Orientador: Jefferson Sidney Camacho / Co-orientador: Guilherme Aris Parsekian / Banca: Rogerio de Oliveira Rodrigues / Banca: Luiz Roberto Prudêncio Júnior / Resumo: Nos últimos anos a alvenaria estrutural tem se mostrado um sistema construtivo que agrega rapidez e economia na construção de edificações no Brasil. Devido ao seu desenvolvimento, este sistema que era empregado em edificações consideradas de pequena altura (até 4 pavimentos), passou a ser empregado também na construção de edifícios considerados altos, com mais de 20 pavimentos, apresentando, em muitos casos, pilotis tradicionalmente executados em concreto armado. Contudo, tem-se observado a execução desses pilotis em alvenaria estrutural, com vigas de alvenaria trabalhando à flexão. Por essas razões, objetivou-se estudar essas vigas submetidas ao esforço de flexão simples de forma a entender o comportamento da seção transversal mais solicitada e as ocorrências dos estados limites de serviço e últimos, comparando os resultados com as normas NBR 6118 (ABNT, 2007) e NBR 15961-1 (ABNT, 2011). No presente trabalho desenvolveu-se um programa experimental no qual foram ensaiadas 18 vigas de alvenaria compostas por canaletas e blocos de concreto, sujeitas à flexão simples. As vigas possuíam diferentes alturas (vigas canaletas, de 2 e 3 fiadas) e taxas de armadura longitudinal. Antes dos ensaios, estas foram instrumentadas, obtendo os valores de flechas, do alongamento da armadura longitudinal e do encurtamento da região comprimida. Pôde-se perceber que o modelo de cálculo de vigas submetidas à flexão utilizado pelas NBR 6118 (ABNT, 2007) e NBR 15961-1 (ABNT, 2011) conduz a valores satisfatórios de momento último, comparados com os obtidos experimentalmente. Entretanto, ao se utilizar os coeficientes de minoração das resistências, a NBR 15961-1 (ABNT, 2011) fornece valores de momento último conservadores. No final, foi possível propor um esquema de domínios de deformação para as vigas de alvenaria estrutural armada / Abstract: In the last years the structural masonry has been shown as one of the construction system that assembles speed and economy in building construction in Brazil. Due to its development, this system used in small height construction (till 4 floors), it started to be used also in high buildings, with more than 20 floors, showing in many cases pilotis, traditionally used in reinforced concrete. However, it has observed the execution of those pilotis in structural masonry, with masonry beams under bending. For those reasons, was aimed to study those beams under simple bending to understand the transversal critical section behavior and the service limit state and ultimate events, comparing the results to the standards NBR 6118 (ABNT, 2007) and NBR 15961-1 (ABNT, 2011). This study developed an experimental program in witch were tested 18 masonry beams composed by channels and concrete blocks, subject to simple bending. The beams had different height (channel beams, with 2 and 3 rows) and rates of longitudinal reinforced. Before the tests, the beams were instrumented, getting data of mid-span displacement, extension of longitudinal reinforced and curtailment of the compressed region. Could be realized that the calculation model of the beams under bending used by NBR 6118 (ABNT, 2007) and NBR 15961-1 (ABNT, 2011) leads to satisfactory values of failure moment, comparing to the one got from the experimental. However, by using the safety factors of resistance, the NBR 15961-1 (ABNT, 2011) give us last moment conservative values. In the end, was possible to propose a scheme of deformation fields to reinforced structural masonry beams / Mestre

A presente pesquisa se trata da investigaÃÃo de caminhos para automaÃÃo do projeto de alvenaria em sistemas computacionais. Logo se propÃe a desenvolver diagramas aplicÃveis em plataformas BIM, que permitam a reordenaÃÃo automÃtica da paginaÃÃo das paredes, apÃs a inserÃÃo de novos objetos ou deslocamento de objetos jà inseridos. Devido à complexidade e diversidade de tipologias e detalhes arquitetÃnicos existentes, as plataformas BIM nem sempre conseguem atender a todas as demandas dos usuÃrios. Deste modo, as mesmas apresentam possibilidades de customizaÃÃo, como criaÃÃo de novos objetos, ou novas ferramentas que aperfeiÃoem o processo de projeto. Assim, nos Ãmbitos nacional e internacional observa-se a produÃÃo de tÃcnicas de automaÃÃo do design aplicada em diversos sistemas construtivos, seja de concreto armado ou alvenaria racionalizada. Dentre as diferenÃas entre as produÃÃes nacionais e internacionais destaca-se o mÃtodo utilizado. No Brasil ocorre a utilizaÃÃo de mÃtodos diversos, baseados na gramÃtica da forma e na modelagem paramÃtrica, alÃm do fato de as produÃÃes terem sido realizadas em universidades e em perÃodos distintos. No contexto internacional existe o desenvolvimento e a aplicaÃÃo do mÃtodo building object behavior (BOB) description and notation method, desenvolvido durante um consÃrcio entre universidades norte-americana e israelita com indÃstrias