The main theme of this diploma thesis is a description and a strength analysis of several steel structures of valve frames used by Bosch Rexroth, s. r. o. The first part sums up possibilities of fastening of hydraulic control elements. Furthermore, current types of valve frames were described. The strength analysis of three steel structures was output of using the finite elements method. The result of these analysis was the determination of the loads and critical points of individual structures. In the end of this study, new structures for one block frame were designed to modify the critical locations of the original solution.

This master’s thesis describes the design of two-girder overhead crane. At the beginning of the work are designed sectional characteristics of the girder and the crossbeam. Furthermore, they are calculated loads applied during crane operation. Following the determination of the static load and fatigue strength. All calculations are solved with respect to relevant standards relating to overhead cranes. The work also includes analysis of purchased components, which are geared motors, bumpers and drive (no drive) wheels.

In den vergangenen Jahrzehnten sind die aktuellen Auslegungsgrundlagen für Mitnehmerverzahnungen in Zahnkupplungen erarbeitet und für die praktische Anwendung nutzbar aufbereitet worden. Ein seit jeher bestehendes Problem aber ist die nicht prognostizierbare Verschleißerscheinung Fressen innerhalb der Verzahnung. Diese Unkenntnis erschwert eine zuverlässige, betriebssichere Bemessung von Zahnkupplungen in hohem Maße. Die vorliegende Arbeit behandelt die Entwicklung eines Berechnungsansatzes zur Bestimmung der Fresstragfähigkeit von verlagerungsfähigen Mitnehmerverzahnungen in ölgefüllten Zahnkupplungen. Sie leistet damit einen Beitrag zur Erweiterung der bestehenden Bemessungsmethode und bietet für weiterführende Forschungstätigkeiten eine substanzielle Grundlage. / Over the past decades, the current design bases of gear coupling indentations have been developed and prepared for practical application. Nevertheless, scuffing is one of the most considerable design problems, due to the fact that it is not predictable. This lack of knowledge complicates a reliable and fail-safe dimensioning crucially. The presented dissertation deals with the formulation of a calculation approach concerning the determination of scuffing load capacity of displaceable indentations in oil-filled gear couplings. It contributes to the enhancement of the current method of structural design and it serves a substantial basis for further research projects.

Šiame darbe nagrinėjama standžių sujungimo mazgų įrengimo įtaka iš anksto įtemptų surenkamų gelžbetoninių sijų laikomajai galiai ir įlinkiams. Laikomosios galios analizės metu nagrinėjama sijų ribinės apkrovos ir tempiamos zonos armatūros kiekio priklausomybė nuo standžiai jungčiai įrengti naudojamos jungiamosios armatūros skerspjūvio ploto ir betono klasės. Sijų įlinkių analizės metu nagrinėjama, kiek galima sumažinti sijų įlinkius, skerspjūvio aukštį ar padidinti tarpatramio ilgį įrengus standžias jungtis. Taip pat atliekama standaus mazgo apspaudimo įtakos sijų įlinkiams analizė. Remiantis moksliniais straipsniais ir mokomosiomis knygomis nagrinėjami įvairūs standaus mazgo įrengimo konstrukciniai sprendiniai bei kontinualių sijų įrąžų ir įlinkių skaičiavimo metodai. Standžios jungties įtempių ir deformacijų būvis tiriamas baigtinių elementų metodu naudojant kompiuterinę statybinių konstrukcijų skaičiavimo programą LUSAS Analyst. Atlikus iš anksto įtemptų surenkamųjų gelžbetoninių sijų, sujungtų tarpusavyje standžiu mazgu, darbo analizę pateikiamos baigiamojo magistro darbo išvados ir pasiūlymai. Darbą sudaro 8 dalys: įvadas, standžių mazgų įrengimo ypatumai ir konstrukcinai sprendiniai, kontinualių sijų įrąžų ir įlinkių skaičiavimo metodai, standžių mazgų įrengimo įtakos sijų laikomajai galiai analizė, standžių mazgų įrengimo įtakos sijų įlinkiams analizė, standaus mazgo analizė baigtinių elementų metodu, išvados ir pasiūlymai, literatūros sąrašas. Darbo apimtis –... [toliau žr. visą tekstą] / The paper investigates precast prestressed beams and increase of their carrying capacity and decrease of deflections by providing rigid connections between adjascent spans. The analysis of carrying capacity includes relations between load capacity (herewith the sectional area of tensile reinforcement) and material properties of rigid connection, such as sectional area of continuity reinforcement and concrete grade. The analaysis of deflections investigates the reduction of beam height and increase of span length by providing moment continuity between adjascent spans. The effects of prestressing rigid connection is also discussed. Various moment continuity provision methods are reviewed. The stress-strain state of rigid connection is analysed by using finite element method. The conclutions and suggestions are made at the end of the thesis. The master thesis includes these parts: introduction, analysis of moment continuity provision methods, review of moment redistribution and deflection calculation methods, analysis of increased load carrying capacity after provision of moment continuity, analysis of decreased deflections after provision of moment continuity, rigid connection analysis using finite element method, conclusions and suggestions, references. Master thesis consists of – 77 p. text without appendixes, 24 pictures, 16 tables, 15 bibliographical entries.

