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Cálculo automático do efeito de vento em estruturas de edifício

Soriano, Humberto Lima 06 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-06-23T14:45:19Z No. of bitstreams: 1 38178.pdf: 3303842 bytes, checksum: 853f2ab5607ee50e8692dd9ba41ea419 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T14:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 38178.pdf: 3303842 bytes, checksum: 853f2ab5607ee50e8692dd9ba41ea419 (MD5) Previous issue date: 1971-06 / O presente trabalho objetiva o desenvolvimento teórico e a apresentação de um programa automático para o cálculo de estruturas carregadas lateralmente. A estrutura é idealizada como um conjunto de painéis ortogonais interagindo em suas interseções verticais através das lajes supostas como diafragmas. São desprezados os efeitos de interação dos momentos fletores e de torção, bem como as rigidezes transversais dos painéis. É apresentada a montagem da matriz de rigidez de painel. A combinação conveniente das matrizes dos diversos painéis fornece a matriz de rigidez em faixa da estrutura tridimensional. Faz-se a análise da estrutura carregada calculando-se a distribuição dos esforços nos painéis. Cada painel é analisado isoladamente calculando-se as ações nas extremidades de membro. O desenvolvimento teórico é feito em forma matricial visando a uma programação com um gasto mínimo de memória. O programa é desenvolvido em um computador IBM 1130 com 32 k de memória interna. É apresentado um fluxograma simplificado do mesmo com explicações que facilite a sua compreensão. Finalmente, a teoria é aplicada na análise de algumas estruturas. / The scope of the present paper is the theoretical analysis of spacial frames under lateral loading (wind load) and the preparation of a computer program for evaluating the displacements and the intemal forces of the structural members. The structural model can be described as two groups of mutually orthogonal plane frames interacting with each other through the action of a horizontal rigid slab. At the intersection of these plane frames the interaction between bending and twisting moments are disregarded in this paper and transversal stiffness of the plane frames as well. The stiffness matrix of each plane frame is deduced. The stiffness matrices of the different plane frames are arranged conveniently and in such a way that the stiffness matrix of the spacial skeleton is of the banded type. The analysis is carried further by investigating the contribution of each plane frame to support the total lateral load. Next the plane frames are analysed separately. The matricial analysis scheme is used for the investigation of the redundant forces and the computer program is designe in order to optimize storage apace in the computer memory units. An IBM 1130 computer with 32k memory units was used. A comented flow chart for the afore rnentioned program is presented. Finally the theory is applied to some particular problems.
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Verificação da eficiência de armaduras de cantos

Domingues, Lídia da Conceição 06 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-11T14:14:47Z No. of bitstreams: 1 135345.pdf: 2525195 bytes, checksum: 2f63ab84c1a44f9cffee39b67498067f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T14:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 135345.pdf: 2525195 bytes, checksum: 2f63ab84c1a44f9cffee39b67498067f (MD5) Previous issue date: 1974-06 / Verifica o comportamento de cantos, em ângulo reto, formados por placas de concreto armado, apresentando tração na parte interna. Nos dezesseis modelos ensaiados, foram testados os dois tipos de armadura usuais aqui no Brasil, tendo sido feito, para apenas um deles, o estudo da influência do acréscimo de barras inclinadas em diferentes percentagens, colocadas ou não em mísula. Com base nos resultados obtidos, são feitas aqui comparações entre os modelos testados sob os pontos de vista de eficiência, fissuração em carga de serviço e rigidez, visando concluir qual dos tipos de armadura empregados seria o mais recomendável. / Verify the behaviour of rightangle corners formed by reinforced concrete plates when subjected to tensile stresses on the inside faces. Sixteen test specimens presenting two types of details largely used in Brazil were tested. The influence of different percentages of inclined reinforcement placed or not in haunch was investigated for one of these details. Comparisons were made among the tested specimens focusing the efficiency, cracking under working loads and stiffness in order to determine which one of the tested details would yield the best performance.
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Interação solo-estaca de plataformas offshore

