NUMERICAL APPROACH OF THE BOND STRESS BEHAVIOR OF STEEL BARS EMBEDDED IN SELF-COMPACTING CONCRETE (SCC) AND IN ORDINARY CONCRETE IN PULLOUT MODELS

Abstract

The main objective of this paper is to analyze by numerical models the bond stress behavior on the steel-concrete interface. Numerical pullout models based on the finite element method were used, considering the nonlinear behavior of the materials. The analyzed parameters were the concrete compressive strength (30 and 60 MPa), the concrete type (self-compacting concrete and ordinary concrete) and the bar diameter (10 and 16 mm). According to the numerical results, a good approach was obtained for the pre-peak branch of the load vs. slip curve for all specimens with different concrete class strength and bar size. The stress distribution presented satisfactory behavior, showing a gradual stress transfer from the beginning to the end of the embedment length. Keywords: Bond strength; numerical simulation; finite element method; nonlinear behavior; pullout tests. RESUMO O principal objetivo deste trabalho é analisar, por meio de modelos numéricos, o comportamento da tensão de aderência da interface aço concreto. Modelos numéricos de arranchamento de barras baseado no método dos elementos finitos foram utilizados, considerando o comportamento não linear dos materiais. Os parâmetros analisados foram a resistência à compressão do concreto (30 e 60 MPa), o tipo de concreto (autoadensável e convencional) e o diâmetro da barra de aço (10 e 16 mm). De acordo com os resultados numéricos, foi obtida uma boa aproximação para o trecho de pré-pico da curva força versus deslizamento para todos os modelos com diferentes classes de concreto e diâmetro da barra de aço. A distribuição de tensões apresentou comportamento satisfatório, mostrando uma gradual transferência de tensão no comprimento de transferência do modelo. Palavras Chave: resistência de aderência, simulação numérica, método dos elementos finitos, comportamento não linear, ensaios de arrancamento.