11 |
[en] AN EXPERIMENTAL STUDY OF FLEXURAL STRENGTHENING OF REINFORCED CONCRETE BEAMS USING CARBON FIBER STRIPS / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DO REFORÇO À FLEXÃO DE VIGAS DE CONCRETO ARMADO UTILIZANDO COMPÓSITOS COM TECIDO DE FIBRAS DE CARBONOANA CAROLINA NEVES DE ARAUJO 04 September 2002 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho é o estudo experimental do
comportamento e do desempenho de vigas de concreto armado
reforçadas à flexão com tecidos de compósitos de
fibras de carbono.O programa experimental consiste no
ensaio de sete vigas biapoiadas com um vão em balanço.
Todas as vigas possuem a mesma seção transversal, armaduras
e vãos,dimensionadas de forma que, antes do reforço, o
valor do momento positivo máximo seja igual ao do momento
negativo máximo. A primeira viga ensaiada não foi reforçada
e foi utilizada como viga de referência. As vigas
reforçadas foram divididas em dois grupos. No primeiro
grupo, três vigas foram igualmente reforçadas nas regiões
de momentos máximos positivos e negativos. No segundo
grupo, três vigas tiveram sua armadura de reforço
duplicada, em relação às vigas do primeiro grupo, na região
de momento máximo negativo.As vigas foram concretadas,
instrumentadas e ensaiadas no Laboratório de Estruturas
e Materiais da PUC-Rio. Para tentar reproduzir a situação
real, o carregamento foi aplicado nas vigas reforçadas até
atingir cerca de 50% do valor previsto para a ruptura.
Neste instante a viga já apresentava diversas fissuras e o
ensaio foi interrompido para aplicação do reforço sob
carregamento.Os resultados obtidos para as vigas em termos
de deflexão, deformação da armadura,fissuração, modo e
carga de ruptura são analisados. É possível verificar um
aumento significativo de resistência e rigidez das vigas
reforçadas, confirmando a eficiência deste tipo de reforço.
A ductilidade avaliada em termos de critérios energéticos
aparece como um parâmetro adequado para a análise do
comportamento estrutural de vigas reforçadas com tecidos de
compósitos de fibras de carbono. / [en] This investigation deals with the experimental evaluation
of the performance of carbon fiber composites used for
flexural strengthening of six reinforced concrete beams.
The experimental program consists on the tests of seven
simply supported beams with an overhanging portion, each
one with the same cross section, steel reinforcement and
span.The beams were designed to have the same value of
maximum positive and negative moments. The first beam was
not strengthened and it was used as a reference beam. The
flexural strengthening of two categories of beams was
considered. Category I beams were designed with equal
flexural strengthening in the maximum negative and positive
moments region. Category II beams were designed with double
flexural strengthening in the maximum negative moment
region.A total of three concrete beams of each category
were constructed, instrumented and tested at the PUC-Rios
Structures and Materials Laboratory. The average concrete
strength was 20 MPa. The reinforcement steel bars have a
yield strength of MPa. The flexural strengthening was
applied under loading.The responses of the beams in terms
of deflections, strains and modes of failure were
examined. It was possible to verify a significant
increasing in loading-carrying capacity of the beams due to
strengthening. The results of this investigation are useful
in substantiating the design data and providing design
guidelines for this type of strengthening and they show that
the energetic criterions are adequate parameters for the
analysis of the beams.
