[pt] O presente trabalho se refere a uma anáise experimental da influência das pré cargas de flexão e torção combinadas, na resistência à fadiga dos aços quando submetido a uma flexão plana variável. Verificou-se que as pré cargas de flexão e troção combinadas tem pouca influência na resistência a fadiga para vidas (10)3 menor que N menor que 10 ciclos. Nesta faixa a maior influência foi de 13,97 por cento correspondendo a uma vida n mais (10)3 ciclos e uma pré carga uniaxial equivalente o m igual a 45,8 kgf/mm2, Todavia, para uma vida n maior que 5x10 ciclos não se verifiou nenhuma influência com pré cargas variando de 0 a 63,7 kgf/mm2. Por meio de testes de hipótese, com uma confiança Y igual a 90 por cento, constatou-se que não existe influência com pré cargas quando 17,4 menor que o mi menor que 63,7 kgf/mm2. Isto se deu para qualquer valor de N entre (10)3 e 10 ciclos. A teoria de falha adotada foi a teoria da máxima energia de distorção aplicada, separadamente, as componentes alternadas e médias. O corpo de prova utilizado tem um acabamento superficial de retificação fina, uma concentração de tensão a fadiga de 1,1 por cento (que foi considerada desprezível) e um diâmetro digual a 6 mais ou menos 0,5 mm na secção efetiva. O carregamento na região efetiva é de flexão pura tanto para a pré carga de flexão quanto para a componente alterada. Na análise estatística dos resultados utilizou-se a função de distribuição de Weibull, de grande aplicação no estudo de fadiga. A máquina utilizada faz parte deste trabalho e é de concepção original. / [en] This work consit in na experimental analysis about the influence of combined bending and torsion preloading in fatigue strength of steels, under variable plane bending. It has been shown that combined bending and torsion preloading has little influence in fatigue strength for lifes (10)3 less than N less than 10 cycles. In this range, the most significant influence is 13,97 per cent, corresponding to (10)3 cycles and an quivalent axial preloading 0 m 4 equal 45,8 kgf/ mm. However, for a life n more than 5x 10 cycles we have found no influence with preloading from zero zero to 63,7 kgf /mm. Using hypothesis testes, with 90 per cent confidence level, we have proved that there is no influence of preoloading when 17,4 less than mi less than 63,7 kgf / mm. This has been observed for any life N between (10)3 and 10 cycles. The maximum distortion energy theory was adopted as a flailure theory, applied to alternating and medium components separately. It was used a test specimen with fine ground surface finishing fatigue stress concentration factor 1,1 per cent (neglected) effective cross section in bending for preloading and for the alternating component. In the final statistical analysis it was the Weibull distribution fuction. The fatingue machine was specially designed in our laboratory to obtain the necessary data.

[pt] Este estudo teórico-experimental analisa o comportamento até a ruptura de vigas de concreto armado reforçadas externamente à torção com compósitos de fibras de carbono (CFC). No programa experimental, sete vigas de concreto armado, com seção transversal de 20 cm x 40 cm e 420 cm de comprimento, com mesma armadura de aço longitudinal e transversal e concreto com mesma resistência à compressão, foram ensaiadas até a ruptura. As vigas testadas foram divididas em três séries, sendo uma viga de referência sem reforço, três vigas com reforço transversal externo e três vigas com reforço externo transversal e longitudinal. Para a realização dos ensaios foi montada uma estrutura auxiliar de aço capaz de transferir às vigas a solicitação de torção pura. No estudo teórico foram desenvolvidas duas formulações. A primeira formulação, baseada no modelo da treliça espacial generalizada com abrandamento de tensões, apresenta uma sistemática para traçado da curva momento torçor x ângulo de torção por unidade de comprimento de vigas de concreto armado reforçadas à torção. A segunda formulação, fundamentada no modelo da Analogia da Treliça Espacial de acordo com a filosofia de dimensionamento do Eurocode 2, apresenta uma sistemática para dimensionamento de reforço com CFC . As duas metodologias adotam um modelo para determinação da aderência entre o substrato de concreto e o reforço. A inclusão da aderência nos modelos desenvolvidos é de grande importância porque em geral a ruptura do elemento estrutural ocorre devido ao descolamento do CFC. Os resultados experimentais obtidos nos testes das vigas foram utilizados para validar as duas formulações teóricas desenvolvidas. Os resultados experimentais apresentaram boa aproximação quando comparados com os modelos propostos. Verificou-se que todas as vigas reforçadas apresentaram um acréscimo de resistência à torção em torno de 40% em relação à viga de referência. Verificou-se que, após a fissuração, as vigas reforçadas apresentaram perda de rigidez inferior à da viga de