Analysis of RC Beams in Serviceability Limit State using Damage Mechanics

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5216/reec.v21i1.81146

Keywords:

Reinforced concrete beams, Damage Mechanics, Brazilian Standard, Serviceability Limit State

Abstract

ABSTRACT: The present work deals with the analysis of microcracked reinforced concrete beams using a proposed formulation based on Continuum Damage Mechanics. Note that, the most important mechanical phenomenon in quasi-brittle material like concrete is the cracking process. According to the Brazilian Standard, for evaluating vertical deflection in reinforced concrete beams, the section stiffness is homogeneously penalized removing the microcracked region. As consequence, the contribution of the non-linearity of that region is not considered. Thus, that strategy does not present coherence with the real essence on the cracking process of the material, since the cracking evolution is a gradual process. In this context, the proposed model in this paper intends to overcome that issue. Several tests using the proposed model are performed in RC beams comparing the obtained displacements with the ones provided by Brazilian Standard and experimental tests found in the literature. The applicability of the proposed model has been demonstrated essentially when dealing with RC beams which transversal section in deformation domain 3.

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Author Biographies

  • Felipe Furtado Nunes Jorge, Federal University of Catalão (UFCAT), Catalão, Goiás, Brazil - felipefurtadocivil@gmail.com

    Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Goiás (2018) e Mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Catalão (2022), com área de concentração em Estruturas e Construção Civil e linha de pesquisa em Mecânica das Estruturas e dos Materiais. É pós-graduado em Projetos de Estruturas e Engenharia de Segurança do Trabalho pela Faculdade de Pós-Graduação Unimais (2023) e em Engenharia de Barragens pela PUC Minas (2024). Atuou como Professor Adjunto na Universidade Federal de Catalão entre 2022 e 2023, ministrando disciplinas nas áreas de Estruturas e Mecânica dos Materiais. Desde 2023, exerce atividades na área de Engenharia de Barragens e Geotecnia na CMOC, com foco no atendimento a requisitos legais, inspeções de campo, monitoramento e acompanhamento técnico de projetos geotécnicos.

  • Higor Rafael Soares Oliveira, Federal University of Catalão (UFCAT), Catalão, Goiás, Brazil - rafacivilcac@gmail.com

    Engenheiro Civil, Graduado, Universidade Federal de Catalão

  • José Julio de Cerqueira Pituba, Federal University of Catalão (UFCAT), Catalão, Goiás, Brazil - julio_pituba@ufcat.edu.br

    Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Alagoas (1995), mestrado em Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) pela Universidade de São Paulo (1998), doutorado em Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) pela Universidade de São Paulo (2003) e realizou estágio de Pós-Doutorado na Swansea University (2011-2012). Foi Pró-Reitor de Pesquisa, Pós-Graduação e Inovação (2018-2024) da Universidade Federal de Catalão. Foi membro permanente do corpo docente do Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (Mestrado) da UFG na área Engenharias I (2012-2017). Atualmente é Professor Titular do Curso da Faculdade de Engenharia (FENG) da Universidade Federal de Catalão (UFCAT) e membro permanente do corpo docente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (Mestrado) e do Programa de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de Materiais (Doutorado) na área de Materiais. É Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq desde 2009.Atua como avaliador de cursos de graduação do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais (INEP), além de ser membro do Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON) e Associação Brasileira de Métodos Computacionais em Engenharia (ABMEC).

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Published

2026-06-28

Issue

Vol. 21 No. 1 (2026): [REEC] Revista Eletrônica de Engenharia Civil - Vol. 21, n° 1, 2026

Section

Estruturas

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How to Cite

FURTADO NUNES JORGE, F. et al. Analysis of RC Beams in Serviceability Limit State using Damage Mechanics. REEC - Revista Eletrônica de Engenharia Civil, v. 21, n. 1, p. 46–62, 28 Jun.2026.