Valenzuela, Ernesto Daniel Chiang 12 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-10-10T15:57:03Z No. of bitstreams: 1 154381.pdf: 2214709 bytes, checksum: 0a740be3ae1d2478dc6dc33016d2a9fd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T15:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 154381.pdf: 2214709 bytes, checksum: 0a740be3ae1d2478dc6dc33016d2a9fd (MD5) Previous issue date: 1980-12 / Na Análise Estrutural de Plataformas Offshore Fixas, é usual representar o solo por molas (chamadas também de molas de Winkler), cujo comportamento não linear é definido por curvas força-deformação, provenientes de ensaios de laboratório ou através de testes de provas de carga de estacas em escala real. O método de solução de Winkler consiste então, em colocar em cada extremo do segmento da estaca uma mola representando o comportamento axial e lateral do solo. A Norma API define a relação força-deformação do solo para estacas carregadas lateralmente, através das curvas "P-Y". No entanto, a relação força-deformação do solo para estacas carregadas axialmente, não está definida pela Norma. É necessário então, utilizar curvas que representem a transferência de carga ao solo em função da profundidade, proveniente de ensaios realizados por diferentes autores. Este esquema de cálculo dá excelentes resultados numéricos, quando as molas não estão muito afastadas uma da outra. No entanto, para Plataformas de grande porte o método de solução de Winkler aumenta excessivamente o número de graus de liberdade necessários à Análise Estrutural. O objetivo deste trabalho é apresentar um modelo alternativo de cálculo para reduzir o número de graus de liberdade imposto pela solução de Winkler. Com esta finalidade é obtida uma Matriz de Rigidez para o Sistema Estaca-Solo, proveniente da integração da equação diferencial que controla o estado de tensões do Sistema. O cálculo da resposta estrutural levando em conta a não linearidade do solo é feita através do método iterativo de Newton-Raphson. Finalmente é comparado o modelo numérico proposto neste trabalho, com a solução convencional de Winkler, indicando em cada caso o campo de aplicação e os testes de convergência de cada solução. / Winkler springs are used to represent soil in the Structural Analysis of Offshore Platforms. The soil characteristics for the non-linear soil behaviour are obtained from laboratory tests or using full scale loaded piles. The API Code through the "P-Y" curves, defines the stress-strain soil characteristics for laterally loaded piles. Although, the stress-strain relationship for axial behaviour is not well defined by the Codes, a set of curves called the "T-Z" curves, are used in the Analysis of Axially loaded piles. These curves were obtained from full scale axially loaded piles as a function of depth and the skin friction to undrained shear strength ratio. The Winkler method usually works out well, for a close Winkler spring distribution. However a deep water Offshore Fixed Platform-foundation analysis by the Winkler solution, excessively increases the number of degrees of freedom. Applying Galerkin Techniques a stiffness matrix for the pile, including the soil properties, is developped, based on the integration of the differential equations for axial and lateral behaviour. The structural response is obtained using the iterative Newton-Raphson method. The results obtained for the soil-pile stiffness matrix are plotted against the Winkler solution to compare and test the numerical results provided by this method.
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Análise teórica e experimental do comportamento ao cisalhamento de vigas em alvenaria estrutural de blocos de concreto / Numerical and experimental analysis of the shear behaviour of concrete block masonry beams

Rafael Santos de Moraes 19 December 2017 (has links)
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.
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Análise experimental da geração de alternativas em decisões estratégicas não estruturadas / Experimental analysis of option generation in strategic and ill-structured decision making