referência. Observou-se que o ângulo da fissura medido experimentalmente, o ângulo de inclinação calculado pelo estado de deformação e o ângulo de inclinação calculado pelo estado de tensão da viga apresentaram valores próximos para cada viga. / [en] A theoretical-experimental research on the torsional behavior up to failure of reinforced concrete beams strengthened with external carbon fiber composites (CFC) was carried out. The experimental study comprises a series of seven reinforced concrete beams with the same compressive strength of concrete loaded to failure and subjected to torsion. The beams dimensions were 20 cm x 40 cm x 420 cm. The test specimens had the same internal steel reinforcement. The beams were divided in three series: the reference beam without strengthening; three beams with the external strengthening applied transversally and three beams with the external strengthening applied transversally and longitudinally. For the accomplishment of the tests an auxiliary steel structure was mounted, capable to transfer to the beams the pure torsion moment. In the theoretical study two analytical procedures were developed. The first formulation, based on the softened space truss model for torsion, presents a systematic to obtain the curve torsion moment x torsion angle per length unit of the reinforced concrete beams with CFC torsion strengthening. The second systematic, based on the Space Truss Model in accordance with the Eurocode 2, presents the design of the CFC strengthening. Both methodologies adopt the Chen and Teng bond model between concrete and CFC. The consideration of the bond in the developed models is very important because the failure of the concrete members often occurs from debonding of the CFC. The experimental results from the beams tests were used to validate the two analytical procedures. Good agreement was obtained with the experimental and analytical results. For all the strengthened beams the average values of torsion strength were increased by 40% when compared to the reference beam. After cracking, the loss of rigidity in the strengthened beams was lower then in the reference beam. The cracking angle experimentally measured and the strut angles evaluated by strain state and stress state presented close values.

[pt] Este trabalho de natureza experimental tem como objetivo estudar o comportamento de vigas de concreto submetidas à torção e reforçadas externamente com compósitos de fibras de carbono (CFC). Treze vigas de concreto com 2,0 m de comprimento e seção transversal de 30 cm х 60 cm foram testadas no Laboratório de Estruturas e Materiais do Departamento de Engenharia Civil (LEM/DEC) da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). As vigas foram divididas em quatro séries, sendo uma de referência, composta por quatro vigas sem reforço externo, e outras três séries constituídas por três vigas que foram reforçadas externamente com taxas crescentes de estribos de CFC. Com o propósito de estudar a contribuição do concreto e do reforço de CFC na resistência à torção de vigas, a armadura interna só foi colocada na região de aplicação de cargas e nos apoios para evitar a ruptura local e possibilitar o estudo da região central sem a parcela resistente devida à armadura interna de aço. Os resultados dos ensaios mostraram que as vigas reforçadas apresentaram aumento de carga de fissuração entre 16 por cento e 56 por cento e um acréscimo de resistência à ruptura entre 19 por cento e 47 por cento quando comparadas às vigas de referência. A rigidez das vigas na ruptura aumentou proporcionalmente ao crescimento da taxa de reforço como observado em outros ensaios encontrados na literatura. / [en] This research is an experimental study of torsion strengthening of concrete beams with carbon fibers composites. Thirteen concrete beams with 2.0 long and 30 x 60 cm cross section were tested in the Structures and Materials Laboratory of the Civil Engineering Department (LEM/DEC) of Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro (PUC-Rio). The beams were divided in four series, the first one was called the reference series and consisted of four beams without external strengthening and each of the other three series was composed of three beams strengthened with increasing rates of external carbon fibers composites stirrups. In oder to allow the study of the central region without the contribution of the steel reinforcement, the internal steel reinforcement was placed only at points of loads application and supports to prevent the local rupture. The tests results showed that the strengthened beams had an increase of the cracking load between 16 per cent and 56 per cent, and an increase of the rupture load between 19 per cent and 47 per cent when compared to the reference beams. The ultimate resistance of the beams increased proportionally to the rate of external carbon fibers composites strengthening, as was observed by other researchers.