de concreto armado norteamericanas por notÃveis pesquisadores na Ãrea de BIM, Charles Eastman, Rafael Sacks e Chang Lee. Logo, para o desenvolvimento deste trabalho utilizou-se como estratÃgia de pesquisa o design science, tendo como base para o mÃtodo BOB. O processo de desenvolvimento da pesquisa se deu em quatro etapas: fase de elucidaÃÃo, fase de design, fase de validaÃÃo e traduÃÃo. Ao fim do trabalho foram gerados diagramas, aplicÃveis em qualquer plataforma BIM. Os diagramas descrevem os processos de automaÃÃo das paginaÃÃes de alvenaria. / This research comes to inquiry ways of automating the masonry design in computer systems. Soon aims to develop applicable diagrams in BIM platforms, enabling automatic reordering of paging walls following the inclusion of new objects or shifting objects already inserted. Because of the complexity and diversity of types and existing architectural details, the BIM platforms do not always meet all the demands of users. Thus, we present customization possibilities, such as creating new objects or new tools that improve the design process. Thus, in the national and international levels is observed the production design automation techniques applied in different construction systems, whether armed or rationalized masonry concrete. Among the differences between national and international productions stands out the method used. In Brazil is the use of various methods based on the grammar of form and parametric modeling, besides the fact of the productions have been performed in universities and in different periods. In the international context there is the development and application of building object behavior method (BOB) description and notation method, developed for a consortium of American and Israeli universities with reinforced concrete US north of industries for outstanding researchers in the BIM area, Charles Eastman, Rafael Sacks Lee and Chang. Therefore, the development of this study was used as the science research strategy design, based method for BOB. The research development process took place in four stages: elucidation phase, design phase, validation phase and translation. At the end of work were generated diagrams, applicable in any BIM platform. The diagrams describe the process automation of masonry pagination.

Este trabalho apresenta modelos numéricos em elementos finitos, elaborados com o auxílio do programa ANSYS 5.5, de paredes de alvenaria estrutural apoiadas em vigas de concreto armado. São estudados diversos modelos possíveis de serem utilizados, inclusive com a consideração das não-linearidades de contato, ou seja, a separação e o deslizamento que tendem a ocorrer na interface parede-viga por ocasião do efeito arco. Para tanto, são introduzidos elementos de contato nesta interface. Os resultados obtidos são comparados entre si e também com resultados experimentais encontrados na literatura, de modo a se avaliar as características positivas e negativas de cada procedimento. / This work describes numerical procedures using ANSYS 5.5 program for modeling masonry walls supported by reinforced concrete beams. Several available procedures for this case are studied, including or not, non-linear effects that can occur at the boundary surface between the masonry wall and the concrete beam, because of the arch effect. So, obtained results for these numerical models are compared among themselves and with experimental results found in papers, in order to obtain some information about their acuity.

Este trabalho trata de fissura, uma das principais patologias que podem ocorrer em edifícios residenciais em alvenaria estrutural, visando identificar os locais onde elas aparecem com mais frequência, para assim procurar formas de evitá-las. Inicialmente foram realizadas visitas a vários edifícios em alvenaria estrutural de forma a levantar as principais fissuras encontradas nesse tipo de estrutura. Identificou-se que as fissuras são mais frequentes nos contornos de aberturas, diante disse foi realizado um estudo teórico, com a utilização de um programa computacional, para se determinar algumas das principais causas prováveis dessas patologias através de modelos numéricos adequados. Finalmente, foram analisadas algumas das soluções para as patologias encontradas, tentando sugerir as melhores soluções para cada caso. / This paper deals with fissure, one of major diseases that can occur in a structural masonry residential buildings, in order to identify the locals they usually occur, to seek ways to avoid them. Initially were realized visits a several structural masonry buildings to analise the principals fissures in this type of structure. Was identified that the fissures are more frequently in the contours of openings, given this, was realized a theoretical study using a finite element computer program to identify some of the main possible causes of these pathologies through adequate numerical models. Finally, some possible solutions for the conditions found were analyzed, trying to suggest the best solutions for each case.