|
12 |
[en] BEHAVIOR OF TEXTILE REINFORCED CONCRETE (TRC) SLENDER COLUMNS SUBJECT TO COMPRESSION / [pt] COMPORTAMENTO DE PILARES ESBELTOS DE CONCRETO TÊXTIL (CT) SUJEITOS A COMPRESSÃOFERNANDA CRISTINNA ALONSO DOS SANTOS 03 December 2018 (has links)
[pt] Este trabalho tem como objetivo investigar o desempenho de pilares de Concreto Têxtil (CT) sujeitos a compressão. Um programa experimental foi conduzido incluindo caracterização do material, ensaios de flexão de quatro pontos em placas e ensaios de compressão em pilares retangulares e de seção I com diferentes comprimentos e condições de contorno. Um modelo normal-momento-curvatura de um grau de liberdade foi proposto e seus resultados, utilizando propriedades do material determinadas experimentalmente, são comparados aos obtidos para os ensaios de flexão de quatro pontos, para validação. Curvas força-deslocamento obtidas experimentalmente são apresentadas juntamente com as cargas máximas e modos de falha e o modelo numérico é usado para determinar imperfeições, bem como para dar suporte à análise de resultados. As influências de imperfeições e propriedades mecânicas do concreto no comportamento do pilar real são discutidas e é mostrado que a resistência à tração do concreto tem uma forte influência na carga de pico de pilares com maior esbeltez. Foram observadas reduções de capacidade de até 53,6 por cento em relação às esperadas para um pilar perfeito e é mostrado que o modelo pode ser usado com precisão para a previsão de carga. No que diz respeito ao tecido, é demonstrado que a contribuição do reforço em membros comprimidos não deve ser desconsiderada. / [en] This work aims to investigate the performance of Textile Reinforced Concrete (TRC) columns subject to compression. An experimental program including material characterization, four-point bending tests on plates and compression tests on rectangular and I-section columns with different lengths and end conditions was conducted. A one-degree of freedom axial force-moment-curvature model is proposed and the results using experimentally determined material properties are compared to those obtained for four-point bending tests, for validation. Load vs lateral deflection curves obtained experimentally are reported along with maximum loads and failure modes and the numerical model is used to determine imperfections as well as to support the analysis of results. The influences of imperfections and mechanical properties of concrete in the actual column behavior are discussed and it is shown that the tensile strength of concrete has a strong influence in the peak load of columns with greater slenderness. Erosions of capacity up to 53.6 percent were observed with respect to those expected for a perfect column and it is shown that the model can be accurately used for strength prediction. Concerning the textile, it is shown that the reinforcement contribution should not be neglected for members in compression.
|
13 |
[en] APPLICATION OF COHESIVE FRACTURE MODELS TO THE ANALYSIS OF STEELFIBER REINFORCED CONCRETE STRUCTURES / [pt] APLICAÇÃO DE MODELOS DE FRATURA COESIVA À ANÁLISE DE ESTRUTURAS DE CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS DE AÇOLUIS ANTONIO TADAIESKY BARBOZA 16 February 2016 (has links)
[pt] Nessa dissertação, investiga-se através do método dos elementos finitos
o processo de fratura em estruturas de materiais quase frágeis com base em
modelos de representação explícita de fratura por meio de elementos de fratura
coesiva. Para tanto, são apresentadas duas formulações distintas de
elementos finitos com base na zona de fratura coesiva. A formulação do
modelo do coesivo com base no potencial PPR e a formulação dos modelos
coesivos Bi-linear e Linear exponencial. As modelagens numéricas e análises
são realizadas no simulador Abaqus . Essas formulações são aplicadas à
simulação da evolução de trincas em corpos de prova de concreto reforçado
com fibras de aço em ensaios de tração, flexão e cisalhamento. Apresentando
a aplicabilidade da metodologia a problemas reais de fratura em modo I, II e em
modo misto. Através dessas análises foi demostrada a aplicabilidade da
formulação de zona coesiva a representação de fratura em materiais quase
frágeis. O potencial PPR e o modelo Linear exponencial foram os modelos
mais adequados à simulação dos ensaios em concreto reforçado com fibra de
aço. / [en] In this thesis, the fracture process in structures with quasi-brittle materials
was investigated using the finite element method based on the cohesive zone
model. Two different cohesive model formulations are presented: a potential
formulation, the PPR model, and a formulation for the bi-linear and linearexponential
models. These formulations were applied in the simulation of
fracture propagation in concrete specimens reinforced with steel-fibers. The
specimens were subjected to Mode I, II and mixed-mode loading through the
direct tensile, shear and bending tests. The analyses were simulated in the
Abaqus . The good applicability of the cohesive zone model for fracture
propagation analysis in quasi-brittle materials were demonstrated with the
performed simulations. The PPR potential model and the linear-exponential
model presented better results in tests with concrete reinforced with steel-fiber
specimens.
