Este trabalho estuda a influência da utilização de resíduos de concreto (fração graúda ou miúda) nas características físicas e mecânicas de blocos de concreto estruturais, comparando-as com as características obtidas para blocos produzidos com agregados naturais. Foram utilizados resíduos obtidos de diferentes fontes oriundas de uma indústria de pré-moldados e pesquisados limites para a substituição dos agregados naturais por esses agregados reciclados. Inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização dos agregados reciclados de concreto para avaliar o potencial de aplicação de cada um deles. Após serem selecionados os dois agregados mais apropriados para o estudo (resíduos de vigotas e blocos), foram produzidos corpos de prova com três traços em volume 1:20, 1:15 e 1:10, com substituições de 100% e 50% para agregados graúdos e de 33% para agregados miúdos. Quase todos esses traços e substituições foram utilizados para produzir blocos de concreto em uma indústria de pré-moldados, objetivando-se obter resistências à compressão de 4.5, 8.0 e 12.0 MPa. Os resultados obtidos para blocos com agregados reciclados foram então comparados com aqueles obtidos utilizando-se agregados naturais. Observou-se que, apesar de algumas propriedades apresentarem alterações, foram obtidos valores adequados para os parâmetros mais importantes, principalmente quanto à resistência à compressão e à absorção de água. Por fim, foram produzidos e ensaiados prismas com os blocos com agregados reciclados que apresentaram melhor desempenho, sendo avaliados a resistência à compressão e o módulo de deformação. Os resultados mostraram que os valores de eficiência prisma/bloco não foram significativamente alterados e os valores para os módulos de deformação resultaram próximos, tanto para blocos com agregados reciclados quanto para blocos com agregados naturais / This research deals with the influence of the use of recycled concrete aggregate (coarse and fine) for physical and mechanical characteristics of concrete blocks comparing them with those ones obtained from blocks produced with natural aggregates. Residues from different sources of a prefabricated concrete blocks factory were used and limits for substituting natural aggregates for recycled aggregate were tested. First, several characterization tests for different recycled concrete aggregates were carried out in order to evaluate their properties. Two of them were selected and test samples were produced considering three different mix proportions in volume: 1:20, 1:15 and 1:10, with replacements of 100% and 50% of coarse aggregates and 33% of fine aggregates. Almost all of these proportions were used for preparing concrete blocks with three classes of compression strength: 4.5, 8.0 and 12.5 MPa. Then the obtained results were compared with those ones obtained for blocks with natural aggregates. Despite the fact of the properties were not the same, the physical and mechanical characteristics could be considered adequate, mainly regarding compression and water absorption. Finally, some prisms with blocks of recycled aggregate were produced and tested evaluating the results for compression and deformation modulus. One could observe that the strength rate prism/block was not significantly modified and the deformation modulus were similar either considering blocks of recycled aggregate or blocks of natural aggregate

Este trabalho tem o objetivo de avaliar a influência das propriedades elásticas da interface bloco-argamassa no comportamento elástico global de paredes de alvenaria. Por ser um material heterogêneo, as propriedades mecânicas da alvenaria são influenciadas pelas propriedades dos seus diferentes componentes, bloco e argamassa, e pela ligação entre eles. As juntas de argamassa constituem planos de fraqueza, desta forma, características como rigidez, direção e o estado de tensão podem influenciar consideravelmente o comportamento global e consequentemente os parâmetros de projeto. O trabalho foi composto por duas etapas, uma experimental e outra numérica. Na etapa experimental um extenso programa de ensaios foi realizado buscando avaliar as propriedades elásticas normais e tangenciais as juntas de argamassa. Nesta etapa também é apresentado um conjunto de procedimentos que possibilita a caracterização dos componentes da alvenaria de forma não destrutiva. Um estudo paramétrico foi realizado na parte numérica, permitindo identificar quais propriedades da interface exercem mais efeito sobre o comportamento elástico da alvenaria. Também foi avaliado como a heterogeneidade da alvenaria pode afetar a distribuição de ações horizontais ao longo de uma edificação. Os resultados obtidos indicaram que a interface bloco-argamassa exerce influência significativa sobre o comportamento elástico da alvenaria, entretanto esta relação depende da razão altura/largura da parede estudada. A distribuição das ações horizontais demonstrou ser bastante afetada pela deformação por cisalhamento, no entanto a consideração da interface não resultou em contribuição significativa. / This work aims to evaluate the influence of the elastic properties of unit - mortar interface in the global elastic behavior of masonry panels. As a heterogeneous material, the mechanical properties of masonry are influenced by the properties of its different components, unit, mortar, and the bond between them. The mortar joints are weakness planes, thus features like stiffness, direction and state of stress can greatly influence the global behavior and the design parameters. The study was composed of an experimental and numerical analysis. In experimental analysis an extensive test program was conducted with focus on normal and tangential elastic properties of the unit-mortar interface. In this part of the work a set of procedures that enable the characterization of the masonry components nondestructively is also presented. A parametric study was conducted in the numerical analysis, allowing the identification of which properties of the interface have a greater effect on the elastic behavior of masonry. The effect of the heterogeneity of the masonry in the distribution of lateral loads in a building was also evaluated. Results indicated that the block-mortar interface has a significant influence on the elastic behavior of masonry; however this relationship depends on the ratio aspect of the panel. The distribution of lateral loads was greatly affected by shear deformation; however the consideration of the interface resulted in no significant contribution.

