Increasing the shear reinforcement ratio (ρw) can help meet architectural and structural requirements but often results in less reliable punching strength estimates from design codes. Nonlinear finite element analysis (NLFEA) has the potential to support a thorough assessment of the punching strength of slabs with shear studs, yet accurately modelling the interaction between concrete and transverse steel to capture the strength provided by shear rebars is challenging while using user-friendly software. This paper explores methodologies to assess the punching strength of slabs with double-headed studs with a commercial NLFEA program. Experimental tests were used to define the input parameters for the concrete’s nonlinear behaviour and to evaluate modelling approaches for shear studs, resulting in two strategies applied to slabs with varying ρw. NLFEA provided accurate punching strength estimates, consistently reproducing slabs’ rotations, crack patterns, and flexural strains. However, discrepancies in shear rebar strains highlight the challenges of using NLFEA to assess the response of slabs with shear reinforcement. Moreover, NLFE and experimental strengths were compared to estimates using the fib Model Code 2010 with levels of approximation (LoA) II, III, and IV, showing that, for the selected tests, increasing complexity in LoA IV did not consistently improve strength estimate accuracy.
1 January 2024 in Latin American Journal of Solids and Structures
This article presents a parametric numerical study of the pullout behavior of headed bars embedded in concrete elements. The finite element model was developed using Abaqus software and validated to simulate the behavior of four pullout tests. The numerical results were validated against the experimental results and showed excellent agreement with the load-slip response and failure modes. Furthermore, a parametric numerical study with 23 simulations was planned to explore the influence of several variables on concrete cone failure, including concrete strength, flexural reinforcement ratio, geometry and head size, shaft diameter, and edge and group effects. The ultimate load results, failure modes, and influence on ultimate load are discussed.
A construção civil é uma das atividades industriais que mais retém trabalhadores no Brasil, sendo em sua maioria, colaboradores com baixo índice de capacitação formal e técnica. Nesse sentido, a falta de capacitação é uma realidade a nível nacional e intensificada em cidades interioranas, uma vez que a falta de acesso à escolaridade, a ausência de cursos técnicos na área da construção civil são fatores determinantes na baixa disponibilidade de mão-de-obra capacitada. O presente estudo abordou uma pesquisa de campo analisando dos impactos gerados devido à ausência da capacitação técnica de colaboradores na construção civil no município de Nova Xavantina, no estado de Mato Grosso. Os objetivos foram conduzidos para a verificação de retrabalhos, custos e cronograma de obra em comparação a duas condições experimentais, sendo uma obra conduzida por colaboradores que receberam capacitação e outra em que a equipe não possuía nenhum treinamento ou orientação profissional. Por meio dos resultados, compreendeu-se que a equipe que recebera treinamento apresentou cronograma de obra satisfatório, reduzidas necessidades de retrabalho e, consequentemente, minimizou custos operacionais quando comparada à obra desenvolvida por colaboradores sem quaisquer treinamentos técnicos ou acompanhamento profissional. Portanto, é válido ressaltar que além do acompanhamento técnico obrigatório em obras, a presença deste profissional tem como função otimizar processos, reduzir custos e garantir a execução com qualidade e confiabilidade.