|
14 |
[en] MECHANICAL BEHAVIOR AND NUMERICAL MODELING OF TEXTILE REINFORCED CONCRETE / [pt] COMPORTAMENTO MECÂNICO E MODELAGEM NUMÉRICA DE CONCRETO TÊXTILLEO THEODORO D AZEVEDO LEMOS BAHR 19 June 2017 (has links)
[pt] O concreto têxtil é um material compósito com qualidades de alta resistência e peso reduzido, combinadas com potencial ecológico nas áreas de construção e arquitetura. No entanto, importantes aspectos mecânicos seguem irresolutos, postergando a ampla utilização deste material compósito. Um programa experimental é apresentado para apurar os parâmetros-chave do concreto têxtil, composto de ensaios de tração uniaxial em compósitos reforçados com carbono. Diferentes processos de fabricação, tamanhos de corpo de provas e coatings de tecido são utilizados. Então, um modelo de Elementos Finitos (FE) é proposto e validado através de dados coletados em ensaios de tração direta e round panel. O modelo de EF é composto por uma estrutura sanduíche, contendo matriz cimentícia, tecido e interface. Uma resposta constitutiva específica é atribuída a cada tipo de elemento. Os testes de tração uniaxial simulados apresentaram excelente concordância com os resultados experimentais, tanto nas curvas de tensão-deformação, quanto nos mechanismos de tranferência de esforços entre os componentes do material compósito. Os resultados obtidos dos testes de round panel apresentaram diferença nas curvas de tensão-deformação, mesmo com a presença dos mecanismos de transmissão de esforços no material. / [en] Textile Reinforced Concrete (TRC) offers high-strength and light-weight capabilities combined with ecological potential in construction and architecture spheres. However, important mechanical aspects of TRC are still unresolved, delaying broad utilization of the composite material. An experimental program to measure key parameters of TRC is presented, consisting of uniaxial tension tests in carbon-reinforced TRCs. Different manufacture processes, sizes of test specimen and textile coatings were used. Then, a Finite Elements (FE) model is proposed and validated with experimental data acquired from uniaxial tension and round panel tests. The FE model is made of a sandwich-like structure, containing cementitious matrix, textile and interface elements. A specific constitutive response is assigned to each phase of the composite material. The uniaxial tension tests simulated in the FE model showed excellent agreement with the experimental program, both in the stress-strain curve and stress-transfer mechanisms inside the composite. The results obtained from the simulated round panel tests exhibited differences in the stress-strain curve, but the stress transfer
mechanisms were observed.
|
15 |
[en] NUMERICAL SIMULATION OF FRACTURE PROCESSES IN CONCRETE STRUCTURES COMBINING THE DISCRETE AND THE SMEARED APPROACHES / [pt] SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE FRATURAMENTO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO COMBINANDO OS PROCESSOS DISCRETO E DISTRIBUÍDORICARDO AMORIM EINSFELD 09 November 2001 (has links)
[pt] O presente trabalho consiste na elaboração de um modelo
para simulação numérica do fraturamento em estruturas de
concreto utilizando-se o Método dos Elementos Finitos e
conceitos da Mecânica da Fratura aplicada ao concreto.