Antonio Luis Rocha Dacorso 02 February 2005 (has links)
A decisão estratégica é tipicamente não estruturada, no sentido de que não existe processo semelhante na memória da organização. Essa estruturação corresponde ao cenário exposto de forma clara, com suas questões, hipóteses e objetivos. A qualidade da decisão estratégica depende principalmente do processo e da competência daqueles que participam dela. Gerar alternativas criativas e viáveis é uma etapa fundamental do processo de tomada de decisão, responsável em grande parte pela qualidade almejada. Entretanto, as pesquisas sobre geração de alternativas têm indicado consistentemente que as pessoas não são eficientes nessa atividade. Buscando-se as explicações para esse fato surgiram lacunas na literatura que serviram de inspiração para o presente estudo. Qual a influência das heurísticas e da isolação entre as etapas convergente e divergente na geração de alternativas? Para explorar essas lacunas e conhecer o desempenho do administrador brasileiro ao gerar alternativas foi realizado um experimento com 174 alunos de cursos MBA, de 4 escolas da Grande São Paulo. O resultado desse experimento propiciou algumas conclusões interessantes como a confirmação do baixo desempenho em geração de alternativas. O desafio para preencher as lacunas observadas permanece e as hipóteses da pesquisa, relacionando as heurísticas e a isolação como fatores que influenciam o desempenho, não foram aceitas. O estudo é uma confluência da pesquisa experimental, oriunda da psicologia cognitiva da decisão, com a visão da ciência da decisão organizacional. Essa linha de pesquisa se mostrou praticamente inexplorada nos estudos em administração desenvolvidos no Brasil. / The strategic decision-making is typically non-structured because there is no similarity process in the memory of the organizations. This structural model would involve a context of elements such as questions, hypotheses and objectives exposed in a quite clear way. The quality of the strategic decision-making depends mainly on its own process and on the competence of the individuals involved. An essential part of the making decision process is to generate creative and viable options that are also responsible for the quality of the process. However, researches on option-generating procedures have consistently suggested that people are not efficient in this kind of task. The present study was inspired by the fact that the current literature lacks studies explaining the reasons why this happen. What is the influence of the heuristics and isolation strategies on the convergent and divergent phases for generating options? In order to investigate this issue and understand the performance of the Brazilian managers for generating options, an experiment was conduct in 174 individuals studying in MBA courses at 4 educational institutions in the urban city area of São Paulo. The results led to some interesting conclusions such as the confirmation of the poor performance for generating options. The challenge and the lack remain mainly because the hypotheses tested, i.e., the heuristic and isolation strategies for generating options, were not effective. The present study is a confluence of two different decision approaches: the experimental research (based on cognitive psychology) and the management science. This line of research hasn’t been explored in the management field in Brazil.
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Gerenciamento de riscos de incêndio: avaliação do impacto em estruturas de concreto armado através de uma análise experimental de vigas isostáticas

OLIVEIRA, Tiago Ancelmo de Carvalho Pires de January 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7327_1.pdf: 5452227 bytes, checksum: d34376f3d6bd01d0372da1ca18000a89 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Incêndios em estruturas de concreto armado podem causar perdas significativas quando a estrutura perde sua capacidade resistente. A inexistência de dados estatísticos sobre estes incêndios impede uma estimativa do valor dos prejuízos com recuperação estrutural e colapso parcial ou total das estruturas. No entanto, acidentes deste tipo não são tão raros, cita-se, por exemplo, o recente incêndio no prédio do INSS em Brasília (2005). Para um dimensionamento adequado é necessário o conhecimento das propriedades mecânicas do concreto armado durante e após a ação do fogo, assim como, do mecanismo específico de propagação do calor nos materiais e do desempenho de medidas de proteção como a utilização de recobrimentos por materiais isolantes. Apesar de avanços nessa área, trabalhos sobre o assunto ainda são poucos, especialmente no que se trata da análise experimental. Métodos simplificados para projetos, a exemplo do método tabular, são limitados porque não consideram diversos aspectos relevantes para o desempenho da estrutura durante o incêndio como, por exemplo, as propriedades dos materiais constituintes, a umidade, a intensidade da carga térmica ou a recuperação das propriedades mecânicas (propriedades residuais) do concreto. Este trabalho propõe uma abordagem experimental para a avaliação do desempenho do concreto armado sob a ação do fogo através da resistência residual obtida em corpos-de-prova cilíndricos de concreto e elementos de viga. Apesar dos resultados obtidos nos experimentos não serem definitivos, foi possível identificar observações relevantes, tais como: a necessidade de padronização de ensaios de resistência ao fogo, valores de redução nas propriedades mecânicas divergentes e, algumas vezes, abaixo dos prescritos em normas, a influência da forma e volume da amostra na redução das propriedades mecânicas e o comportamento de revestimentos de proteção com argamassas de gesso, vermiculita e o próprio concreto
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Análise teórica e experimental de conectores de cisalhamento e vigas mistas constituídas por perfis de aço formados a frio e laje de vigotas pré-moldadas / Theoretical and experimental analysis of shear connectors and composite beams constituted of cold-formed steel beams and floor system with lattice girder beams

