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[pt] ANÁLISE EXPERIMENTAL DE VIGAS ARMADAS DE CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO COM DIFERENTES TIPOS DE FIBRAS / [en] EXPERIMENTAL ANALYSIS OF HIGH STRENGTH CONCRETE BEAMS REINFORCED WITH DIFFERENT FIBRESADRIANO DA SILVA MACIEL 21 November 2001 (has links)
[pt] O futuro aponta para um crescente emprego do concreto de
alto desempenho e da incorporação de fibras no concreto. O
concreto de alto desempenho por suas maiores resistência e
durabilidade e as fibras por conseguirem dar ductilidade e
tenacidade aquele produto extremamente frágil. Recentemente
foi publicada no Brasil a proposta de revisão da NBR6118,
chamada de nova NB1. Nela novas relações constitutivas para
o concreto estão indicadas, assim como foram modificados
processos de dimensionamento. Neste trabalho foi feita a
experimentação de três séries de vigas de concreto de alto
desempenho nas quais foram incorporadas três tipos de
fibras: aço, polipropileno e sisal. Nas peças da primeira
série, a ruptura foi atingida por cisalhamento. Já as vigas
das segunda e terceira séries foram concebidas de sorte a
se atingir o estado limite último por flexão. Apresentam-se
algumas considerações sobre o desempenho das vigas e a
performance das fibras. Utiliza-se a formulação da nova NB1
para prever o comportamento das peças estruturais. Faz-se
uma análise a respeito do esforço cortante resistente de
cálculo e do momento fletor resistente de cálculo
utilizando-se também expressões das normas Norueguesa,
Canadense e Neo Zelandeza. Os resultados mostram que as
fibras interferem pouco nos esforços resistentes nos
estados limites últimos. As fibras de aço apresentaram
ligeira e benéfica influência no esforço cortante
resistente de cálculo. Também indicam que a formulação da
nova NB1 pode em muitos casos ser adequada mesmo para
concretos de resistência característica superiores a 50MPa,
com e sem fibras. Em outros casos, como no dimensionamento
ao esforço cortante, pode ser contra a segurança. As fibras
de sisal promovem um esmagamento mais brando do concreto,
apresentando um potencial que merece ser melhor investigado
e explorado. / [en] The future is directed to an increasing use of high
performance concrete reinforced with fibers. The former due
to its improved durability and strength, and the latter due
to its ability to give ductility and tenacity to such a
fragile product. Recently reviewed draft of the NBR 6118,
called new NB1, was published. New constitutive laws for
concrete and design procedures were incorporates. In this
work, three series of steel reinforced high performance
concrete beams with three types of fibers
steel,polypropylene and sisal) were tested. The first
series of beams attained shear rupture. In the second and
third series, the beams were reinforced so as to attain the
ultimate limit state by flexure. The behavior of the
beams subjected to two point loads is discussed. The
formulation presented by new NB1 to foresee the behavior of
the structural elements is used. An analysis concerning
shear and flexural moment design is also made using the
procedures from Norway, Canada and New Zeland codes.
Results show that fibers have low influence on resistant
shear and moment in the ultimate limit states. The steel
fibers presented a slightly and beneficial influence on the
resistant shear force. The results also show the new NB1
code may in several cases be adequate to concrete with
strength reaching more than 50MPa, with or without fibers.
In other cases, as in shear design, it can be against
safety. The sisal fibers promote a soft crushing of the
concrete, presenting a potential which deserves further
investigation.