A característica mais importante deste modelo está na
transição do processo de fraturamento distribuído para o
processo discreto à medida em que as deformações se
localizam em uma certa região da estrutura. Com isto, pode-
se tirar proveito das principais vantagens apresentadas
pelos dois processos, ao mesmo tempo em que se eliminam
algumas de suas maiores desvantagens. A simulação é
suportada por um pré-processador para geração automática da
malha de elementos finitos e por uma sofisticada estrutura
de dados topológica que assegura a consistência da malha
gerada. A fissura discreta é inserida em uma região de
comportamento plástico selecionada pelo programa, e somente
esta região é rediscretizada após a inserção e propagação
da fissura. Todo o processo é monitorado pelo usuário
através da mesma interface gráfica. A análise pelo processo
distribuído é desenvolvida através de um modelo plástico
não-associado e algumas dificuldades numéricas são
encontradas na tentativa de representar o comportamento da
estrutura nas proximidades da carga máxima e no regime pós-
pico. Um procedimento numérico é proposto para contornar
estas dificuldades. / [en] This work consists of the development of a model for
numerical fracture simulation of concrete structures using
the Finite Element Method and concepts of Fracture
Mechanics applied to concrete.The most important
characteristic of the simulation is the transition from the
smeared to the discrete approach as the strain localizes in
a certain region of the structure. With this method
it is possible to take advantage of the main
characteristics of the two approaches and, at the same
time, eliminate some of their disadvantages.The simulation
is supported by a pre-processor for automatic finite
element mesh generation and by a sophisticated topology-
based data structure that assures mesh consistency.
The discrete crack is introduced into a plastic region
selected by the program, and only this region is remeshed
after crack propagation. All the process is monitored
through the same user interface.The smeared analysis is
developed through a non-associated plastic model which poses
some numerical difficulties when tracing the behavior of
the structure close to the peak and in the post-peak
regime. A numerical solution is proposed to avoid these
difficulties.
|
16 |
[en] INSTABILITY OF SEGMENTAL REINFORCED CONCRETE ARCHS / [es] INESTABILIDAD DE ARCOS SEGMENTADOS DE CONCRETO ARMADO / [pt] INSTABILIDADE DE ARCOS SEGMENTADOS DE CONCRETO ARMADOHUMBERTO CORREIA LIMA JUNIOR 13 September 2001 (has links)
[pt] Arco segmentado é uma estrutura composta de vários
segmentos retilíneos,emendados em pontos pertencentes a uma
curva em forma de arco que circunscreve a estrutura.
A coincidência dos pontos das emendas (nós) com essa curva
permite a redução dos momentos fletores nesses pontos.
O arco segmentado assim idealizado apresenta algumas
vantagens para a indústria de pré-moldados, quais sejam:
permite a utilização das fôrmas empregadas na moldagem
de outros tipos de peças retilíneas como pilares e vigas;
permite a construção de arcos com qualquer relação entre a
flecha e o vão, empregando-se as mesmas fôrmas,
bastando para isso variar os ângulos entre os segmentos
emendados.
Neste trabalho é feito um estudo teórico sobre a
estabilidade dos arcos segmentados,utilizando para isto o
modelo computacional baseado no método nos elementos
finitos. Dentro deste estudo são realizadas análises sobre
a influência da relação altura/vão, da variação do
número de segmentos, da presença de imperfeições iniciais e
da ação do vento no comportamento global destes arcos.
Também é desenvolvido um procedimento para o cálculo da
carga crítica dos arcos segmentados bi e tri-articulados e
que leva em consideração tanto as cargas caracterizadas por
pontos limite como as por pontos de bifurcação.
São apresentados os detalhes e resultados de um ensaio
experimental de um arco segmentado de concreto armado, que
teve como objetivo principal a verificação do
comportamento global deste tipo de estrutura e da
eficiência do modelo computacional aqui utilizado. / [en] Segmental arch is a structure made of several straight
segments of precast concrete connected at points belonging
to a curve in the form of an arch which circumscribes the
structure. This type of arch has some advantages for the
precasting industry: a) it allows the use of the same forms
used to cast other types of straight pieces such as beams
and columns; b) it allows the construction of arches with
any height/span ratio, using the same forms, which is
achieved just by varying the angle between the connected
segments. In this work, a study of the stability of this
type of arch is developed, with the use of a computer model
based on the finite elements method. In side of this study,
the effects of height/span ratio variation, segment number
variation, initial imperfections presence and the wind
action are investigated. In addition, a calculus procedure
of the critical load to the segmental arches is developed.
