A finalidade deste trabalho é apresentar o desenvolvimento, através da utilização da linguagem de programação AutoLISP, de programa computacional relacionado à etapa de projeto de edifícios em alvenaria. O programa, intitulado ALVPLUS, auxilia nas atividades de modulação das alvenarias, geração automática de elevações e inserção de detalhes relacionados à alvenaria estrutural como disposições construtivas, armaduras, quantitativos de materiais e legendas, dispostos em arquivos eletrônicos do seu banco de dados. Além disso, discute-se os parâmetros associados à implementação da racionalização construtiva, considerando a compatibilização entre o projeto estrutural e os demais projetos (arquitetônico, instalações, entre outros). A utilização deste programa propicia o aumento da produtividade e da padronização dos projetos de alvenarias, assim como o aumento da qualidade e entendimento desses projetos. / This work's purpose is to present the development of software related to the stage of masonry's building design, through the use of the programming language AutoLISP. The software, entitled ALVPLUS, aids in the activities of masonries' modulation, automatic generation of elevations and insertion of details related to the structural masonry as constructive dispositions, armors, materials quantification and legends, available in its database. Besides, it's discussed the parameters associated to the implementation of the constructive rationalization, considering the compatibility between the structural designs and the other projects (architectural, installations, among others). The use of this software propitiates the productivity's increase and the standardization of the masonries' projects, as well as the increase of the quality and understanding of those projects.

Emendas por traspasse são criadas pela justaposição de barras de aço em um determinado comprimento, assegurando que elas se manterão em posição. Assim como em outros sistemas estruturais, a alvenaria estrutural de blocos de concreto utiliza barras de aço como reforço dos elementos quanto à resistência à tração, mais proeminentes em edifícios altos devido à ação dos ventos. As armaduras são projetadas para serem alocados no interior dos blocos, e a prática construtiva no Brasil é posicionar as armaduras de aço antes dos blocos serem assentados. Devido à essa prática, as paredes precisam ser construídas em pelo menos duas etapas, para considerar a altura limite imposta pela armadura posicionada ao operário na elevação dos blocos. Para aumentar a eficiência na elevação das paredes de alvenaria, hélices circulares são propostas como componentes de confinamento do graute que envolve a emenda, permitindo a elevação da parede em etapa única. A armadura é colocada dentro da seção transversal da espiral após a parede de alvenaria ser completamente elevada. O objetivo desta investigação é avaliar a eficiência da emenda por traspasse, com hélice circular atuando como componente do confinamento do graute que envolve a emenda. Quatro configurações de emenda distintas foram ensaiadas: a primeira, referência, foi justaposta e amarrada com arame; a segunda foi espaçada, porém sem a presença de um componente de confinamento; a terceira foi espaçada e continha uma hélice circular com passo de 3,5 cm; e a quarta foi espaçada e continha uma hélice circular com passo de 8,0 cm. Os ensaios permitiram concluir que a hélice de traspasse é um componente eficiente no confinamento das emendas por traspasse em alvenaria estrutural de blocos de concreto. Análises estatísticas dos resultados demonstram que emendas por a emenda com hélice circular de 3,5 cm não só é equivalente à emenda por referência do ponto de vista da resistência à tração, como também contribui para a redução de fissuras. / Lap slices are created by the overlapping of reinforcement bars over a specified length and reassuring that they stay in place. As with other structural systems, concrete block masonry uses reinforcing steel to carry the tensile loads which are more prominent on tall buildings due to the effect of wind. Reinforcing bars are designed to be placed inside block cells. The construction practice in Brazil is to place the reinforcing steel before the block units are laid. With this practice, walls need to be built in at least two lifts to account for the height limits imposed by the mason having to lift each block over the reinforcing bars. To increase the efficiency of wall construction, spirals are proposed as confinement components of the grout surrounding the lap splices, allowing a single-lift wall construction. The vertical reinforcement is then placed inside the cross-section of the spiral after the laying of blocks is complete. The objective of this investigation is to evaluate the efficiency of lap splices with spirals as confinement components of grout. Four types of single-bar splice specimens were prepared during the test program consisting of: first, contact lap splices tied by steel lock wires; second, non-contact lap splices without any confinement components; third, non-contact lap splices with the surrounding grout confined by spirals with 35 mm pitch; fourth, non-contact lap splices with the surrounding grout confined by spirals with 80 mm pitch. The results of the experimental program show that spirals are efficient confinement components of non-contact lap splices in concrete block masonry. Statistical analysis of results demonstrate that non-contact lap splices confined by spirals with 35 mm pitch are not only equivalent with contact lap splices regarding their ultimate tensile resistance, but also contribute to the reduction of cracks.