Nesta tese foram avaliados o comportamento de tubulões a céu aberto, instrumentados, em solo não-saturado e colapsível. Para o desenvolvimento destes estudos foram executados seis tubulões instrumentados, com o objetivo de se obter a capacidade de carga e recalques, avaliar as curvas de transferência de carga, bem como a separação das parcelas de resistência da base e atrito lateral. Provas de carga na umidade natural e com inundação do solo através de cava de superfície foram realizadas para a quantificação da influência da variação da umidade na capacidade de carga e na colapsibilidade do solo. Os carregamentos aplicados nos tubulões foram do tipo lento (SML). Ensaios de campo e laboratório foram realizados para a obtenção dos parâmetros de resistência do solo e acompanhamento da variação do teor de umidade in situ com vistas ao estudo da capacidade de carga com a utilização dos conceitos dos solos não-saturados. Simulações numéricas foram realizadas com a utilização do modelo proposto por MACHADO (1998) para prever o comportamento dos tubulões executados em solo não-saturado no Campo Experimental de Fundações da USP/São Carlos. / The performance of instrumented pier in unsaturated and collapsible soil was evaluated. In order to study it, six instrumented caissons were performed to obtain the bearing capacity, settlements, the load transfer curves, and the separation of the base resistance and skin friction. Static load test were carried out with natural and saturated soil conditions to quantify the influence of moisture on the behaviour of pier. Field and laboratory tests were performed to obtain the soil resistance parameters and moisture content variation \"in situ\" in order to study the bearing capacity using unsaturated soil concepts. Numerical simulations were carried out through the model proposed by MACHADO (1998) to predict the behaviour of pier built unsaturated soil at the experimental field of foundations of USP/São Carlos.

[pt] A necessidade da execução de escavações urbanas cada vez mais profundas tem imposto aos engenheiros geotécnicos o grande desafio de equilibrar elevados esforços horizontais com um mínimo de deslocamentos do maciço de solo e das estruturas localizadas nas vizinhanças. Para muitos destes casos, a utilização de cortinas atirantadas se constitui na solução técnica mais adequada. As primeiras obras com ancoragem em solo surgiram em diversos países (Alemanha, Itália, França) no final da década de 1950, numa evolução direta da técnica de ancoragem em maciços de rocha, e no Brasil esta técnica foi pela primeira vez empregada no Rio de Janeiro em 1957 nas rodovias Rio - Teresópolis e Grajaú - Jacarepaguá. Um grande avanço ocorreu na década de 1970, na implantação das obras do metrô de São Paulo, com a introdução de ancoragens reinjetáveis com calda de cimento sob altas pressões. Atualmente, ancoragens em solo são executadas intensamente em muitos países com cargas que em geral ainda não ultrapassam a 1500 kN. Esta dissertação tem como objetivo principal o estudo do comportamento de cortinas ancoradas em solo, incluindo uma revisão dos principais métodos para análises de estabilidade e obtenção da capacidade de carga. A utilização do método dos elementos finitos, através do programa comercial Plaxis v.7.2, permitiu a comparação dos valores do fator de segurança calculados com métodos de equilíbrio limite, bem como a realização de estudos paramétricos com o objetivo de verificar a influência no comportamento mecânico da cortina de vários parâmetros de projeto, tais como a espessura da cortina, ângulo de inclinação dos tirantes, embutimento da estrutura, etc. / [en] The need for deeper urban excavations has imposed to geotechnical engineers the great challenge of balancing high horizontal forces with occurrence of minimum displacements in soil as well as in the structures nearby. In many of such cases, tied-back earth retaining walls are the technical solution the most recommended. The use of ground anchorage, as a direct extension of the rock anchoring technique, began in several countries (Germany, Italy, France) during the decade of 1950. In Brazil, the first application occurred in the construction of the Rio - Teresópolis and Grajaú - Jacarepaguá highways in the State of Rio de Janeiro, in 1957, and it experimented an important development during excavation of galleries for the Sao Paulo subway, in the decade of 1970, where high pressure grouting has been firstly applied as an industrial process. Currently, soil anchorages are intensely executed throughout the world, carrying loads that in general are not higher than 1500 kN yet. This main objective of this thesis is to study the mechanical behavior of tied-back earth retaining walls, including a comprehensive review on the main methods used for stability analyses and load capacity calculation. The finite element method, through the commercial software Plaxis v.7.2, is employed in order to compare the values obtained for the safety factors through several techniques, as well as to carry out a parametric study to better understand the influence on the retaining wall of several engineering parameters such as the wall thickness, angle and number of ties, depth of wall embedment, etc.