Este estudo apresenta uma proposta para a padronização das dimensões de unidades de alvenaria estrutural no Brasil. Para isso, primeiramente são discutidos os benefícios da aplicação da teoria da coordenação modular na alvenaria estrutural, através da relação da coordenação modular com a arquitetura e da síntese dos seus princípios fundamentais. Tendo sempre o foco na padronização do componente modular e no seu uso em projetos coordenados modularmente. Em seguida, é apresentada a situação da alvenaria estrutural no Brasil e na Alemanha, observando principalmente o uso da coordenação modular, as características das unidades, do projeto e da execução nesse processo construtivo. Destacamse os problemas enfrentados no Brasil, onde adaptações do projeto arquitetônico de edifícios em concreto armado para projetos em alvenaria estrutural aumentam os custos e problemas no processo construtivo. A principal razão para isto é que as unidades de alvenaria não são coordenadas modularmente e necessitam rigorosa padronização. Assim, finalmente, a partir dos aspectos condicionantes para as dimensões das unidades de alvenaria estrutural é possível alcançar o objetivo central deste trabalho que é a sugestão à indústria brasileira de uma série de medidas preferidas para a padronização das dimensões de unidades de alvenaria estrutural no Brasil, apresentando os possíveis arranjos de paredes e elaborando um projeto piloto coordenado modularmente, sem que haja a restrição da liberdade criativa dos arquitetos.

O reforço estudado neste trabalho consiste na aplicação de revestimento de argamassa armada sobre paredes de alvenaria danificadas ou não, ou seja, reveste-se a parede de alvenaria existente com argamassa e tela soldada, esta fixada com conectores. É apresentado um procedimento simplificado de projeto visando determinar a capacidade de construções de alvenaria não-armada reforçadas com esta técnica e submetidas a solicitações de membrana, isto é, contidas no plano médio das mesmas, oriundas, por exemplo, de sismos, ventos, recalques, solicitações não previstas, deficiências construtivas, entre outras. Este procedimento foi avaliado através de comparações com resultados disponíveis na literatura e segundo resultados experimentais também desenvolvidos neste trabalho. Foram ensaiados em laboratório dois conjuntos de amostras, cada um composto por paredes com e sem reforço. O primeiro grupo (Serie A) foi composto por paredes de alvenaria cerâmica de vedação ensaiadas à compressão diagonal, enquanto o segundo grupo (Serie B) foi composto por paredes em formato de viga bi-apoiada, também de alvenaria cerâmica de vedação, submetidas à carga concentrada no meio do vão. Constatou-se que as paredes da Serie A experimentaram um aumento de quatro vezes na sua capacidade de carga, enquanto as paredes da Serie B experimentaram um aumento de aproximadamente sete vezes na capacidade de carga. Logo, confirmando evidência experimental disponível na literatura especializada, a técnica utilizada e o procedimento de projeto demonstraram-se eficientes e com grande potencial para aplicação. / The strengthening method studied in this work consists of the application of reinforced mortar (ferrocement) on a masonry wall, in other words, the existent wall, damaged or not, is covered with mortar and a steel welded wire mesh, which is fixed with connectors. A simplified design procedure was presented in order to determine the capacity of constructions of unreinforced masonry with this technique and subjected to in-plane loading, due to earthquakes, winds, displacement of the foundation, non-foreseen loads, constructive deficiencies, among others. This procedure was evaluated through comparisons with available results in the literature and through experimental results, also developed in this dissertation. Two groups of samples were laboratory tested, each one containing walls with and without reinforcement. The first group (Series A) contains walls of perforated ceramic bricks subjected to diagonal compression, while the second group (Series B) contains walls with a pinned-pinned beam shape, also of bricks, subjected to a concentrated load in the middle of the span. It was verified that the walls of Series A presented a four-times increase in the load capacity, while the walls of Series B presented a seven-times increase in the load capacity. Therefore, confirming available experimental evidence in the specialized literature, the technique and the simplified design procedure were demonstrated efficient and with great potential for application.