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[en] INFLUENCE OF LOADING RATE ON THE BOND STRENGTH BETWEEN CFC AND CONCRETE / [pt] INFLUÊNCIA DA TAXA DE CARREGAMENTO SOBRE A RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ENTRE CFC E CONCRETOSUELEN RODRIGUES 08 February 2010 (has links)
[pt] Neste trabalho é realizada uma investigação experimental sobre os efeitos de
cargas de impacto sobre a resistência de aderência entre o compósito de fibras de
carbono e o concreto. O objetivo foi verificar a influência da taxa de carregamento
sobre a resistência de aderência. O programa experimental consistiu em ensaios de
quarenta e cinco corpos-de-prova, constituídos de blocos de concreto e tiras de
fibras de carbono coladas nas laterais opostas dos blocos. As variáveis de estudo
foram a resistência à compressão do concreto (25 MPa, 45 MPa e 65 MPa) e a
taxa de carregamento que variou de um mínimo de 1,92 MPa/s (estático) para um
máximo de 438685 MPa/s (dinâmico). Os resultados dos ensaios mostraram que a
resistência de aderência foi afetada pela taxa de carregamento. / [en] An experimental investigation on the effects of impact loading on the bond
strength between carbon fiber composite and concrete is described in this work.
The objective was to verify the influence of loading rate on the bond strength. The
experimental program consisted on testing of forty five specimens made of
concrete blocks and carbon fiber strips glued on opposite sides of the block. The
variables studied were the concrete compressive strength (25 MPa, 45 MPa and 65
MPa) and loading rate which varied from a minimum of 1,92 MPa/s (static) to a
maximum of 438685 MPa/s (dynamic). Test results showed that the bond strength
was affected by loading rate.
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[en] EXPERIMENTAL STUDY OF BEAM-COLUMN JOINTS WITH DIFFERENT CONCRETE STRENGTHS / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DE LIGAÇÕES PILARES-VIGAS DE CONCRETOS DE DIFERENTES RESISTÊNCIASMAGNUS THIAGO DA ROCHA MEIRA 05 March 2010 (has links)
[pt] O emprego de concretos de diferentes resistências em pilares e nos
demais elementos do edifício, sendo o concreto dos pilares o de maior
resistência, tem sido uma opção adotada em algumas edificações. Nas
construções em geral, o concreto do pavimento é colocado continuamente
atravessando o nó pilar-pavimento. Como resultado, o concreto da parte do
pilar na região de encontro entre o pavimento e o pilar tem uma resistência
menor do que no resto do pilar. Como, em geral, esta região do pilar se
encontra confinada pelo pavimento, surge então a dúvida sobre qual é a
resistência à compressão que se deve utilizar no cálculo do pilar; se deve ser
a do pilar, a do pavimento ou um valor intermediário. O objetivo do trabalho é
estudar experimentalmente a influência do confinamento do nó em pilares
interceptados por vigas. As variáveis adotadas foram a taxa de armadura e a
deformação específica inicial na armadura longitudinal das vigas. Nesta tese
foram estudados experimentalmente quatro espécimes com vigas nas duas
direções e oito espécimes com vigas em uma direção. Também foram
ensaiados dois pilares isolados e homogêneos, um com concreto de mesma
resistência à compressão do concreto utilizado no pilar e outro com concreto
com resistência igual à resistência do concreto das vigas. As resistências
nominais dos concretos das vigas e dos pilares foram 30 MPa e 70 MPa
respectivamente. Os resultados indicaram que o confinamento promovido por
vigas nas duas direções resulta num aumento significativo na carga de
ruptura. O aumento da taxa de armadura das vigas aumenta a capacidade
final somente nos espécimes com vigas nas duas direções. A influência da
deformação inicial na armadura das vigas é inexpressiva. / [en] The use of concretes with different strengths in columns and in the others
elements of the floor, with the columns having the concrete with the highest
strength, has been an option adopted in some buildings. In general, the
concrete of the floor is poured continuously crossing the floor-column joint. As
a result, the concrete strength in the joint region is lower than the concrete
strength of the rest of the column. Since, in general, the joint region is confined
by the floor, a doubt on the effective strength of the joint remains. The
objective of the present work was to study experimentally the influence of the
lateral confinement in the joint region of columns intercepted by beams. The
variables were the reinforcement ratio and the initial strain in the tension
reinforcement of the beams. In the present thesis, four specimens with beams
in one direction and eight specimens with beams in two directions were studied
experimentally. In addition, two isolated columns were also tested, one with
concrete of same strength of the concrete of the columns and other with
concrete of same strength of the concrete of the beams. The compressive
concrete strength of the beams and columns were 30 MPa and 70 MPa
respectively. The results indicated that the confinement provided by beams in
two directions causes a significant increase of the failure load. The increase of
the tension reinforcement ratio of the beams increases the failure load only in
specimens with beams in two directions. The initial strain in the tension
reinforcement of the beams has no effect on the ultimate capacity of the
specimens.