This procedure takes in consideration the loads
characterized by limit points as much as that by
bifurcation points. Is also presented an experimental test,
of a segmental arch made of reinforced concrete, that was
conducted with the purpose of studying the global behavior
of this type of structure, and verify the efficiency of the
computer model used. / [es] El arco segmentado es una extructura compuesta de varios segmentos rectilíneos,enmendados en
puntos que pertenecen a una curva en forma de arco que circunscribe la extructura. La intercepción
de los puntos de las enmiendas (nodos) con esa curva permite la reducción de los momentos flectores
en esos puntos. El arco segmentado presenta algunas ventajas para la industria de premoldados
como son: permite la reutilización de las formas para el moldeado de otros tipos de piezas rectilíneas
como pilares y vigas; permite la construcción de arcos con cualquier relación entre la flecha y el vano,
utilizando las mismas formas, tan solo variando los ángulos entre los segmentos enmendados. En este
trabajo, se desarrolla un estudio teórico sobre la estabilidad de los arcos segmentados,utilizando el
modelo computacional basado en el método en los elementos finitos. Dentro de este estudio se
analiza la influencia de: la relación altura/vano, la variación del número de segmentos, la presencia
de imperfecciones iniciales y la acción del viento en el comportamiento global de estes arcos.
También se desarrolla un procedimiento para el cálculo de la carga crítica de los arcos segmentados
bi y triarticulados que lleva en consideración tanto las cargas caracterizadas por puntos límites como
por puntos de bifurcación. Se presentan detalles y resultados de un ensayo experimental de un arco
segmentado de concreto armado, cuyo objetivo principal es verificar el comportamiento global de
este tipo de extructura y la eficiencia del modelo computacional aqui utilizado.
|
17 |
[en] NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF FLAT SLABS PRESTRESSED CONCRETE FLOORS / [pt] ANÁLISE NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO DE PAVIMENTOS CONSTITUÍDOS DE LAJES LISAS DE CONCRETO PROTENDIDOMARIA VANESSA LA TORRE CUBAS 26 September 2012 (has links)
[pt] Lajes lisas de concreto protendido com cordoalhas engraxadas não aderentes têm sido empregadas em pavimentos de edificações com frequência nos últimos anos. Essa solução estrutural é ideal quando se tem uma distribuição regular dos pilares. Além disso, sabe-se que lajes de concreto protendido oferecem vantagens técnicas sobre a solução tradicional em concreto armado, principalmente para vencer vãos maiores e onde muitas vezes se exigem seções mais esbeltas. O objetivo desta dissertação é estabelecer critérios práticos para o projeto de lajes lisas protendidas, maciças ou nervuradas, visando ao atendimento dos critérios relativos ao estado limite de utilização. Com este propósito, um estudo paramétrico foi realizado no qual foram analisados as tensões nas regiões de introdução das forças de protensão e a influência da rigidez dos pilares na retenção da protensão. A investigação foi conduzida por meio de modelagens em elementos finitos, empregando elementos do tipo casca para as lajes e elementos tipo viga para os pilares. No caso das lajes nervuradas, suas mesas foram representadas por elementos casca e as nervuras por elementos viga levando em conta a excentricidade entre seus centros geométricos. / [en] Concrete flat slabs prestressed with unbounded greased strands have been used in building floors over the last years. This structural solution is ideal when the columns are regularly distributed. In addition, it is known that prestressed floors have some technical advantages when compared to the traditional solution in reinforced concrete, mainly in cases of large spans and when lighter elements are required. The objective of the present work is to propose practical criteria for the design of flat slab prestressed concrete floors, for the cases of uniform thickness slabs and waffle slabs, aiming at complying with serviceability limit state. A parametric study was carried out to analyze the stress distribution in prestressing load introduction zones and the influence of the columns in retaining prestressing loads. The investigation was conducted using finite element models in which shell and frame elements were used to represent the slabs and the columns. For the case of waffle slabs, flanges and webs were modeled with shell and frame elements, respectively, taking into consideration the eccentricity between these two elements.