A norma que prescreve o cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto, NBR 10837:1989, encontra-se em fase de revisão, sendo que a principal alteração é a introdução do método dos estados limites no dimensionamento e na verificação dos elementos de alvenaria. Neste trabalho, estudam-se duas normas para alvenaria, a NBR 10837:1989 e EC 6:1996, e o texto proposto para revisão da NBR 10837. A escolha do EC 6:1996 se deu pela sua importância em relação à comunidade européia e porque muitas das prescrições contidas nessa norma foram adaptadas para o texto de revisão da NBR 10837. Quando necessárias, são realizadas comparações entre as duas normas e o texto de revisão, com o intuito de auxiliar no entendimento das implicações que a mudança de abordagem causará. Vários exemplos que simulam situações típicas de projeto, como compressão simples, flexão e cisalhamento, são apresentados. Com a variação dos diversos parâmetros envolvidos no dimensionamento dos elementos de alvenaria, é possível a elaboração de gráficos e ábacos. Desta forma consegue-se englobar uma grande variedade de situações, e a comparação entre as respostas obtidas com cada uma das normas e com o texto de revisão torna-se bem mais simples e precisa. Pretende-se, com este trabalho, contribuir para a introdução do método dos estados limites na norma de cálculo de alvenaria estrutural, bem como avaliar as mais importantes adaptações propostas. / The code that regulates the design of concrete blockwork structural masonry, NBR 10837:1989, is under revision phase. The main change is the introduction of limit state method for the design and verification of masonry elements. In this work, two masonry codes (NBR 10837:1989 and EC 6:1996) and a proposed revised text for the NBR 10837 are studied. The choice for EC 6:1996 is justified by its importance to european community and because many clauses of the revised text are adapted from that code. When necessary, comparisons between the two codes and revised text are carried out, to help the understanding of the changes implications. Some examples, that simulate typical design situation, such as axial compression, bending and shear are presented. A parametric study on the masonry elements design is carried out, allowing for the elaboration of graphs and abacus. Thus, various situations are explored, showing different results corresponding to each one of the codes and the revision text, in order to clarify the comparisons. The general aim of this work is help the introduction of the limit state method in the masonry code, and to evaluate the most important changes in the proposed revised text of the brazilian code.