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[pt] COMPORTAMENTO MECÂNICO E ANÁLISE DA EVOLUÇÃO DO DANO EM CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS SOB FADIGA À FLEXÃO PARA APLICAÇÕES ESTRUTURAIS / [en] MECHANICAL BEHAVIOR AND DAMAGE EVOLUTION OF FIBER REINFORCED CONCRETE UNDER FLEXURAL FATIGUE LOADING FOR STRUCTURAL APPLICATIONSVITOR MOREIRA DE ALENCAR MONTEIRO 11 April 2024 (has links)
[pt] A presente tese de doutorado tem como origem o projeto de pesquisa Aneel
PD-0394-1905/2019, realizado a partir de uma colaboração entre Furnas e PUC-Rio. A principal meta desse grande projeto de pesquisa está no desenvolvimento do
concreto reforçado com fibras visando sua aplicação em elementos estruturais que
estão submetidos à fadiga na flexão ao longo de toda sua vida útil, como torres
eólicas, pavimentos e elementos de pontes. Dessa maneira, ao longo de todo essa
tese doutorado, a degradação mecânica do concreto reforçado com fibras sob fadiga
é analisada em detalhe desde a escala da fibra em ensaios de arrancamento até a
escala estrutural através de testes mecânicos de fadiga em larga escala. A primeira
etapa desse estudo traz uma análise do comportamento à fadiga do concreto
reforçado com fibras. A vida à fadiga desse material é estudada através de diferentes
modelos estatísticos, que garantem avaliar a falha do material baseada em uma
probabilidade falha. Já os ensaios de fadiga no arrancamento ajudam a explicar na
escala interface fibra-matriz como ocorre a ruptura dos prismas sob carregamentos
cíclicos. Uma segunda fase desse trabalho mostra a degradação mecânica de vigas
armadas sob fadiga e o impacto da adição de fibras nos principais parâmetros de
interesse. A adição do reforço fibroso é responsável por causar uma redistribuição
de tensões na zona tracionada do elemento estrutural, diminuindo as deformações
da armadura longitudinal e amenizando a degradação mecânica do concreto armado
em termos de curvatura, deslocamento e rigidez. Além disso, a adição de fibras
também é responsável por incrementar significativamente a aderência da barra de
aço ao redor da matriz de concreto. Fator chave para explicar a melhora da resposta
mecânica da estrutura sob fadiga e estudada nessa tese de doutorado através dos
ensaios de arrancamento da barra aço. Por fim, uma nova solução analítica foi
desenvolvida para avaliar a degradação mecânica dos prismas de concreto
reforçado com fibras sob fadiga. As curvas analíticas propostas se adequaram de
forma bem sucedida os resultados experimentais analisados nesse trabalho. A
adição de fibras apresentou grande potencial visando uma diminuição da
degradação mecânica das estruturas de concreto armado submetidas a
carregamentos cíclicos. A redistribuição de tensões na zona tracionada devido às
fibras promove uma maior rigidez da estrutura sob fadiga, uma melhora da
aderência da armadura e uma maior capacidade de resistir aos ciclos de fadiga ao
longo do tempo. Esse ganho mecânico com o reforço fibroso, portanto, pode
garantir maior vida útil das estruturas em concreto armado. / [en] This doctoral thesis originates from the research project Aneel PD-0394-
1905/2019, carried out through a collaboration between Furnas and PUC-Rio. The
main objective of this extensive research project is the development of fiber
reinforced concrete for distinct structural application which are subjected to
continuous flexural fatigue loading along their useful life, such wind tower