Este trabalho versa sobre as principais tomadas de decisão efetuadas durante a elaboração de projetos estruturais de edifícios em alvenaria. Inicialmente são abrangidas definições a respeito de armação de paredes, modulação, técnicas construtivas e utilização de elementos pré-moldados. Apresentam-se ainda critérios para a concepção estrutural e procedimentos de determinação das ações atuantes, bem como sua distribuição ao longo do edifício. São fornecidas orientações para o dimensionamento dos elementos estruturais, fundamentadas na ABNT (NBR-10837). Baseado na teoria exposta, alguns exemplos são elaborados com a finalidade de direcionar as tomadas de decisão no sentido de garantir segurança e economia. / This work deals with the main decisions in structural masonry buildings design. At first, some definitions regarding reinforced masonry, modulation, construction techniques and use of precast concrete elements are discussed. In addition, some structural conception criteria and applied forces determination procedures, as well as forces distribution through out the building\'s height, are presented. Some orientations are given to structural elements design, according to brazilian code ABNT (NBR-10837). Based on the discussed theory, some examples are presented in order to direct the decision making process to assure safety and economy.

Este trabalho trata da verificação e dimensionamento de peças de alvenaria estrutural submetidas à flexão. Inicialmente são apresentados os conceitos básicos do método das tensões admissíveis e são desenvolvidos procedimentos para a análise do problema da flexão simples e composta reta. Em seguida discute-se o problema da flexão composta oblíqua, com ênfase à modelagem computacional necessária ao desenvolvimento de aplicativos para a análise de seções genéricas. São apresentados na seqüência dois programas computacionais, implementados a partir dos algoritmos e procedimentos desenvolvidos nos itens anteriores. Apresentam-se ainda tabelas e ábacos que permitem o cálculo das peças de alvenaria com rapidez, facilidade e segurança, algumas das quais nos moldes das já tradicionalmente utilizadas para o concreto armado. Por fim, diversos exemplos são apresentados, ilustrando a teoria exposta e a utilização de tabelas e ábacos apresentados. / This study deals with the design of structural masonry pieces subjected to bending loads. At first, basic concepts of the allowable stresses method are presented and procedures for the analysis of simple bending and composed bending are developed. Next, the oblique composed bending is discussed emphasising computational modelling for the analysis of generic cross sections. Two computational procedures based on the algorithms already developed are also shown. In addition, tables and abaci that allow analysing the design of masonry elements quickly, easily and safely are presented. Some of them are very similar to those used for reinforced concrete. Finally, several examples are presented.

O trabalho de mestrado propõe um método para estimar custos diretos de edificações, através da análise de fatores que comparam o edifício a ter o custo prognosticado com outro tomado como referência. Esta ferramenta é muito útil na medida em que a análise de custos durante estágios iniciais do empreendimento auxilia as empresas de Construção Civil a tomar decisões importantes, tais como a compra do terreno, o lançamento do empreendimento, a escolha da concepção arquitetônica da edificação, entre outras. O método utilizado para a elaboração desta ferramenta foi a modelagem, pois utilizou-se de análises paramétricas para descrever o funcionamento do prognóstico de custos. A simulação da ferramenta desenvolvida foi feita para o serviço de alvenaria estrutural, e envolveu levantamento bibliográfico para conhecer e quantificar os aspectos técnicos e arquitetônicos que influenciam o custo deste serviço. O método proposto, apesar de ter um desenvolvimento complexo, possui vantagens em relação a outros estudados na revisão bibliográfica, tais como: precisão, rapidez na utilização em alvenaria estrutural, entendimento de fatores influenciadores, possibilidade de atualização do método, utilização por diferentes empresas, comparação de diferentes projetos arquitetônicos. / This thesis proposes a method to forecast direct costs for multi-storey building construction. The costs are estimated by comparison to another building which costs were estimated before. The cost estimation this method provides can be very useful to improve important decisions including: land purchasing, timing to initiate marketing campaigns, and selecting architectural concepts. The approach to develop this method was modelling; parametrical analyses were used to describe the cost prognosis. The conceptual model was tested for structural masonry direct cost estimate. To do so, bibliographical survey was used in order to identify and quantify the impact of technical and architectonic parameters on the cost of this service. The proposed method, although complex, presents many advantages when compared to existing methods including: its accuracy, speed when used for structural masonry estimates, the understanding of the trigger parameters, it is easy to include new information, allows diversity of users, and its ability to compare different architectural designs.