|
18 |
[pt] ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE LONGARINAS DE PONTES FERROVIÁRIAS DE CONCRETO ARMADO / [en] RELIABILITY ANALYSIS FOR STRINGERS OF CONCRETE RAILWAY BRIDGESANDREA ISABEL ROJAS ERASO 13 March 2012 (has links)
[pt] Em todo projeto de estruturas de engenharia existem incertezas associadas às propriedades dos materiais, às propriedades geométricas e aos carregamentos. Essas incertezas geralmente são consideradas através de fatores de segurança. A análise de confiabilidade aplicada ao projeto de estruturas é uma ferramenta que permite avaliar a probabilidade de falha da estrutura para um determinado modo de comportamento e a sensibilidade deste projeto em relação às variáveis consideradas. Neste trabalho são aplicadas estratégias de avaliação da confiabilidade das vigas principais de uma ponte existente de concreto armado, as quais são verificadas no estado limite último na flexão simples e no estado último de serviço na formação de fissuras, segundo as recomendações da NBR6118:2003. Foram desenvolvidas rotinas com o auxílio do programa Matlab para avaliar a probabilidade de falha da ponte segundo o método de simulação de Monte Carlo e o método FORM (First Order Reliability Method). Também é realizada uma análise de sensibilidade para analisar a influência de cada variável na confiabilidade da ponte. / [en] In the project of engineering structures, some design variables are usually taken as deterministic, although there are uncertainties associated with loads, material and geometrical properties. The use of safety factors is the most common strategy to deal with these uncertainties. The reliability analysis of structures is a tool to assess the probability of structural failure in a certain behavior and the sensitivity of this failure in relation to each variable considered. This work is concerned with the reliability analysis of the main beams of an existing bridge made of reinforced concrete, which is checked at the ultimate limit state in simple bending and the ultimate state of service in the formation of cracks as recommended by NBR6118: 2003. Matlab routines are developed in order to assess the probability of failure of the bridge using two methods: Monte Carlo simulation and FORM (First Order Reliability Method). Additionally, a sensitivity analysis is performed in order to analyze the influence of each variable in the reliability of the bridge.
|
19 |
[es] DIAGRAMAS DE INTERACCIÓN PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE PILARES ESBELTOS Y SECCIONES DE CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA / [pt] DIAGRAMAS DE INTERAÇÃO PARA O DIMENSIONAMENTO DE PILARES ESBELTOS E SEÇÕES DE CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA / [en] INTERACTION DIAGRAMS FOR THE DESIGN OF HIGH STRENGTH CONCRETE SLENDER COLUMNS AND CROSS-SECTIONSEVELYN GABBAY ALVES 01 August 2001 (has links)
[pt] A utilização do concreto de alta resistência já é uma
realidade e muitos países estão adaptando suas normas para
levar em conta as propriedades deste material. No
dimensionamento de pilares esbeltos e seções com concreto
de alta resistência é importante observar a relação tensão-
deformação adotada no cálculo, pois enquanto para o
concreto convencional a deformação máxima, ecu, é 0,0035,
para o de alta resistência esta deformação depende do valor
da resistência do concreto, diminuindo com o aumento do
fck. Para um concreto com fck = 80 MPa, por exemplo,
ecu é em torno de 0,0022 de acordo com as relações tensão -
deformação propostas pelo MC90-CEB. A relação tensão-