endeavors, concrete pavements and bridge elements. The addition of fibers in the
concrete mix has the potential to mitigate the mechanical deterioration along the
continuous load cycles, enhancing, as a consequence, the durability and the fatigue
life of the cited concrete structural elements. Throughout this doctoral thesis, the
mechanical degradation of fiber reinforced concrete under fatigue is carefully
analyzed, starting from the fiber scale with pull-out tests and going up to the
structural scale through large-scale fatigue mechanical tests. The first stage of this
study involves an analysis of the mechanical behavior of fiber reinforced concrete
under fatigue loading. The material fatigue life is examined using different
statistical models, which allow evaluating material failure based on a failure
probability. Fatigue pull-out tests help explain, at the fiber-matrix interface scale,
how the prisms rupture under cyclic loading. A second phase of this work
demonstrates the mechanical degradation of reinforced structural beams under
fatigue and the impact of fiber addition on key concerned parameters. The addition
of fiber reinforcement causes a redistribution of stresses in the tension zone of the
structural element, reducing the deformations of the longitudinal rebar and
mitigating the mechanical degradation of reinforced concrete in terms of curvature,
displacement and stiffness. Furthermore, fiber addition significantly improves the
bond between the steel bar and the surrounding concrete matrix, a key factor in
explaining the enhanced mechanical response of the structure under fatigue, as
studied in this doctoral thesis through rebar pull-out tests. Finally, a new analytical
solution was developed to assess the mechanical degradation of fiber reinforced
concrete prisms under fatigue loads. The proposed analytical curves successfully fit
the experimental results analyzed in this work. The addition of fibers showed great
potential in reducing the mechanical degradation of reinforced concrete structures
subjected to cyclic loading. The stress redistribution in the tension zone, caused by
the fibers, promotes greater stiffness of the structure under fatigue, improves the
bond with the reinforcement and enhances the ability to withstand fatigue cycles
over time. Therefore, the observed enhancement of mechanical properties through
fiber reinforcement can ensure a longer service life for reinforced concrete
structures.
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[en] BEHAVIOR OF SLENDER HIGH STRENGTH CONCRETE COLUMNS UNDER UNIAXIAL AND BIAXIAL ECCENTRIC LOADS / [pt] COMPORTAMENTO DE PILARES ESBELTOS DE CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA SOB FLEXÃO COMPOSTA RETA E OBLÍQUABETZABET EVELIN VILAVILA NORIEGA 18 April 2011 (has links)
[pt] Trata-se de um estudo experimental do comportamento de pilares de alta
resistência submetidos à flexão composta reta e oblíqua. Foram ensaiados oito
pilares com seção transversal de 25x15 cm e comprimento de 300 cm,
compondo duas séries de 4 pilares cada uma. Na primeira série, a resistência do
concreto foi de 40 MPa e os quatro pilares foram ensaiados à flexão composta
oblíqua. Na segunda série, a resistência do concreto foi de 70 MPa e os quatro
pilares foram ensaiados à flexão composta reta. Em cada série, a variável foi a
taxa de armadura longitudinal que assumiu os valores 1,3%, 2,1%, 3,2% e 4,3%.