Este trabalho consiste no desenvolvimento de um componente construtivo para alvenaria estrutural, utilizando o resíduo industrial escória de aciaria elétrica como matéria-prima em substituição a todos os agregados naturais. Para desenvolver este componente, inicialmente foram verificadas suas propriedades físicas, químicas e toxidade, para caracterizar o material e estabelecer metodologias de dosagens dos agregados. Nos ensaios para estabelecer dosagem, foi constatado que a matriz cimentícia estava contaminada, requerendo redução da fração de cimento para assegurar que o composto atendesse os parâmetros normativos ambientais. Uma linha experimental de fabricação foi implantada no laboratório para verificar a viabilidade técnica e econômica da industrialização das peças do componente construtivo. Foi observado que os custos de produção do novo componente são inferiores aos das unidades comumente produzidas no mercado. As propriedades físicas, mecânicas, dimensionais, de absorção de água e de retração das unidades de alvenarias ensaiadas com o componente construtivo demostraram desempenho satisfatório e viável para utilização em alvenaria estrutural. Uma vez que não existem parâmetros normativos específicos para o uso desta matéria-prima, foram utilizados os requisitos normativos de blocos de concreto como referência. O desempenho do novo componente de alvenaria, enquanto sistema construtivo, foi avaliado em aplicação experimental piloto, com resultados satisfatórios em relação ao processo de montagem das peças intertravadas, à viabilidade de automação da etapa de alvenaria, à relação de interface do componente construtivo com materiais de construção existentes no mercado, e ao seu desempenho térmico, estrutural e de estanqueidade. Os resultados permitem concluir que é viável a aplicação do resíduo de escória de aciaria como agregado em componentes construtivos de alvenaria estrutural. / This thesis describes the development of a constructive component for structural masonry, using the industrial residue slag of electrical steel shops as raw material, replacing all natural aggregates. To develop such component, its physical and chemical properties, as well as its toxicity, were verified, aiming at characterizing the material and establish methods to calculate the dosage of the aggregates proportion in the mixture. In the tests to define the dosage, it was found that the cement matrix itself was contamined, requiring decreasing its fraction to ensure the mixture was in accordance to environmental parameters. An experimental facility was installed at the laboratory, aiming at verifying the technical and economical feasibility of masonry parts manufactured with the component. It was observed lower costs compared with typically available parts. The properties of the masonry parts, such as physical, mechanical, dimensional, water absorption and retraction, were tested, with satisfactory performance results. Once there are no specific parameters to be applied to this particular raw material, it was used technical standards applied to regular concrete blocks. The performance of the new masonry component, as a constructive system, was evaluated in pilot application, with satisfactory results in terms of assembly of interlocked parts, masonry stage automation, interface with typical materials, as well as its termal, structural and leaking properties. The overall results allow the conclusion that using slag of electrical steel shops as aggregated raw material of masonry components are viable.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6536_1.pdf: 2925268 bytes, checksum: 1a88abdca6861e28726ad5e49dcf4c70 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A partir da década de 70, iniciou-se a construção, em larga escala, de edifícios tipo caixão , concebidos de alvenaria resistente com até quatro pavimentos, na Região Metropolitana do Recife. Sabe-se que essas construções foram executadas sem fundamentação tecnológica e normas técnicas pertinentes, sejam nacionais ou internacionais. Verifica-se que, nessas construções, os materiais utilizados, fundamentalmente os blocos cerâmicos vazados destinados à vedação, assentados com furos na horizontal, não apresentam requisitos de desempenho necessários para serem considerados estruturais. O cálculo da resistência à compressão das paredes dos edifícios construídos com este tipo de alvenaria mostra que são insuficientes para resistir aos esforços a que se destinam, especialmente nos pavimentos inferiores. Isso significa que edifícios construídos e habitados não passam em critérios normativos de estabilidade. Faz-se assim necessário investigar aspectos próprios do processo, buscando aduzir possíveis aspectos influenciadores na resistência à compressão. Leve-se em consideração