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenhaira Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-05T00:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tramontin_AndrePenteado_M.pdf: 3029877 bytes, checksum: d1ddf2e0086571a9cb41c8abef993f75 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As fissuras na interface alvenaria-estrutura são comuns e pouco se conhece a respeito da sua ocorrência, embora sejam freqüentes, especialmente as que aparecem na ligação alvenaria-pilar de concreto. O objetivo deste trabalho foi estudar a melhor técnica de ancoragem entre alvenaria-estrutura, avaliando sua eficiência no combate a esse tipo de fissura. Foram utilizados para a elaboração dos ensaios, além dos materiais usados na alvenaria de vedação (bloco cerâmico, argamassa etc), diferentes materiais de ancoragem (tela metálica eletrosoldada e barras de aço) e dispositivos de ligação (adesivo epóxi, pinos, arruelas e cantoneira), analisando-se assim o melhor conjunto do ponto de vista técnico. Foram feitos ensaios de caracterização dos materiais e de arrancamento à tração direta, até a ocorrência da primeira fissura visível a olho nu. Concluiu-se finalmente que a tela metálica eletrosoldada galvanizada malha 15 x 15 mm e diâmetro do fio 1,65 mm, sem cantoneira e com tratamento de chapisco com adesivo acrílico no pilarete foi a melhor técnica de ancoragem para a prevenção do aparecimento de fissuras na interface alvenaria de vedação e pilar de concreto / Abstract: The splitting of the fair-faced masonry-structure are very usual but it is not wellknown the reason of its occurrence, although they are frequent, specially the ones that appear in the linking of the masonry-concrete column. The purpouse of this work was to study the best anchorage technique between masonrystructure, being evaluated its efficiency to prevent this type of splitting. Beyond the materials that are usually used for masonry (ceramic block, mortar etc), changeable materials of anchorage (stell welded tie and steel wire) and apparatus of linking (adhesive epoxy, bolts, washers and angle-steel) were used, analyzing the best combination for the technical view. Tests of characterization of the materials and the pullout test were made, until the occurrence of the first splitting visible by naked eye. Finally, it was concluded that the metallic wall tie, 15 x 15 mm and the diameter of wire 1,65 mm, without angle-steel and with mortar with acrylic adhesive in the concrete column was the best anchorage technique for to prevent occurrence of splitting in the fair-faced masonry-concrete structure / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-06T12:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Landini_FabianoSavoia_M.pdf: 3498101 bytes, checksum: d9980fce47fca119339aea50bebb0848 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: : Neste trabalho foi analisado o comportamento à flexão e ao esforço cortante de vigas de alvenaria estrutural armada de blocos vazados de concreto. Foram experimentadas um total de quatro vigas, armadas de maneira que duas delas atingissem a ruptura por esforço cortante e duas por flexão. Blocos, argamassa de assentamento e graute foram os mesmos para as quatro vigas experimentadas; as variáveis em questão foram as taxas de armadura e altura das vigas (2 ou 3 blocos). Os resultados experimentais obtidos foram comparados com os teoricamente esperados, de acordo com os procedimentos de dimensionamento à flexão e ao esforço cortante prescritos pelas Normas Brasileira (NB-1228), Americana (ACI 530-95) e Inglesa (B81-5628). Ao final, foram formuladas propostas de alteração dos procedimentos nacionais vigentes de dimensionamento de vigas em alvenaria armada. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work analyses the behavior of reinforced concrete masonry beams. A total of four beams were tested, set up so that two of them would reach breaking point because of the action of shearing forces and two because of flexion. Blocks, mortar and grout were the same in the four tested beams. Variables tested were degree of reinforcement and height of beams (two or three-block high). Obtained experimental results were compared with those theoretically expected, in accordance with procedures of flexural and shearing design specified in Brazilian Norms (NB-1228), American Concrete Institute norms (ACI-530-95) and British 8tandards Institute norms (B81-5628). ...Note: The complete abstract is vailable with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

O presente trabalho apresenta os resultados obtidos na pesquisa sobre o uso de revestimentos resistentes de argamassas de cimento e areia na reabilitação de paredes de alvenaria, quando solicitadas à compressão axial, compressão diagonal e flexão de painéis. Os ensaios foram baseados nas normas NBR 8949, ASTM 519 e NBR 14322 respectivamente. O objetivo dos ensaios realizados foi observar o comportamento estrutural de paredes de blocos de concreto revestidas com diversos tipos de argamassa de cimento e areia, os quais resultaram de combinações de argamassa de resistência baixa ou mais elevada, telas de aço soldadas, fibras de aço, fibras de polipropileno e conectores de cisalhamento. Os modelos dos ensaios de compressão axial tinham dimensões de 39 x 81 cm e foram confeccionados em gabaritos de aço para uma maior precisão durante o assentamento. Para os ensaios de compressão diagonal foram idealizados gabaritos de madeira para confecção e transporte dos modelos cujas dimensões eram de 80 x 80 cm. Nos ensaios de flexão as paredes (80 x 1,60) foram ensaiadas com a face maior na posição