A finalidade foi verificar os valores da excentricidade de segunda ordem que
devem ser considerados no dimensionamento de pilares de concreto de alta
resistência. Os resultados experimentais foram comparados com os obtidos
pelos métodos do Pilar Padrão com Curvatura Aproximada e do Pilar Padrão
com Rigidez Aproximada que constam na NBR 6118:2003. Essa comparação
mostrou que o método da curvatura aproximada apresenta valores das
excentricidades de 2ª ordem próximos dos reais no caso de pilares submetidos à
flexão composta reta e oblíqua, enquanto que o método da rigidez aproximada é
contra a segurança só na maioria dos ensaios de pilares submetidos à flexão
composta reta. / [en] This work presents an experimental study of the behavior of slender high
strength concrete columns under uniaxial and biaxial eccentric compression
loads. Eight columns with cross-section of 15x25 cm and height of 300 cm were
tested, divided into two series. In the first series, the concrete strength was 40
MPa and the four columns were tested under biaxial compression. In the second
series, the concrete strength was 70 MPa and the four columns were tested
under uniaxial compression. In each series, the variable was the longitudinal
reinforcement ratio which assumed the values 1,3%, 2,1%, 3,2% e 4,3%. The
objective was to verify the values of the eccentricity of second order that should
be taken into account in the design of slender high strength concrete columns.
The experimental results were compared with theoretical results obtained by the
models of the approximated curvature and approximated stiffnes methods
prescribed in the NBR 6118:2003 code. This comparison showed that the method
of curvature approximate present values of the eccentricities of second order
close to the real in the case of columns under uniaxial and biaxial eccentric
compression loads, while the method of stiffness approximate is lower security in
columns under uniaxial eccentric compression load.
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[en] A STUDY OF EXTERNAL SHEAR STRENGTHENING OF REINFORCED CONCRETE BEAMS USING CARBON FIBER COMPOSITES / [pt] ESTUDO DO REFORÇO EXTERNO À FORÇA CORTANTE EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO UTILIZANDO COMPÓSITOS DE FIBRAS DE CARBONOBIANCA SALOMAO CONTARDO SILVINO PEREIRA 29 August 2005 (has links)
[pt] A crescente demanda por reforços em estruturas de concreto motivou a elaboração deste trabalho. Este estudo consiste na comparação entre modelos para o cálculo da parcela da força cortante resistida pelo reforço externo e na implementação computacional de um procedimento numérico para o dimensionamento da área de reforço à força cortante utilizando a NBR 6118, o modelo da treliça generalizada e a teoria do campo de compressão. Os objetivos deste estudo são: fornecer um melhor conhecimento dos
materiais utilizados, promover um melhor entendimento dos parâmetros atuantes na interação do concreto com os materiais compósitos e sistematizar o dimensionamento para obtenção da área necessária de reforço com compósitos de fibras de carbono. A análise dos modelos de cálculo da resistência à força
cortante e do dimensionamento da área de reforço foi feita através da comparação dos resultados teóricos com resultados experimentais encontrados na literatura. O modelo para o cálculo da parcela da força cortante resistida pelo reforço externo publicado por Chen e Teng em 2003 foi utilizado na implementação
computacional por ser o modelo que apresentou melhor desempenho na comparação. As comparações entre os resultados teóricos do dimensionamento e os resultados experimentais da literatura indicaram a necessidade de se avançar nos estudos para a elaboração de um modelo apropriado para o dimensionamento da área de reforço à força cortante com compósito de fibras de carbono. / [en] The increasing demand for reinforcement of concrete
structures using
carbon fiber composites was the main motivation of this
work. This study consists
of the comparison of different models that compute the
contribution of the
external reinforcement to the shear capacity of the beams,
and of the
implementation of a numerical procedure for the shear
design of strengthened
beams using the Brazilian code NBR 6118, the generalized
truss model and the
compression field theory. The objectives of this study are
to supply a better
knowledge of the materials used in the strengthening, to
promote a better
understanding of the parameters that act in the interaction
between the concrete
and the composite, and to systematize the design in order
to obtain the carbon
fiber composite cross-section area necessary for the
reinforcement. The analysis
of the shear reinforcement design models for determining
the cross-section area of
the carbon fiber composite was developed comparing the
analytical results with
the experimental results found in literature. The Chen and
Teng model, published
in 2003, for computing the contribution of the external
reinforcement to the shear
capacity of the beams, was used in the computational
implementation due to the
fact that it presented the best performance. Comparing the
analytical results
obtained by the theoretical model with the experimental
results found in literature,
the investigations showed the necessity of further studies
regarding the
implementation of a more appropriate model for the design
of the shear
reinforcement, and for a more precise computation of the
cross-section area of the
carbon fiber composite reinforcement.