David, Daniela Lemes 17 August 2007 (has links)
No Brasil, a pequena gama disponível de perfis laminados e o custo relativamente elevado dos perfis soldados, têm impulsionado o emprego dos perfis formados a frio nos edifícios de pequeno porte, em associação com as tradicionais lajes de vigotas pré-moldadas, constituindo um sistema misto cujo comportamento estrutural ainda é pouco conhecido. Embora haja similaridades com as clássicas vigas mistas em perfis laminados e soldados e laje maciça, é fundamental investigar o comportamento estrutural das vigas mistas em perfis formados a frio, uma vez que (i) os conectores de cisalhamento devem apresentar compatibilidade estrutural e construtiva com as vigas as quais serão concectados, (ii) pela reduzida capacidade de rotação das vigas de aço, comprometendo os modelos de cálculo que admitem, por hipótese, a plastificação total da seção mista para a determinação do momento fletor resistente e (iii) pela dificuldade de posicionamento da armadura transversal (armadura de costura). Neste trabalho foi desenvolvido um estudo teórico e experimental sobre conectores em perfil U formado a frio e vigas mistas constituídas por perfis formados a frio e laje de vigotas pré-moldadas. O estudo dos conectores, por meio de ensaios de cisalhamento direto, permitiu a avaliação da influência da altura e espessura na resistência e rigidez, e ainda permitiu ajustar a expressão da norma americana AISC:2005, estabelecida para cálculo da resistência de conectores em perfil U laminado, aos perfis formados a frio. Da análise das vigas mistas simplesmente apoiadas, por meio de simulações numéricas e ensaios experimentais, verificou-se a influencia da: armadura de costura, do posicionamento dos conectores em relação às vigotas treliçadas e do deslizamento na interface e suas implicações principalmente na determinação do deslocamento vertical. Os resultados indicaram que se deve adotar um momento fletor resistente inferior ao momento de plastificação total da seção mista, e que a posição e taxa de armadura transversal interferem no panorama de fissuração da laje, mas têm pequena influência na resistência da viga mista. / In Brazil, the lack of hot-rolled members and high cost of welded steel beams have increased the use of composite beams made of cold-formed steel beams and floor system with lattice girder beams, whose structural behavior is not perfectly understood. Although this system is similar to the one composed of hot-rolled steel beams and concrete slabs, it is important to study its structural behavior due to some reasons: (i) the shear connectors must have structural and constructive compatibility with the beams they are connected, (ii) the small rotations of the steel beams jeopardize the concept of total yielding of composite section, which is currently used to evaluate the resistant moment, (iii) the complexity in placing the conventional shear reinforcement. This work presents an experimental and theoretical analysis on channel cold-formed connectors and composite beams made of cold-formed steel beams and concrete slabs with lattice girder beams. The push out tests of shear connectors evaluated the influence of their height and thickness on strength and stiffness of the system, and made possible to adjust the empiric expression of AISC:2005, originally developed for hot-rolled channel connectors, to fit the behavior of cold-formed connectors. Additionally, the influence of transverse reinforcement, relative position of connectors to lattice girder beams and interface slippage on vertical displacements were evaluated through numerical and experimental analysis. The results showed that the resistant moment is smaller than the calculated considering total yielding of the cross section. Besides this, the position and amount of transverse reinforcement amount have strong influence on crack configuration but not on the strength of the system.
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Estudo do colapso mecânico da madeira baseado na mecânica da fratura / Study of the mechanical collapse of wood based on fracture mechanic

Borges, Marcos Leopoldo 19 July 2017 (has links)
O presente trabalho trata da análise do comportamento mecânico da madeira, material anisotrópico, submetida ao crescimento de fissuras e aos processos mecânicos que causam sua ruptura, utilizando os conceitos de Mecânica da Fratura. A avaliação do colapso de peças de madeira, pela da mecânica da fratura, foi realizada por meio de análises experimentais. Para a determinação das propriedades de fratura da madeira foram determinadas propriedades mecânicas da madeira, tais com: módulo de ruptura a flexão estática, módulo de elasticidade à flexão estática, resistência à tração paralela às fibras, resistência ao cisalhamento, resistência ao fendilhamento paralela às fibras e resistência à tração normal às fibras. Foram efetuados ainda ensaios experimentais referentes à mecânica da fratura em corpos de prova tipo SENB (Single Edge Notched Beam). A modelagem numérica foi realizada utilizando-se um código computacional baseado no método de elementos de contorno. Para as simulações foram utilizados os valores das propriedades físicas, de resistência e de elasticidade obtidas na caracterização experimental dos elementos de madeira. Os resultados experimentais foram comparados com as análises numéricas para determinação de uma formulação específica para situações de colapso de elementos de madeira. / The present work deals with the analysis of the mechanical behavior of wood, anisotropic material, submitted to the growth of cracks and the mechanical processes that cause its rupture, using the concepts of Fracture Mechanics. The evaluation of the collapse of pieces of wood, by the fracture mechanics, was carried out by means of experimental analyzes. To determine the fracture properties of the wood, mechanical properties of the wood were determined, such as: modulus of static bending, modulus of elasticity at static bending, tension resistance parallel to grain, shearing resistance, cleavage strength parallel to grain and tension resistance normal to grain. Experimental tests were performed on fracture mechanic in Single Edge Notched beams (SENB). Numerical modeling was performed using a computational code based on the boundary element method. For the simulations, the values of the physical properties, strength and elasticity obtained in the experimental characterization of the wood elements were used. The experimental results were compared with the numerical analyzes to determine a specific formulation for situations of collapse of wood elements.
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Estudo teórico e experimental do comportamento das interfaces verticais de paredes interconectadas de alvenaria estrutural / Numerical and experimental study of the behaviour of vertical interfaces of interconnected structural masonry walls