Este trabalho trata de uma avaliação do eventual benefício econômico que a consideração do chamado efeito arco pode proporcionar aos projetos de estruturas de suporte em concreto armado para edifícios de alvenaria estrutural. Após uma revisão bibliográfica e exposição teórica dos princípios do assunto, três edifícios reais são estudados, empregando-se o Método dos Elementos Finitos. Para cada exemplo, dois modelos de cálculo distintos são desenvolvidos: o tradicional, que ignora o efeito arco, e aquele que o considera. No caso dos modelos que consideram o efeito arco, as concentrações de tensões de compressão nas paredes, nas proximidades dos apoios, são verificadas quanto à segurança estrutural. Então, as vigas de suporte são dimensionadas de acordo com os dois modelos de cálculo, e os resultados obtidos são comparados do ponto de vista dos esforços solicitantes nas vigas, deslocamentos, armaduras dimensionadas e quantidades de materiais necessários. Finalmente, para ambas as soluções, para cada um dos três edifícios, as estruturas de suporte tem seus custos de construção avaliados e comparados, de forma a se evidenciar o benefício da consideração do efeito arco. / This work deals with the assessment of the potential economic benefit that the consideration of the so-called arch effect can provide to the design of support reinforced concrete structures for structural masonry buildings. After a literature review, some theoretical fundamentals on the studied subject are presented and three real building cases are studied using the Finite Elements Method. For each building case, two different numerical models are used: the regular one, without the arch effect, and the model that takes it into account. When the arch effect is considered, the regions subjected to compressive stress concentrations are checked in order to verify the structural safety. As for the support beams, the internal forces are obtained and the beams are dimensioned considering both the described numerical models. Then the obtained results are compared, focusing on internal forces, displacements and consumption of materials. Finally, for each studied case and for both numerical models used the construction costs are evaluated and compared in order to demonstrate the benefit of the arch effect consideration.

O comportamento mecânico de vigas em alvenaria estrutural submetidas ao cisalhamento é abordado de forma aprofundada neste trabalho. São apresentados neste estudo um extensivo levantamento bibliográfico, o qual estabelece um panorama sobre o tema, um programa experimental com ensaios de caracterização do material alvenaria e de vigas em escala natural e um estudo numérico das vigas ensaiadas em laboratório. Na etapa de caracterização dos materiais o comportamento compósito da alvenaria é analisado por meio de prismas submetidos à compressão em duas direções ortogonais, normal e paralela à junta. Para o estudo das vigas são realizados trinta e sete ensaios, nos quais são avaliadas as influências da geometria, das taxas de armaduras e da relação a/d (em que a é a distância da carga aplicada até o apoio e d é a altura útil) na capacidade resistente ao cisalhamento. Posteriormente, é realizada a modelagem numérica através do software DIANA® com o propósito de complementar as análises dos ensaios. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que, com exceção das vigas com armaduras longitudinais de 10 mm de diâmetro, os demais modelos atingiram a ruína por cisalhamento, devido à ausência de estribos ou pela sua insuficiência. O aumento da taxa de armadura longitudinal de 0,45 para 1,18% resultou em um incremento de 18,4% na resistência ao cisalhamento convencional. Para as duas geometrias (vigas com duas e três fiadas) e as duas relações a/d (0,77 e 1,72), constatou-se que não há uma melhora significativa na capacidade resistente quando a taxa de armadura transversal é aumentada de 0,05 para 0,07%. Os mecanismos resistentes, como o efeito de pino, foram efetivos na resistência dos modelos. Por fim, as análises numéricas reproduziram de forma satisfatória os experimentos, tanto no que diz respeito ao comportamento pré e pós-pico quanto na previsão da força última. / This work is an in depth study about the mechanical behaviour of masonry beams subjected to shear forces. An extensive literature review, which establishes a panorama on the subject, an experimental program considering material characterization and full scale beams tests and a numerical study for the tested beams are presented. For the beams, thirty seven tests are carried out in which the influence of geometry, reinforcements ratio and a/d ratio (where a is the distance from the load to adjacent support and d is the effective depth) on the shear strength are evaluated. Computational modelling is performed using the DIANA® software in order to complement the experimental results. From the experimental and numerical results it was possible to conclude that, except for beams with 10 mm diameter steel bar, the other models failed in shear, due to the absence of stirrups or their insufficiency. An increase in longitudinal reinforcement ratio from 0,45 to 1,18% improved the theoretical shear strength in 18,4%. For the beams with two and three courses and for a/d ratios 0,77 and 1,72 it was found that there is no significant improvement on the load capacity when the transverse reinforcement ratio is increased from 0,05 to 0,07%. Shear strength mechanisms, such as the dowel action, were effective in the models load capacity. Finally, the numerical analyzes satisfactorily reproduced the experiments, regarding to the pre and post-peak behaviour and in the prediction of the ultimate load.