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[en] EXPERIMENTAL VERIFICATION ON CFCCONCRETE BOND TROUGHOUT TENSION-COMPRESSION TESTS / [pt] VERIFICAÇÃO EXPERIMENTAL DA ADERÊNCIA CFC-CONCRETO POR MEIO DE ENSAIOS TRAÇÃO-COMPRESSÃOCLAUDIA DE OLIVEIRA PACHECO 26 January 2007 (has links)
[pt] O objetivo foi estudar a aderência entre o compósito de
fibra de carbono
(CFC) e o substrato de concreto, em corpos-de-prova
compostos de cubos de
concreto, por meio do ensaio de tração-compressão. Foram
ensaiados 18 corposde-
prova compostos de dois cubos de concreto (móvel e fixo)
ligados por tiras
de CFC coladas às suas laterais opostas onde a região à
ser estudada foi
devidamente instrumentada. Os parâmetros estudados foram a
resistência do
concreto, o tipo de carregamento (monotônico crescente e
carregamento em
ciclos de carga e descarga) e as diferentes superfícies do
concreto (superfície lisa
e superfície rugosa). Os resultados dos ensaios mostraram
que para as diferentes
resistências à compressão do concreto no intervalo
estudado não se obteve uma
formulação que indicasse a influencia da resistência à
compressão sob a
resistência última de aderência, para a qual foi obtido um
valor característico
igual a 1,44 MPa. Foram medidas as deformações específicas
do CFC assim
como do concreto, com as quais foram calculadas as tensões
de aderência e as
deformações específicas. Com os resultados experimentais
foram obtidos
gráficos e curvas de ajuste para energia de fratura vs.
resistência de aderência.
Com o critério de Coulomb-Mohr generalizado pode-se
estimar como valor
inicial a resistência de aderência da ordem de 30% da
tensão tangencial máxima
resistida pelo substrato de concreto. / [en] The purpose of this work was study the bond between the
composite of fiber
carbon (CFC) and the concrete substratum. A total of 18
tension-compression
tests on specimens with two concrete cubes (fixed and
movable) linked by fiber
carbon on opposites sides were performed. The area to be
studied was properly
monitored. The variables of these tests were the concrete
strength, the loading
type (monotonic loading and loading/unloading cycles), and
different concrete
surfaces (smooth face and rough face). The test results
showed that in the
interval analyzed, could not be obtain a formulation that
indicates the influence
of ultimate bond stress on concrete strength. A
characteristic value of 1,44 MPa
was obtained for the ultimate bond stress. The specific
deformations of CFC and
concrete were measured, allowing to calculate the bond
stress and the
corresponding mean strain. The experimental results
provided graphs and
adjustment curves for energy of fracture vs. bond stress.
With the Coulomb-
Mohr criteria it can be considered as initial value for
bond stress 30% of the
concrete mean shear strain.