Les travaux de recherche constituent une contribution au développement de la théorie de la fiabilité en mécanique des fluides. Pour la conception de machines et de systèmes mécatroniques complexes, de nombreux composants fluides, difficiles à dimensionner, sont utilisés. Ces derniers ont des caractéristiques intrinsèques statiques et dynamiques sensibles et ont donc une grande importance sur la fiabilité et la durée de vie de la plupart des machines et des systèmes.Le développement effectué se concentre spécialement sur l'évaluation de la fiabilité d’un palier fluide grâce à un couplage « mécanique des fluides - fiabilité ». Ce couplage exige une définition propre de la fonction d’état limite permettant d’estimer la probabilité de défaillance d’un palier fluide. La modélisation par l'équation de Reynolds modifiée permet de déterminer la capacité de charge d’un palier fluide en fonction des conditions de fonctionnement. Plusieurs formes simples de paliers fluides ont été modélisées analytiquement et leurs probabilités de défaillance ont été estimées grâce à des méthodes d'approximation FORM/SORM (First Order Reliability, Second Order Reliability) et de simulation Monte Carlo. / These research is a contribution to the development of reliability theory in fluid mechanics. For the machines design and complex mechatronic systems, many fluid components are used. These components have static and dynamic sensitive characteristics and thus have a great significance on the reliabilityand lifetime of the machines and systems. Development performed focuses specifically on the reliability evaluation of a fluid bearing using a"fluid mechanics - reliability" interaction approach. This coupling requires a specific definition of the limit state function for estimating the failure probability of a fluid bearing. The Reynolds equation permits to determine the fluid bearing load capacity according to the operating conditions. Several simple geometries of fluid bearings were modeled analytically and their failure probabilities were estimated using the approximation methods FORM / SORM (First Order Reliability Method,Second Order Reliability Method) and Monte Carlo simulation.

A capacidade de carga de estacas pode ser determinada experimentalmente através de provas de cargas estáticas ou de ensaios de carregamentos dinâmicos, conforme as prescrições da NBR 6122:2010. Na sua forma tradicional, o ensaio de carregamento dinâmico, fundamentado na teoria da equação da onda unidimensional, consiste em aplicar uma sequência de golpes de energia aproximadamente constante no conjunto de amortecedores colocado sobre a estaca e medir, no seu topo, valores de deformação específica e aceleração em função do tempo. Esse ensaio evoluiu ao longo dos anos com o avanço da tecnologia e com o desenvolvimento de modelos numéricos, que permitem simular a prova de carga estática na estaca ensaiada dinamicamente. Outra evolução, uma verdadeira \"revolução\", foi a introdução do método de energia crescente proposto por Aoki (1989). O presente estudo é uma iniciativa de aprofundamento do método de energia crescente com foco na definição da envoltória máxima de resistência lateral, permitindo recuperar as mobilizações dos atritos no fuste da estaca, perdidas em golpes anteriores ao de máxima energia aplicada, principalmente em camadas próximas ao topo da estaca. Este procedimento foi denominado Método da Envoltória Máxima de Resistência Lateral. É apresentada uma revisão bibliográfica envolvendo provas de cargas estáticas e ensaios de carregamentos dinâmicos para determinar a capacidade de carga em estacas, junto com os métodos analíticos, empíricos e semiempíricos, disponíveis na literatura técnica. São apresentados três estudos de casos de obras no Estado de São Paulo, nos quais foram realizados ensaios estáticos e dinâmicos nas mesmas estacas, sendo 2 pré-moldadas e uma escavada. A aplicação do Método da Envoltória Máxima de Resistência Lateral conduziu a uma definição de maiores capacidades de carga através do CAPWAP, com curvas carga-recalque simuladas aderentes às das provas de cargas estáticas. Além disso, permitiu estimativas mais precisas do efeito de \"setup\" a longo prazo e forneceu maiores detalhes a respeito do comportamento do sistema estaca-solo. / The load capacity of piles can be experimentally determined through static load tests or high strain dynamic load tests, as stated with the requirements of NBR 6122:2010. In its traditional form, the dynamic load test, based on the theory of the one-dimensional wave equation, consists of applying a sequence of constant energy blows upon the pile, and by these blows are measured values of deformation and acceleration as a function of time. The traditional method has evolved through technological advances along the years, with the development of numerical models that simulate the static load test of a pile dynamically tested. Another evolution, a true called \"revolution\", was the introduction of a method of increasing energy test created and proposed by Aoki (1989). The traditional method has evolved through technological advances along the years. The present study is an initiative to deepen the increasing energy method focusing on the definition of the maximum lateral resistance envelope, allowing recovering the mobilized resistance along the shaft, lost in blows prior to the maximum applied energy, especially in layers close to the top of the pile. This procedure was called the Maximum Envelope of Shear Strength. A review is presented involving static load tests and dynamic load tests to determine the load capacity on piles, together with the analytical, empirical and semi empirical methods available in the literature. Three case studies from the State of São Paulo are presented, where static and dynamic tests were performed on the same piles, two driven and one cast-in-place piles. The application of the Maximum Envelope of Shear Strength led to a definition of higher load capacities through the CAPWAP, with simulated load-displacement curves with good correlations in comparison with the static load tests. In addition, it allowed for more accurate estimates of the long-term \"set-up\" effect and provided more detail about the behavior of the pile-soil system.