Oliveira, Luciane Marcela Filizola de 26 June 2014 (has links)
A ação estrutural monolítica de paredes interconectadas é dependente da resistência ao cisalhamento da interface, que por sua vez, depende do tipo de ligação entre elas. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento mecânico das interfaces verticais entre paredes de alvenaria conectadas por amarração direta e por amarração indireta com grampos de barras de aço CA-50 com 10 mm de diâmetro. Para compreensão do mecanismo de funcionamento das ligações foram realizados ensaios de caracterização dos materiais, dos componentes e da alvenaria, além de ensaios de cisalhamento direto em quatro séries de seis corpos de prova de cinco fiadas, em formato H e em escala natural. Nas séries ensaiadas foi variado o tipo de ligação e o material do bloco, sendo a primeira produzida com blocos de concreto e amarração direta, a segunda com blocos cerâmicos com amarração direta, a terceira com blocos de concreto e amarração indireta e a quarta com blocos cerâmicos e amarração indireta. Todos os corpos de prova foram assentados com argamassamento lateral e argamassa de traço 1:1:6 em volume. Na análise experimental foi investigada a força de ruptura, a relação tensão-deformação específica, o tipo de ruptura e a propagação das fissuras nas paredes. Posteriormente foram realizadas modelagens computacionais no programa DIANA, que é baseado no método dos elementos finitos, para prever o comportamento estrutural dos painéis H. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que todos os modelos romperam por cisalhamento da interface, sendo que o mecanismo resistente depende primordialmente do tipo da ligação das paredes. A resistência ao cisalhamento da interface no plano vertical de ligação entre a parede central e o flange das séries de blocos de concreto foi praticamente a mesma, independente do tipo de ligação. Já as séries de blocos cerâmicos e amarração direta apresentaram resistência ao cisalhamento aproximadamente 46% maior que a obtida para amarração indireta. Para os modelos com amarração direta o mecanismo de ruptura foi o mesmo: a tração indireta dos blocos que interceptavam o plano de cisalhamento. Para os modelos com amarração indireta a ruptura foi governada por tração indireta dos blocos da interface, no caso de blocos cerâmicos, e por escoamento das barras da armadura nos modelos de blocos de concreto. A resistência ao cisalhamento vertical da interface foi avaliada em cada caso e comparada com algumas prescrições normativas, as quais, em sua maioria, se apresentaram conservadoras. Ainda, as análises numéricas realizadas mostraram que os modelos computacionais das paredes interligadas representam adequadamente o comportamento observado em laboratório e, portanto, podem ser utilizados em análises paramétricas. A força de ruptura estimada por meio dos resultados de caracterização dos componentes apresentou boa correlação com a força obtida no ensaio de painel H, apresentando-se como um procedimento simples que pode ser utilizado de forma conservadora no desenvolvimento de projetos estruturais. / The monolithic structural behaviour of interlocked walls is dependent on the shear strength of the interface, which depends on the connection type. The present research aims to evaluate the mechanical behaviour of vertical interfaces of masonry walls connected by running bond and U-Steel anchors. The characterization testing of materials, components and masonry was carried out to understand the behaviour of the connections. Four series of tests with six H-shaped specimens were performed to determine the bonding pattern effect (running bond and U-Steel anchor) on the shear strength of the web-flange connection. In the tested series some parameters of the H-shaped specimens were varied, such as the type of connection and the block material. The first series was built with concrete blocks and running bond, the second one with clay blocks and running bond, the third one with concrete blocks and U-Steel anchors and, finally, the fourth series was constructed with clay blocks and U-Steel anchors. Face shell bedding was used to build all the specimens and the volume proportion of mortar was 1:1:6. In the experimental program the failure load, the stress-strain relationship, the type of failure and the crack propagation on the walls were investigated. Computational modelling was carried out using the FEM software Diana, which has a library with constitutive models suitable for civil engineering application, to complete the study and understand the structural behaviour of the masonry panels. The shear strength of the web-flange vertical interface, considering the specimens with concrete blocks, was nearly the same, irrespective of the connection type. Regarding the clay block series, running bond specimens were 46% stronger than the U-Steel anchor ones. Considering the running bond specimens, the failure mechanism was the same: tensile splitting of the blocks that cross the shear plane. For the U-Steel anchor models, failure was governed by tensile splitting of the blocks located in the interface plane, in the case of clay blocks, and yielding of the U- Steel anchors for concrete block specimens. The vertical shear strength of the interface was assessed in each case and compared with some normative prescriptions. In most cases the codes were conservative. Furthermore, the numerical analysis showed that the computer models of the interlocked walls represented adequately the behaviour of the physical models, and thus can be used in parametric analysis. The failure loads estimated by the results of the characterization tests of the components showed good correlation with those obtained in the tests. Based on the results, this procedure can be used conservatively in practical structural designs.
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Modelagem física e computacional de estruturas de concreto reforçadas com CFRP. / Experimental and computational modeling of concrete structures strengthened with CFRP.