horizontal com duas situações de carregamento. Depois de terminados estes ensaios e analisados os resultados foi realizada também uma série de ensaios sobre painéis de alvenaria, submetidos a forças distribuídas numa região pequena do topo da parede e ensaiados em três situações diferentes: paredes íntegras, reabilitadas e reforçadas. A decisão de ensaiar painéis com aberturas se deu pela intenção de criar situações de desvio de tensões no plano da parede, provocando esforços de compressão, tração e cisalhamento. Todos os ensaios foram realizados com uso de equipamento hidráulico servo-controlado INSTRON, controlando-se a velocidade de deslocamento, o que permitiu observar o comportamento das paredes após à sua resistência de pico. Pode-se dizer que a técnica em estudo apresenta diversos aspectos interessantes, que podem ser explorados tanto na reabilitação (reforço ou reparo) de estruturas de alvenaria, como na execução de estruturas novas com exigências especiais de desempenho. / This paper reports on the results of a study about the use of resistant overlays of cement and sands mortars in the rehabilitation of masonry walls subjected to axial and diagonal compression and flexure. The tests were carried out according to the NBR8949, ASTM 519 and NBR 14322 codes. The purpose of the tests was to observe the structural behavior of concrete block walls covered with several combinations of materials: plain mortar with two different strengths, welded steel mesh, steel fibers, polypropylene fibers and shear connectors. The dimensions of the specimens subjected to axial compression tests were 390 x 810 mm. They were built inside steel templates for a better precision during their construction. Wooden templates were set up for the diagonal compression tests to build and transport the 800 x 800 mm specimens. In the flexure tests, the walls (800 x 1600 mm) were tested with the larger side in the horizontal position, using two loading situations. After the conclusion of these tests and an analysis of the results, a series of tests was carried out on masonry panels subjected to loads distributed over a small area at the top of the wall. Three different situations were tested, i.e., undamaged walls, rehabilitated walls and reinforced walls. The decision to test panels with openings was based on the idea of creating situations to deviate the stresses in the plane of the wall, thereby inducing compression, tension and shear. All the tests were performed using an universal servo-controlled INSTRON machine to control the displacement speed, allowing the observation of the behavior of the walls after their peak resistance. Based on this study, it can be stated that this technique offers several interesting aspects that may be applied both in the rehabilitation (strengthening or repair) of masonry structures and in the construction of new structures with special performance requirements.

Em projetos de alvenaria estrutural é indispensável à verificação de elementos submetidos à flexão simples, como vigas, vergas, reservatórios e muros de arrimos. Neste trabalho foram analisados oito grupos de vigas, compostos por três exemplares cada um, diferenciando seu comprimento, altura, tipo da unidade (blocos de concreto e blocos cerâmicos) e taxa de armadura. Os traços de graute e argamassa foram mantidos. As vigas e as armaduras longitudinais foram instrumentadas para obtenção dos deslocamentos e deformações. A finalidade do trabalho foi realizar uma comparação dos resultados obtidos através de ensaios experimentais com os dimensionamentos propostos pelas normas ABNT NBR 15812-1:2010 e NBR 15961-1:2011. Foi possível observar que o dimensionamento proposto pelas normas é conservador, pois limita o comportamento à flexão das vigas em cargas baixas quando comparados com experimentais. Já com a retirada dos coeficientes de segurança pode ocorrer, em alguns casos, que a carga teórica prevista seja maior que a dos resultados experimentais. A formulação adaptada da NBR 6118:2007 para obter valores de deslocamentos apresentou uma boa correlação para as vigas de uma fiada. Já para as vigas de duas fiadas observou-se uma pior correlação entre valores teóricos e experimentais, sendo os deslocamentos teóricos menores que os valores medidos experimentalmente. / In structural masonry projects is essential to verify elements subjected to simple bending, such as beams, lintels, water tanks and retaining walls. In this study, an experimental parametric analysis was conducted. Eight groups of beams composed by three specimens were tested and the parameters varied were: length, height, unit type (concrete blocks and ceramic blocks) and reinforcement ratio. The proportion of grout and the mortar were fixed. The beams and longitudinal bars were instrumented to obtain the displacements and strains. The purpose of this study was to compare the results obtained through experimental analysis with the proposed methods presented on ABNT NBR 15812-1:2010 and NBR 15961-1:2011. In the comparison was observed that the proposed design method is conservative, due to the limit load obtained by the code prescriptions was lower than the experimental results. In some cases, the theoretical load results were greater than experimental results when the safety factors were removed. The adapted formulation of the NBR 6118:2007, to obtain displacement values, showed a good correlation to the beams of one row. Regarding to beams with two rows, the correlation between experimental and theoretical values was not suitable, the theoretical displacements presented smaller than the values measured in the tests.