concreto confinado entre as abas do perfil.

abstract: Reinforced concrete pile caps may be designed trough plastic models (strut and tie model) or models based on bending theory. The formulae available for verifying the stress is based on caps supported on concrete piles, with few studies about the stress distribution on caps supported on steel piles. To analyze the structural behavior of caps supported on steel piles, as well as the stress on the superior and inferior nodal zones, four two-pile caps supported on steel piles were tested. The variables were the embedment length and in one of the specimens a steel plate was welded on top of both piles. It was observed that the embedment length has substantial influence on pile cap structural behavior. It was concluded that, to verify the stress on inferior nodal zone of the cap, aside from pile area, an area of concrete confined between the flaps of the pile must be considered.