Gamino, André Luís 27 March 2007 (has links)
A proposta central desta tese é o desenvolvimento de estratégias de modelagem computacional de estruturas de concreto reforçadas com CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). Foram utilizados neste estudo os programas computacionais DIANA (plataforma comercial), QUEBRA2D e FEMOOP (plataformas acadêmicas de desenvolvimento). Em cada um dos programas foram implementados ou utilizados modelos constitutivos existentes apropriados para cada fase do sistema estrutural. Implementaram-se modelos constitutivos apropriados para o concreto, para as armaduras de aço, para os polímeros FRP e suas interfaces, a fim de representar o sistema estrutural reforçado com os compósitos. Elementos finitos de interface e de barras de treliça foram implementados (formulações discreta e incorporada) para a representação numérica das armaduras e dos compósitos, bem como de suas interfaces com o concreto. Em complementação às análises numéricas desenvolveram-se ensaios experimentais de vigas de concreto armado reforçadas com fibras de carbono - flexão e cisalhamento - de seção transversal retangular e \"T\". Esses ensaios, assim como outros disponíveis na literatura, são essenciais para uma melhor interpretação sobre a eficiência do reforço e também para a validação da capacidade de modelagem numérica desenvolvida. Foram avaliadas as eficiências dos sistemas de compósitos de fibra de carbono aplicados em reforços de vigas submetidas à flexão e ao cisalhamento, bem como os seus mecanismos de colapso mediante a aplicação de carregamentos monotônicos. Complementarmente, efetuaram-se análises comparativas com os modelos de dimensionamento sugeridos por diferentes normas técnicas ou disponíveis na literatura técnica. / The purpose of this thesis is the development of strategies for computational modeling of reinforced concrete structures strengthened with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). The software systems DIANA (commercial system), QUEBRA2D and FEMOOP (academic systems) have been utilized. In each program appropriate constitutive models have been implemented or existing ones used for representing each phase of the structural system. Appropriate constitutive models for concrete, rebars, CFRP reinforcement and bond-slip interfaces have been implemented and adjusted to represent the behavior of the composite system. Interface and truss finite elements have been implemented (discrete and embedded approaches) to represent rebars and CFRP\'s, as well their interfaces with concrete. An experimental study of reinforced concrete beams with rectangular and \"T\" cross sections strengthened with CFRP - under bending and shear - have been realized to complement the numerical study. These tests, as well as others available in the literature, are very useful for a better understanding of the strengthening capacity of the CFRP\'s and also for the validation of the proposed computational modeling. The efficiency of CFRP systems for bending and shear strengthening has been evaluated, as well as the collapse mechanisms observed under monotonic loads. In addition comparative analyses with design models prescribed by different codes of practice and others proposed in the literature have been carried out.

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