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[en] RELIABILITY-BASED DESIGN OPTIMIZATION OF REINFORCED CONCRETE PLANE FRAMES / [pt] PROJETO ÓTIMO BASEADO EM CONFIABILIDADE DE PÓRTICOS PLANOS DE CONCRETO ARMADOALEX FABIANO DE ALMEIDA 28 April 2008 (has links)
[pt] Este trabalho compara o projeto ótimo determinístico (DDO)
com o projeto ótimo baseado em confiabilidade (RBDO) de
pórticos planos de concreto armado. A estrutura é modelada
por uma malha de elementos finitos usando elementos de
barras e considerando a não-linearidade geométrica e dos
materiais. Na formulação do problema de otimização proposto
as variáveis de projeto são definidas para cada elemento
finito da malha. Elas são as armaduras superior e inferior
das seções transversais de extremidade do elemento, a altura
da seção do elemento, as áreas de armadura transversal e o
parâmetro D usado para descrever os estados limites últimos
de acordo com a norma brasileira NBR 6118 (ABNT, 2004). Os
algoritmos de otimização utilizados são os de
programação quadrática seqüencial (PQS), programação linear
seqüencial (PLS) e o método das direções viáveis (MDV).
As variáveis randômicas do problema de RBDO são a
resistência à compressão do concreto, as resistências à
tração e à compressão do aço, assim como as cargas
aplicadas. As funções de comportamento são de dois tipos, a
primeira é relativa à carga crítica da estrutura e a
segunda ao controle de deslocamento para o estado limite de
utilização. Para o cálculo da probabilidade de falha de uma
função de comportamento, em cada iteração do problema de
RBDO, o método FORM (PMA) utilizará o algoritmo HMV para
obtenção do ponto de projeto. Análise de sensibilidade é
feita pelo método analítico. / [en] This work compares the Deterministic Design Optimization
(DDO) with
the Reliability-Based Design Optimization (RBDO) of
reinforced concrete plane
frames. The structure is modeled by a finite element mesh
using bar elements
and considering both geometric and material nonlinearities.
In the formulation of
the proposed optimization problem the design variables are
defined for each
element of the finite element mesh. They are the areas of
tensile and
compressive reinforcement at the element ends, the depth of
the element
rectangular cross-section, the areas of shear
reinforcement, and the parameter D
used to describe the deformation limit sates for the
element cross-sections
defined according to the Brazilian code for the design of
concrete structures
NBR 6118 (ABNT, 2004). The optimization algorithms used are
the Sequential
Linear Programming (SLP), the Sequential Quadratic
Programming (SQP) and
the Method of Feasible Direction (MFD).
The random variables of the RBDO problem are the concrete
compressive
strength, the steel compressive and tensile strength, as
well as some applied
loads. The performance functions are of two types, the
first relates to the critical
load of the structure and the second to the control of
displacements in the
serviceability state. For performing the calculation of the
probability of failure
for the associated performing function in each iteration of
the RBDO problem,
the method FORM (PMA) will be used in connection with the
HMV algorithm
for obtaining the project point. The sensitivity analyses
are carried out by the
analytical method.
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[en] EXPERIMENTAL STUDY ON THE BEHAVIOR OF COMPOSITE COLUMNS SUBJECTED TO COMPRESSION AND BENDING / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DO COMPORTAMENTO DE PILARES MISTOS SUJEITOS A FLEXO-COMPRESSÃOFABIANA FREITAS NOGUEIRA 15 December 2003 (has links)
[pt] Pilares mistos são pilares compostos de perfis metálicos,
concreto e vergalhões. Um tipo destes pilares é aquele em
que um perfil metálico fechado é preenchido com concreto
armado, que é o tipo de pilar adotado neste trabalho. Uma
de suas vantagens é a facilidade de execução. O objetivo
deste trabalho é estudar experimentalmente o comportamento
dos pilares mistos quando sujeitos à flexão-compressão.
Inicialmente foi realizada uma série de ensaios em corpos
de prova mistos com a finalidade de se obter a curva tensão-
deformação do concreto confinado. Em seguida foram
realizados 15 ensaios de pilares mistos onde as variáveis
estudadas foram o comprimento de flambagem do pilar, a
excentricidade da carga e a taxa de armadura. Os resultados
experimentais foram comparados com as resistências
calculadas de acordo com os métodos propostos nas normas
técnicas NBR 14323 e no EuroCode 4. De uma forma geral,
todos os métodos de cálculo forneceram bons resultados. / [en] Composite columns are a structural members subjected to
compression and bending, made of concrete and structural
steel. One particular type of composite column consists of
rectangular steel hollow sections completely filled with
concrete and reinforcing bars, which is the type of column
considered in this work. One of the advantages of this
column is the construction facility. The objective of this
work is to study experimentally the behaviour of composite
columns when subjected to combined compression and bending.
