Analysis and design of a port node using the connecting stringer-panel method and the strut-and-tie method
DOI:
https://doi.org/10.30612/ipsum.v1i1.18912Keywords:
Strut-And-Tie Models. Stringer-Panel-Model. Frame node.Abstract
Most reinforced concrete structural elements are designed according to Bernoulli's hypothesis, which in turn is a conceptual simplification in which the deformations caused by shear forces are disregarded and the sections remain flat after deformations, maintaining a linearly distributed deformation along the cross-section. However, in elements where shear stresses are significant and can cause abrupt changes along the cross-section, Bernoulli's hypothesis should not be considered. These regions where Bernoulli's hypothesis cannot be considered are known as "D" regions. Therefore, for the design and analysis of the "D" regions, alternative methods are considered, such as the Finite Element Model (FEM), the Strut-And-Tie Mod (STM) and the little known in civil engineering, the Stringer-Panel-Model (MBP). This paper explores the Stringer-Panel-Model (SPM) using computational tools such as SPMTool, developed by Mello (2022), in order to establish a comparison with the STM design, recognized by the ABNT NBR 6118:2023 standard. To do this, an example of a frame node with a 20 x 30 cm column and a 20 x 40 cm beam was developed. This structure is characterized by a geometric discontinuity, caused by an abrupt change in geometry along the section in the structural elements. The results obtained from the analysis between the methods showed that SPM is promising for structures in the "D" regions, which provided close transverse and longitudinal reinforcement ratios.
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