deformação com ecu dependente de fck irá alterar os
diagramas de interação adimensionais para o dimensionamento
de pilares esbeltos e concreto de alta resistência. São
construídos neste trabalho diagramas de interação força
normal - momento fletor - curvatura (n,m,f) e força normal -
momento fletor - índice de esbeltez (n,m,l) para o
dimensionamento de pilares esbeltos e diagramas de
interação (nd,md) e (nd,mdx,mdy) para o dimensionamento de
seções submetidas a flexão composta reta e oblíqua. Adotou-
se a relação tensão-deformação proposta pelo MC90-CEB e
valores de fck de 50 a 80 MPa. Os diagramas para pilares
esbeltos foram construídos com auxílio do programa PCFRAME
(KRÜGER, 1989) e os diagramas para o dimensionamento de
seções foram construídos com um programa desenvolvido neste
trabalho. Através dos resultados, observa-se que, como ecu
depende de fck, todos os diagramas de interação sofreram
diferenças, podendo ser dito ainda que o uso dos
diagramas já existentes, construídos com ecu constante e
igual a 0,0035, pode conduzir a erros contra a segurança
estrutural. / [en] The use of high strength concrete is already a reality and
many countries are adapting their design codes to take into
account the properties of this material. For the design of
slender columns and sections subjected to combined axial
force and bending, the most important property is the
stress-strain relationship. While for normal concrete
the strain at ultimate, ecu, can be considered constant and
equal to 0,0035, for high strength concrete ecu depends on
the concrete strength, decreasing as the strength
increases. For a concrete with fck of 80 MPa, for instance,
ecu is around 0,0022 according to the CEB Model Code (1990).
Stress-strain relationship with ecu dependent of fck will
affect the nondimensional interaction diagrams for the
design of slender columns and sections of high strength
concretes. Nondimensional interaction diagrams moment-axial
load-curvature (m,n,f) and diagrams moment-axial load-
slenderness ratio (m,n,l), for the design of slender
columns, and nondimensional interaction diagrams (md,nd)
and (nd,mdx,mdy) , for compression plus axial and biaxial
bending of sections, are constructed in this work. The
diagrams were constructed for concretes with strength
between 50 MPa and 80 MPa, adopting suitable stress-strain
relationships recommended by the CEB Model Code 1990. The
diagrams for slender columns were constructed with the aid
of an existing computational program developed in an
earlier thesis, while the diagrams for the design of
sections were constructed with a new program, specially
developed in this work. The results have shown that all
these diagrams are affected, even when presented in a
nondimensional form, when stress-strain diagrams with ecu
dependent of fck are adopted. The use of traditional
nondimensional interaction diagrams, constructed
with ecu constant and equal to 0,0035, may lead to errors
against structural safety. / [es] La utilización del concreto de alta resistencia es una realidad actual y muchos países estan
adaptando sus normas para tener en cuenta las propiedades de este material. En el
dimensionamiento de pilares esbeltos y secciones con concreto de alta resistencia es importante
observar la relación tensión-deformación que se adopta en el cálculo, porque mientras para el
concreto convencional la deformación máxima, ecu, es 0,0035, para el de alta resistencia esta
deformación depende del valor de la resistencia del concreto, diminuyendo con el aumento del fck.