Initially a series of tests of composite specimens was
carried out in order to obtain the stress-strain curve for
the concrete confined by the steel section. Following that,
15 composite columns were tested with the purpose of
studying the effect of the buckling length, load
eccentricity and reinforcement ratio on the column strength.
The experimental results were compared to theoretical
resistances calculated by the NBR 14323 and EuroCode 4 Code
Requirements. In general, a good agreement was found
between the experimental and theoretical results.
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[en] ANALYTICAL MODEL FOR FLEXURAL DESIGN OF REINFORCED CONCRETE BEAMS STRENGTHENED WITH CARBON FIBERS COMPOSITES / [pt] MODELO ANALÍTICO PARA DIMENSIONAMENTO DE REFORÇO À FLEXÃO DE VIGAS EM CONCRETO ARMADO UTILIZANDO COMPÓSITOS DE FIBRAS DE CARBONOMELISSA COSTA JOAQUIM 08 June 2004 (has links)
[pt] O reforço de estruturas de concreto armado torna-se
necessário por uma série de fatores, tais como: erros de
projeto ou de execução que levam a sistemas estruturais
inseguros; deterioração do concreto e do aço causada por
envelhecimento natural; agentes agressivos ou
acidentes como incêndio e choques; mudança no tipo de
utilização original da estrutura através do aumento do
carregamento e/ou modificações na sua geometria. A
aplicação de compósitos de fibra de carbono para reforço de
estruturas de concreto armado representa o que há
de mais moderno em engenharia estrutural. O uso deste
material é bastante interessante devido à sua leveza, alta
resistência mecânica, resistência à corrosão,
neutralidade eletromagnética, fácil aplicação e
manutenção das dimensões originais do elemento
estrutural. A escolha deste tipo de reforço, em vez
de sistemas tradicionais que utilizam chapas de aço,
depende da viabilidade econômica e de restrições
específicas feitas no projeto. O objetivo deste trabalho é
desenvolver um modelo analítico para o dimensionamento à
flexão de vigas de concreto armado reforçadas com
compósitos de fibras de carbono. Foi realizada uma
revisão da literatura disponível de modo a se obter
evidências experimentais acerca do assunto. Com o
propósito de avaliar a eficiência do modelo
analítico desenvolvido, os resultados numéricos
calculados com este modelo são discutidos e comparados com
os resultados experimentais e teóricos obtidos da
literatura. / [en] The strengthening of reinforced concrete structures
turns to be necessary due to a number of factors, such
as: mistakes in the design or in the construction leading
to unsafe structural systems; deterioration of concrete and
steel caused by natural aging, aggressive agents or
accidents like fire and shocks; the changing of the
original use of the structure with the increase of loading
and/or modifications in the geometry. The application of
carbon fiber composites for strengthening of reinforced
concrete structures is a very new and modern issue in
structural engineering. The use of this material is
very interesting due to its lightness, high
mechanical strength, resistance to corrosion,
electromagnetic neutrality, easy application and
maintenance of the original shape of the structural
element. The choice of this type of reinforcement,
instead of more traditional systems using steel
plates, depends on the economical viability and specific
restrictions made in the project. The objective of this
work is to develop analytical model for flexural
design of reinforced concrete beams strengthened with
carbon fiber composites. A literature review was carried
out in order to obtain the experimental evidences on this
subject. In order to evaluate the efficiency of
the analytical model, the numerical results obtained
with this model are discussed and compared with the
experimental and numerical results obtained from literature.
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