Elementos pré-moldados são uma opção para aumentar a racionalização no processo construtivo em alvenaria estrutural. Eles associam-se a particularidades desse processo com relação à rapidez de execução, rígido controle de qualidade, coordenação modular e alto nível organizacional da produção. Este trabalho pesquisou os pré-moldados freqüentemente utilizados em edifícios de alvenaria estrutural, tais como: blocos, escadas, contramarcos, vergas e peças de ajuste dimensional. Os pré-moldados foram analisados em seus aspectos estruturais, dimensionais e geométricos, respeitando-se as características que os tornam viáveis no aspecto construtivo, como a facilidade de produção, de manuseio e de transporte. Considerou-se, sempre, a coordenação modular e a compatibilização dimensional entre os componentes e subsistemas. Quando necessário, foram apresentados roteiro e exemplo de projeto, assim como quadros comparativos de vantagens e desvantagens / Precast concrete elements are a good option to improving the rationalization in structural masonry building process. They are related to the following features of this process: reduction of building times consumption, strict quality control, modular coordination and high level of manufacturing organization. This work deals with precast concrete elements commonly used in structural masonry buildings, such as: blocks, stairs, window’s frames, lintels and pieces for dimensional adjustment. Structural, dimensional and geometrical characteristcs of precast concrete elements are analysed, considering the viability of production, transporting and handling the pieces. Modular coordination and the dimensional compatibility are always taken in account. Guidelines, design examples and comparative tables with pros and cons are inserted when convenient

Neste trabalho, por meio de uma metodologia experimental foram analisados vários aspectos de tijolos modulares compostos por misturas binárias e ternárias de solo-cimento e solo cimento-sílica produzidos em prensa manual modelo SAHARA, com a finalidade de se obter parâmetros e diretrizes que visam um melhor desempenho do material. Realizaram-se ensaios em corpos-de-prova cilíndricos de maneira acessória no decorrer do trabalho, o que resultou no suporte para fundamentação de diversas avaliações sobre as composições de traços utilizados na fabricação dos tijolos. Foram executados painéis de parede com o objetivo de verificar o comportamento da alvenaria em relação à resistência à compressão e à deformabilidade das paredes, possibilitando correlações com os resultados dos ensaios de prismas, tijolos e argamassa de assentamento. As contribuições da pesquisa permitem relacionar a tecnologia da fabricação de tijolos de solo-cimento com o contexto de construção sustentável e o aproveitamento de resíduos industriais, além de sistematizar informações para a elaboração de um projeto tecnológico com os tijolos modulares / In this work, several aspects of modular bricks composed by binary and ternary mixtures of soil-cement and soil-cement-silica, produced by manual press model SAHARA, were analyzed by means of an experimental methodology, with the purpose of obtaining parameters and guidelines to aim a better performance of the material. During the work, tests in cylindrical samples were executed in an accessory way, what resulted in the support for theoretical basement of several evaluations about the compositions of proportions used in brick's production. Wall panels were constructed with the objective of verifying the masonry’s behavior in relation to the compressive strength and wall’s strain, promoting correlation with the test’s results in prisms, bricks and mortar. The research’s contributions allow to relate the technology of the production of soil-cement bricks with the context of sustainable construction and the use of industrial residues in the production of construction materials, besides systematizing information for the elaboration of a technological project with the modular bricks

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.