Para un concreto con fck = 80 MPa, por ejemplo, ecu es en torno de 0,0022 de acordo con las
relaciones tensión - deformación propostas por el MC90-CEB. La relación tensión- deformación con
ecu dependente de fck alterará los diagramas de interacción adimensionales para el
dimensionamiento de pilares esbeltos y concreto de alta resistencia. En este trabajo se construyen
diagramas de interacción fuerza normal - momento flector - curvatura (n,m,f) y fuerza normal -
momento flector - índice de esbeltez (n,m,l) para el dimensionamiento de pilares esbeltos y
diagramas de interacción (nd,md) y (nd,mdx,mdy) para el dimensionamiento de secciones sometidas
a flexión compuesta recta y obliqua. se adoptó la relación tensión-deformación propuesta por el
MC90-CEB y valores de fck de 50 la 80 MPa. Los diagramas para pilares esbeltos fueron construidos
con auxilio del programa PCFRAME (KRÜGER, 1989) e implementamos un programa para obtener
los diagramas para el dimensionamiento de las secciones. A través de los resultados se observa que,
como ecu depende de fck, todos los diagramas de interacción sufren diferencias, y puede decirse que
el uso de los diagramas construidos con ecu constante e igual la 0,0035, pueden conducir a errores
que afectan la seguridad extructural.
|
20 |
[pt] AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO COM UMA ABORDAGEM DE RESISTÊNCIA GLOBAL / [en] SAFETY ASSESSMENT OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES WITH A GLOBAL RESISTANCE APPROACHCLAUDIA INTERLANDI 11 December 2020 (has links)
[pt] A avaliação da segurança das estruturas vem evoluindo do formato tradicional das Tensões Admissíveis para métodos mais racionais baseados em Estados Limites a partir de meados do século passado. A partir de finais deste século, se reconheceu a arbitrariedade na definição de coeficientes de majoração de
cargas e minoração de resistências implícitas nestes métodos e ferramentas de análise de segurança baseadas em métodos probabilísticos têm sido desenvolvidos. Em paralelo a isso, busca-se desenvolver, dentro dos métodos determinísticos, processos mais compatíveis com as situações reais de ruptura das estruturas, como a abordagem por Segurança Global. As normas de projeto de estruturas vão
progressivamente introduzindo estes novos métodos. Porém, ainda não se encontra na literatura uma análise sistemática para quantificação da segurança probabilística consequente da aplicação destes métodos. O objetivo deste trabalho é contribuir nesta avaliação de segurança em estruturas típicas de concreto armado, analisadas pelos métodos convencionais dos Estados Limites, pelos métodos de Segurança Global e por análises probabilísticas completas. Dentro das análises probabilísticas,
procura-se superar uma grande dificuldade na aplicação dos métodos, que é a avaliação das características probabilísticas das variáveis, pela aplicação de uma abordagem Bayesiana, que permite uma reavaliação contínua das variáveis, assim como a aplicação nesta definição do julgamento de Engenharia do analista.
Um ponto importante da análise de confiabilidade, quando é feita em seções isoladas de uma estrutura pode levar a resultados conservadores e enganosos, uma vez que as estruturas se comportam como um todo. / [en] Structural safety assessment has evolved from the traditional allowable stress design to more rational methods based on limit states. Current practice on the limit states verifications are based on the partial factor method. However, since the beginning of this century, the arbitrariness in the definition of the partial factors used to increase the values of the loads and to reduce the properties of the material has been recognized. This simplified procedure are often conservative and may lead to expensive upgrades. This situation has motivated the development of methods for safety verification based on a probabilistic approach. Parallel to this, it is sought to develop, within deterministic methods, processes more compatible with real situations of rupture of structures, such as the global safety approach. Structural design standards are progressively introducing these new methods. However, a systematic analysis for the quantification of probabilistic safety resulting from the application of these methods has not yet been found in the literature. The objective of this thesis is to contribute in this safety assessment of reinforced concrete
structures, analyzed by the conventional methods of Limit States, by Global Safety methods and by complete probabilistic analyses. Within the probabilistic analyses, it is tried to overcome a great difficulty in the application of the methods that is the evaluation of the probabilistic characteristics of the variables, by the application of a Bayesian approach, that allows a continuous revaluation of the variables, as well
as the application in this definition of "engineering judgment" of the analyst. . An important point of the analysis that the reliability analysis usually done in isolated sections of a structure can lead to conservative and misleading results, since the structures behave as a whole.
|
Page generated in 0.0528 seconds