que centenas de edifícios se encontram em operação. Este trabalho tem por objetivo estudar a influência do revestimento na resistência à compressão axial das paredes de alvenaria de vedação, empregadas com função estrutural, utilizando blocos cerâmicos vazados assentados com furos na horizontal. Foram ensaiados prismas, buscando estabelecer conhecimento necessário do comportamento e intensidade da contribuição do revestimento a essa propriedade mecânica, que se mostra de extrema relevância para estabilidade da edificação. Verificou-se que a argamassa de revestimento contribui, de forma substancial, na resistência à compressão axial desse tipo de alvenaria. Desta maneira, são necessárias investigações experimentais objetivando a reabilitação destas edificações, principalmente no caso específico da Região Metropolitana do Recife, onde se têm milhares de edifícios construídos com esse processo construtivo

The main purpose of this thesis is to evaluate the behavior of clay prisms grouted, partially grouted and ungrouted under compression loads in order to analyze the influence and performance of the grout, as well as to seek how to optimize its applicability. For that, testing was done with different grouts and grouting ratios. The testing was done in 120 prisms under simple axial compression load, where sets of prisms had two different types of mortar (A1 and A2), three different grouts (G1, G2 e G3) and four different ratios of grouted cavities (0%, 33%, 66% e 100%). For this testing, all the materials and components were previously characterized. Based on experimental data, the analysis of the results was done taking into account the different sets of prisms grouping them according to their mortar, grout and grouting ratio. The variance analysis for the sample was done in order to prove the existence of significant differences among the various group combinations. It was also performed a comparison among the data found and results gathered by other researchers. Another investigation was done regarding the fracture behavior of prisms and the influence of interactions among block, mortar and grout was observed. Through the analysis of the results, some of the conclusions regarding the behavior of prisms were: the importance of the mortar s strength for the compression strength of the prisms; the increase in the strength of the grout does not indicate a significant increase in the prisms strength; the significant increase in the prisms strength is noticed only when the totality of the prisms cavities are grouted. Overall, the use of masonry walls with partially grouted cavities is efficient if properly used. For that, the types of grout and mortar must be suitable to and in accordance with the mechanical behavior of the blocks used. / Este trabalho tem como objetivo principal avaliar o comportamento de prismas de blocos cerâmicos grauteados, parcialmente grauteados e não-grauteados sob a ação de cargas de compressão para que se possa analisar a influência e o desempenho do graute e buscar sua otimização. Para tanto, foram realizados ensaios experimentais de prismas com diferentes tipos de grautes e porcentagens de grauteamento. O método de pesquisa compreendeu o ensaio de compressão axial simples de 120 prismas contrafiados de blocos cerâmicos com a utilização de dois tipos de argamassa (A1 e A2), três tipos de grautes (G1, G2 e G3) e quatro diferentes porcentagens de células grauteadas (0%, 33%, 66% e 100%), onde todos os materiais e componentes empregados foram previamente caracterizados. Com base nos dados experimentais foi realizada uma análise dos resultados obtidos, por tipo de argamassa, tipo de graute e porcentagem de grauteamento utilizados. Para comprovar a existência de diferenças significativas entre as várias combinações de prismas ensaiados, foi feita a análise de variância da amostra ensaiada. De posse destes resultados, foram feitas comparações com resultados obtidos por outros autores. Também observou-se, neste trabalho, os modos de ruptura dos prismas e foi constatada a influência das interações entre bloco, argamassa e graute neste comportamento. Através da análise dos resultados pôde-se chegar a conclusões sobre o comportamento dos prismas, como: a importância da resistência da argamassa na resistência à compressão dos prismas; um aumento não significativo de resistência dos prismas ao aumentar a resistência do graute; e um ganho efetivo de resistência dos prismas somente ao terem a totalidade de suas células grauteadas. De modo geral, conclui-se que a utilização do grauteamento parcial em painéis de alvenaria é eficiente desde que seja utilizado de forma adequada, havendo compatibilização da dosagem de traços de grautes e argamassas com as características mecânicas dos blocos utilizados.