[pt] Limas de NiTi Profile® 25/.04 após sua usinagem não recebem tratamento superficial de polimento gerando pontos concentradores de tensão conseqüente áreas de trinca e fraturas. Avaliou-se o efeito de diferentes condições superficiais de limas endodônticas na resistência à torção. Foram avaliadas e caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura dezoito limas rotatórias de NiTi Profile® 25/.04. Utilizou-se 6 limas que não foram submetidas a tratamento químico (Grupo I), 6 limas tratadas com Ácido Nítrico 8% e Ácido Fluorídrico 4% em solução durante 2 minutos (Grupo II) e 6 limas tratadas com a mesma solução porém em tempo de 2 minutos e trinta segundos (Grupo III). Analisaram-se as limas com e sem tratamento superficial carregadas em ensaio de torção e suas fractografias em Microscopia Eletrônica de Varredura. As variáveis avaliadas foram torque aplicado no momento da fratura e ângulo máximo de rotação até a fratura. Os valores obtidos nos ensaios mecânicos referentes ao ângulo máximo de rotação e torque máximo foram analisados estatisticamente através do teste estatístico T-student. Os resultados obtidos permitem concluir que houve diferença estatisticamente significante quanto aos valores de torque máximo entre o Grupo II e Grupo III e ângulo máximo entre os Grupos I e III. / [en] NiTi Profile® 25/.04 files do not undergo surface polishing treatments after machining, and therefore exhibit local stress concentrators and, consequently, areas of cracking and fractures. The effect of different surface conditions on the torsional strength of endodontic files were evaluated. 18 NiTi Profile® 25/.04 rotary files were examined by scanning electron. A group of 6 files (Group I) were not subjected to any chemical treatment, another group of 6 (Group II) were treated for 2 minutes using a solution of 8% Nitric Acid, 4% Flouridic Acid, and a further 6 (Group III) were treated with the same solution fot 2.5 minutes. All the file, with and without treatment, were loaded in a torsion test and fractography of the samples was undertaken by scanning electron microscopy. The variables investigated were, torque at fracture and maximum angle of rotation at fracture. The results obtained in these mechanical tests were subjected to a statistical analysis utilizing the T-Student test. It can be concluded from these results that there was a statistically significant difference between the maximum torque results for groups II and III, and between the maximum angle results for groups I and III.

[pt] Entre materiais renováveis de baixo impacto ambiental o bambu se destaca devido ao seu crescimento rápido, alta resistência à tração, baixo peso específico e flexibilidade. É um material compósito natural com fibras longas alinhadas unidirecionalmente, anisotrópico, que não está sendo usado amplamente nas construções civis por razão de falta de informações técnico-científicas. O bambu é um material inteligente com a distribuição das fibras longitudinais como functionally graded composite material (FGM). O objetivo deste trabalho é continuação dos estudos sobre o comportamento de bambu para aplicação nas obras de engenharia, que inicio na PUC-Rio em 1979. Neste estudo específico foi observado comportamento de bambu da espécie Phyllostachys pubescens (Mosô) (através dos ensaios experimentais) sujeito a carga de torção e flexão pura (realizados com utilização do sistema de reconhecimento de imagem) e simulações computacionais em programa de elementos finitos Abaqus. Os ensaios foram feitos para os corpos de prova inteiros (de 1 metro de comprimento) e os mesmos corpos de prova foram posteriormente fissurados no meio, alargando a fissura para cada ensaio até a ruptura. / [en] Among renewable materials with low environmental impact bamboo stands out because of rapid growth, high tensile strength, low specific weight and flexibility. It is a natural composite anisotropic material with unidirectionally aligned long fibers, which is not widely used in civil construction yet due to lack of technical and scientific information. Bamboo is an intelligent material with the distribution of longitudinal fibers as functionally graded composite material (FGM). The objective of this work is to continue the study the behavior of bamboo for application to engineering works, which started at PUC-Rio in 1979. In this specific study was observed the behavior of Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) through the experimental observation of pure torsion and bending (realized with utilization of image recognition system) and computer simulations in finite element program Abaqus. The tests were done for the whole bamboo specimens (1 meter long) and the same specimens were subsequently cracked in the middle extending the crack for each test until failure.