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Volume 5, Number 3 (June, 2012) p. 316-342 • ISSN 1983-4195
© 2012 IBRACON
This study deals with the reduction of the stiffness in precast concrete structural elements of multi-storey buildings to analyze global stability. Hav-
ing reviewed the technical literature, this paper present indications of stiffness reduction in different codes, standards, and recommendations and
compare these to the values found in the present study. The structural model analyzed in this study was constructed with finite elements using
ANSYS® software. Physical Non-Linearity (PNL) was considered in relation to the diagrams M x N x 1/r, and Geometric Non-Linearity (GNL) was
calculated following the Newton-Raphson method. Using a typical precast concrete structure with multiple floors and a semi-rigid beam-to-column
connection, expressions for a stiffness reduction coefficient are presented. The main conclusions of the study are as follows: the reduction coef-
ficients obtained from the diagram M x N x 1/r differ from standards that use a simplified consideration of PNL; the stiffness reduction coefficient
for columns in the arrangements analyzed were approximately 0.5 to 0.6; and the variation of values found for stiffness reduction coefficient in
concrete beams, which were subjected to the effects of creep with linear coefficients from 0 to 3, ranged from 0.45 to 0.2 for positive bending mo-
ments and 0.3 to 0.2 for negative bending moments.
Keywords
: precast concrete, physical non-linearity, global stability, m x n x 1/r diagrams.
No presente trabalho investiga-se a redução da rigidez de elementos estruturais de concreto pré-moldado de edifícios de múltiplos pavimentos
para a análise da estabilidade global. Apresentam-se as indicações da redução de rigidez de diferentes códigos, normas e recomendações de
associações encontradas na literatura técnica, para servir de comparação com os valores encontrados no estudo. O modelo estrutural analisa-
do foi construído em elementos finitos com o auxílio do software ANSYS
®
. A não-linearidade física (NLF) foi considerada com as relações dos
diagramas M x N x 1/r e a não-linearidade geométrica (NLG) segundo o método de Newton-Raphson. Tomando como base uma estrutura típica
de concreto pré-moldado de múltiplos pavimentos com ligação viga x pilar de comportamento semi-rígido, são apresentadas expressões para o
coeficiente redutor de rigidez. As principais conclusões do estudo desenvolvido são: os coeficientes redutores obtidos segundo o diagrama M x
N x 1/r divergem das indicações normativas para consideração simplificada da NLF; o coeficiente redutor de rigidez para os pilares dos arranjos
analisados foi da ordem de 0,5 a 0,6; a variação dos valores encontrados para os coeficientes redutores de rigidez nas vigas em concreto armado
submetidos aos efeitos da fluência pelo coeficiente linear de 0 a 3 foi de 0,45 a 0,2 para momento positivo e de 0,3 a 0,2 para momento negativo.
Palavras-chave:
concreto pré-moldado, não-linearidade física, estabilidade global, diagramas m x n x 1/r.
Contribution to assessing the stiffness reduction of
structural elements in the global stability analysis of
precast concrete multi-storey buildings
Contribuição para a avaliação da redução da rigidez de
elementos estruturais de concreto pré-moldado de edifícios
de múltiplos pavimentos para análise da estabilidade global
M. C. MARIN
a
cuadradomarin@yahoo.com.br
M. K. EL DEBS
b
mkdebs@sc.usp.br
a
Department of Structural Engineering, São Carlos School of Engineering, University of São Paulo, cuadradomarin@yahoo.com.br, CEP 13566-590,
São Carlos, Brazil;
b
Department of Structural Engineering, São Carlos School of Engineering, University of São Paulo, mkdebs@sc.usp.br, CEP 13566-590,
São Carlos, Brazil.
Received: 23 Oct 2011 • Accepted: 08 Mar 2012 • Available Online: 26 Jun 2012
Abstract
Resumo