This work has as main objective to analyze the mechanical behavior of prisms run with ceramic bricks and filled with mortar or grout, checking their influence when subjected to centric compression. An experimental program consists of four different types of prisms was developed. They were used for making the prisms blocks of three different Manufacturers. The ceramics were randomly named as Manufacturer 1 Manufacturer 2 and Manufacturer 3, manufacturers have provided the following resistance of structural blocks: Manufacturer 1 - fbk (A) 6 MPa, Manufacturer 2 - fbk (E) 7 MPa and fbk (C) 15 MPa Manufacturer 3 - FBK (B) and 6 MPa FBK (D) 15 MPa.The prisms were molded with industrialized mortar. Each prism type with its respective resistors blocks were molded as follows: hollow prism, prisms filled with grout (the larger castings), the same used in the settlement, and prisms filled with grout, totaling 320 prisms, which were subjected to tests to simple axial compression. The results were analyzed statistically by the Tukey test at 5% significance level. It was concluded that the grout used not added significant increase in resistance to the prisms, the study can not say whether it is possible or not to replace the grout by mortar, to fill the cast, as well as adequate strength of the mortar used in filling It should be further studied. / Este trabalho tem como objetivo principal analisar o comportamento mecânico de prismas executados com blocos cerâmicos e preenchidos com argamassa ou graute, verificando a sua influência quando submetidos à compressão centrada. Foi desenvolvido um programa experimental composto por quatro diferentes tipos de prismas. Foram utilizados para confecção dos prismas blocos de três diferentes cerâmicas. As cerâmicas foram nomeadas aleatoriamente como Fabricante 1, Fabricante 2 e Fabricante 3. Os fabricantes forneceram as seguintes resistências de Blocos Estruturais: Fabricante 1 fbk(A) 6 MPa, Fabricante 2 fbk(E) 7 MPa e fbk(C) 15 MPa, Fabricante 3 fbk(B) 6 MPa e fbk(D) 15 MPa. Os prismas foram moldados com argamassa industrializada. Cada tipo de prisma, com suas respectivas resistências de blocos, foi moldado da seguinte forma: prismas ocos, prismas preenchidos com argamassa (nos vazados maiores), a mesma utilizada no assentamento; e prismas preenchidos com graute, totalizando 320 prismas, os quais foram submetidos a ensaios à compressão axial simples.Os resultados foram analisados estatisticamente através do Teste de Tukey com nível de significância de 5%. Concluiu-se que o graute utilizado não agregou significativo acréscimo de resistência aos prismas. Pelo estudo realizado não se pode afirmar se é possível ou não substituir o graute pela argamassa, no preenchimento dos vazados, assim como a resistência adequada da argamassa com uso no preenchimento deve ser novamente estudada.

A norma que prescreve o cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto, NBR 10837:1989, encontra-se em fase de revisão, sendo que a principal alteração é a introdução do método dos estados limites no dimensionamento e na verificação dos elementos de alvenaria. Neste trabalho, estudam-se duas normas para alvenaria, a NBR 10837:1989 e EC 6:1996, e o texto proposto para revisão da NBR 10837. A escolha do EC 6:1996 se deu pela sua importância em relação à comunidade européia e porque muitas das prescrições contidas nessa norma foram adaptadas para o texto de revisão da NBR 10837. Quando necessárias, são realizadas comparações entre as duas normas e o texto de revisão, com o intuito de auxiliar no entendimento das implicações que a mudança de abordagem causará. Vários exemplos que simulam situações típicas de projeto, como compressão simples, flexão e cisalhamento, são apresentados. Com a variação dos diversos parâmetros envolvidos no dimensionamento dos elementos de alvenaria, é possível a elaboração de gráficos e ábacos. Desta forma consegue-se englobar uma grande variedade de situações, e a comparação entre as respostas obtidas com cada uma das normas e com o texto de revisão torna-se bem mais simples e precisa. Pretende-se, com este trabalho, contribuir para a introdução do método dos estados limites na norma de cálculo de alvenaria estrutural, bem como avaliar as mais importantes adaptações propostas. / The code that regulates the design of concrete blockwork structural masonry, NBR 10837:1989, is under revision phase. The main change is the introduction of limit state method for the design and verification of masonry elements. In this work, two masonry codes (NBR 10837:1989 and EC 6:1996) and a proposed revised text for the NBR 10837 are studied. The choice for EC 6:1996 is justified by its importance to european community and because many clauses of the revised text are adapted from that code. When necessary, comparisons between the two codes and revised text are carried out, to help the understanding of the changes implications. Some examples, that simulate typical design situation, such as axial compression, bending and shear are presented. A parametric study on the masonry elements design is carried out, allowing for the elaboration of graphs and abacus. Thus, various situations are explored, showing different results corresponding to each one of the codes and the revision text, in order to clarify the comparisons. The general aim of this work is help the introduction of the limit state method in the masonry code, and to evaluate the most important changes in the proposed revised text of the brazilian code.