A capacidade de carga de estacas pode ser determinada experimentalmente através de provas de cargas estáticas ou de ensaios de carregamentos dinâmicos, conforme as prescrições da NBR 6122:2010. Na sua forma tradicional, o ensaio de carregamento dinâmico, fundamentado na teoria da equação da onda unidimensional, consiste em aplicar uma sequência de golpes de energia aproximadamente constante no conjunto de amortecedores colocado sobre a estaca e medir, no seu topo, valores de deformação específica e aceleração em função do tempo. Esse ensaio evoluiu ao longo dos anos com o avanço da tecnologia e com o desenvolvimento de modelos numéricos, que permitem simular a prova de carga estática na estaca ensaiada dinamicamente. Outra evolução, uma verdadeira \"revolução\", foi a introdução do método de energia crescente proposto por Aoki (1989). O presente estudo é uma iniciativa de aprofundamento do método de energia crescente com foco na definição da envoltória máxima de resistência lateral, permitindo recuperar as mobilizações dos atritos no fuste da estaca, perdidas em golpes anteriores ao de máxima energia aplicada, principalmente em camadas próximas ao topo da estaca. Este procedimento foi denominado Método da Envoltória Máxima de Resistência Lateral. É apresentada uma revisão bibliográfica envolvendo provas de cargas estáticas e ensaios de carregamentos dinâmicos para determinar a capacidade de carga em estacas, junto com os métodos analíticos, empíricos e semiempíricos, disponíveis na literatura técnica. São apresentados três estudos de casos de obras no Estado de São Paulo, nos quais foram realizados ensaios estáticos e dinâmicos nas mesmas estacas, sendo 2 pré-moldadas e uma escavada. A aplicação do Método da Envoltória Máxima de Resistência Lateral conduziu a uma definição de maiores capacidades de carga através do CAPWAP, com curvas carga-recalque simuladas aderentes às das provas de cargas estáticas. Além disso, permitiu estimativas mais precisas do efeito de \"setup\" a longo prazo e forneceu maiores detalhes a respeito do comportamento do sistema estaca-solo. / The load capacity of piles can be experimentally determined through static load tests or high strain dynamic load tests, as stated with the requirements of NBR 6122:2010. In its traditional form, the dynamic load test, based on the theory of the one-dimensional wave equation, consists of applying a sequence of constant energy blows upon the pile, and by these blows are measured values of deformation and acceleration as a function of time. The traditional method has evolved through technological advances along the years, with the development of numerical models that simulate the static load test of a pile dynamically tested. Another evolution, a true called \"revolution\", was the introduction of a method of increasing energy test created and proposed by Aoki (1989). The traditional method has evolved through technological advances along the years. The present study is an initiative to deepen the increasing energy method focusing on the definition of the maximum lateral resistance envelope, allowing recovering the mobilized resistance along the shaft, lost in blows prior to the maximum applied energy, especially in layers close to the top of the pile. This procedure was called the Maximum Envelope of Shear Strength. A review is presented involving static load tests and dynamic load tests to determine the load capacity on piles, together with the analytical, empirical and semi empirical methods available in the literature. Three case studies from the State of São Paulo are presented, where static and dynamic tests were performed on the same piles, two driven and one cast-in-place piles. The application of the Maximum Envelope of Shear Strength led to a definition of higher load capacities through the CAPWAP, with simulated load-displacement curves with good correlations in comparison with the static load tests. In addition, it allowed for more accurate estimates of the long-term \"set-up\" effect and provided more detail about the behavior of the pile-soil system.

This diploma thesis is dedicated to mechnical desing, fabrication and assembly of experimental bearing testing rig. First part of the document contains research of current knowlege in the field of bearing testing and desings of currently used machines. In second part is conception of the testing rig described. Third part contains description of design variations that were designed. In Discussion is comented choices of final variants. Last part is dedicated to functional verification of the whole testing rig by first series of the tests.