O emprego de processos construtivos inovadores sem o domínio da tecnologia apropriada e sem a observância de requisitos mínimos de desempenho, conduz de maneira geral, a edifícios com sérios problemas patológicos. Por estas razões, a Alvenaria Estrutural, que tem sido empregada com prioridade na construção de edifícios habitacionais, nos últimos anos no Brasil, tem apresentado aqueles problemas com indesejável extensão e gravidade. Este trabalho procura estabelecer a tecnologia mais adequada para a construção de edifícios em Alvenaria Estrutural Não Armada, em especial, para a que utiliza o bloco sílico-calcário. Procura-se também salientar os aspectos ainda não suficientemente conhecidos e que necessitam, por isto, ser pesquisados. São apresentadas as principais características dos materiais empregados. O elemento construtivo essencial do processo - a parede resistente - é sistemicamente analisado sob diferentes abordagens. Como complemento, a análise é extendida para o edifício. No estudo, é enfatizado o mais comum e menos compreendido problema patológico da alvenaria sílico-calcária: as fissuras por retração na secagem. A tecnologia construtiva apropriada é estritamente condicionada pela necessidade de que seja evitada a ocorrência destas fissuras. Em resumo, este trabalho objetiva colaborar para o projeto e a construção de edifícios competentes e duráveis, o que, infelizmente, não tem sido a regra, quando processos inovadores são empregados. / Pathological buildings problems certainly occur when innovative constructive processes are employed without knowing their own technology and without getting to minimum performance requirements. Based on these reasons, the engineered masonry which has been mainly employed on housing constructions in Brazil during the last years, shows up severs pathological problems. This study aims to describe the most appropriate known technology for unreinforced engineered brickworks, mainly for that one employing calcium silicate bricks. Therefore, the important parameters which are not yet suitably known are pointed out, thus requiring further research. The materials main characteristics are introduced. The bearing wall which is the most important constructing element is systemically analised under different approaches. Coming at the end the concepts are extended to the whole building itself. Emphasis is given in this study to drying shrinkage cracking as the most usual problem in calcium silicate brickworks and to its mechanisms not yet fully understood. The correct building technology avoids the cracking problems by using the mentioned materials and processes. Summarising , this study intends to cooperate for the correct and durable housing buildings which unfortunately are not usual nowadays when innovative constructive processes are applied.

Neste trabalho são discutidos os aspectos referentes à análise não-linear física de painéis de contraventamento em alvenaria estrutural. O objetivo foi a obtenção de coeficientes a serem aplicados ao produto de rigidez à flexão (EI) para a consideração da não-linearidade física de forma simplificada. As estruturas foram analisadas de forma paramétrica através de um modelo de elementos finitos lineares (pórtico plano), com a utilização de duas diferentes taxas de armaduras para uma combinação de ação horizontal e vertical aplicada. A ação horizontal limitou o deslocamento do topo do painel em H/3500, nas análises lineares. A ação vertical simulou a reação de uma laje com peso próprio e sobrecargas de utilização. A alvenaria foi considerada como um meio contínuo e homogêneo (macro-modelos). Foi apresentada uma metodologia para a obtenção do coeficiente de rigidez à flexão para ser aplicado nas análises lineares e simular o efeito da não-linearidade física. Os valores do coeficiente de redução do produto de rigidez à flexão apresentaram-se muito baixos, com uma variação de 0,1 a 0,4, sugerindo a verificação do modelo matemático bem como do programa utilizado nas análises. / This study deals with aspects related to the nonlinear analysis of physical shear walls in masonry. The objective was to obtain coefficients to be applied to the product of bendind stiffness (EI) for considering physically nonlinear behavior in a simplified analysis. The structures were analyzed usig a parametric finit element model using linear elements (plane frame), with two different reinforcement ratios for one combination of horizontal and vertical actions. The horizontal action limited de top displacement of the shear wall in H/3500. The vertical loads simulated the reaction of a slab with self-weight and burdens of use. The masonry was considered as a means continuous and homogeneous (Macro-models). Was presented a methodology for obtaining the coefficient of bending stiffness to be applied in linear analysis and simulate the effect of non-linearity. The coefficient of reduction product of bending stiffness were very low, with a variation of 0.1 to 0.4, suggesting the verification of mathematical model and the program used in the analysis.