Este trabalho descreve uma pesquisa experimental de lajes cogumelo de concreto armado com armadura de cisalhamento, sem envolver a armadura de flexão. Onze lajes cogumelo quadradas de concreto com 200 mm de espessura e 3000 mm de lado, com uma área central carregada de 200 mm de lado, foram testadas até a ruptura. O principal objetivo dos ensaios foi investigar a eficiência de se utilizar esse tipo de armadura de cisalhamento sem envolver a armadura de flexão. Todas as lajes romperam por punção, com cargas de ruptura superiores em até 110%, em relação às cargas de ruptura em lajes similares sem armadura de cisalhamento, demostrando a eficiência da armadura. Foram realizadas também simulações numéricas utilizando modelos axissimétricos e tridimensionais, de lajes cogumelo de concreto armado, com o objetivo de reproduzir numericamente alguns resultados obtidos por pesquisadores e documentados na literatura, validando a parte experimental e a modelagem numérica. As simulações numéricas nãolineares foram realizadas com programa DIANA, e o modelo de fissuração do concreto adotado foi o distribuído (smeared crack). Foram analisados os resultados de cargas últimas e tipos de ruptura, fissuração, deformações nas armaduras e no concreto e as curvas carga x deslocamento. / This work reports experimental research of reinforced concrete flat slabs with use of shear reinforcement not embracing the flexural reinforcement. Eleven square reinforced concrete flat slabs with 200 mm thickness and 3000 mm side lengths, with a square central column of 200mm of side, were tested up to failure. The main objective was to investigate the efficiency of using the mentioned shear reinforcement. All slabs failed by punching and the ultimate loads were superior in up to 110% in relation to slabs without shear reinforcement, demonstrating the efficiency of the reinforcement. The numerical simulations using axisymmetric and three dimensional analyses, of reinforced concrete flats slabs, were carried out with the objective of reproducing some experimental results reported by different investigators, validating the experimental part and also the numerical modelling . The numerical simulations were performed with the software package DIANA, adopting the smeared crack approach to reproduce the concrete behaviour under shear and tension. The evaluated results were mode of failure, strain in steel and loaddeflections curves.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-18T19:59:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CisalhamentoElementosConcreto.pdf: 6290263 bytes, checksum: bb78e5322d7fbe649b5407f31afe35d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-18T20:00:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CisalhamentoElementosConcreto.pdf: 6290263 bytes, checksum: bb78e5322d7fbe649b5407f31afe35d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T20:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_CisalhamentoElementosConcreto.pdf: 6290263 bytes, checksum: bb78e5322d7fbe649b5407f31afe35d4 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / A utilização de armaduras de cisalhamento pode conferir aumento de resistência e ductilidade em elementos de concreto armado. Porém, dependendo do tipo de armadura e do tipo de construção e solicitação da mesma, pode ocorrer conflito entre as barras longitudinais e transversais. Para solucionar esse problema, alguns pesquisadores recorreram ao uso de armaduras de cisalhamento internas, ou seja, que são posicionadas entre as barras de flexão. Além de evitar o conflito com a armadura longitudinal, a utilização desse tipo de armadura ainda pode aumentar a produtividade na obra, tanto pela montagem, quanto pela produção, pois esse tipo de armadura pode ser pré-fabricada. Contudo, a utilização de armaduras internas de cisalhamento ainda é limitada pela falta de recomendações normativas amparando esse uso, bem como ainda existem poucos estudos experimentais acerca do tema. Diante disso, esse trabalho apresenta um tipo de armadura interna de cisalhamento, testada em um programa experimental e comparada com outros tipos de armadura. No total, o programa experimental envolveu o ensaio de 9 vigas faixa de concreto armado, onde as principais variáveis foram o tipo e taxa de armadura. Além dos ensaios nas vigas, ainda foram realizados ensaios em espécimes reduzidos, pelo método de push-off. Como resultados, são apresentados gráficos de deslocamentos, deformações nas armaduras de flexão e cisalhamento e no concreto, mapas de fissuração, superfícies e modo de ruptura, bem como foram comparadas as cargas últimas observadas nos ensaios com as cargas teóricas estimadas por diferentes recomendações normativas. Como principais conclusões, verificou-se que os estribos desconectados podem apresentar o mesmo desempenho que armaduras transversais com ancoragem externa, bem como a utilização de uma armadura complementar ao estribo W pode aumentar a resistência ao cisalhamento de uma viga de concreto armado e evitar a delaminação. / The use of shear reinforcement can improve shear strength and ductility in reinforced concrete elements. However, depending on the type of reinforcement and the type of construction and solicitation thereof, there may be conflict between the longitudinal and transverse bars. To solve this problem, some researchers have used unconnected shear reinforcements, which are positioned between the longitudinal bars. In addition to avoiding conflict with longitudinal reinforcement, the use of this type of reinforcement can still increase the productivity at the job site, since this type of reinforcement can be prefabricated. However, the use of unconnected shear reinforcement is still limited by the lack of design recommendations supporting their use, as well as there are few experimental studies on the subject. Therefore, this work presents a type of unconnected shear reinforcement, tested in an experimental program and compared with other types of reinforcement. In total, the experimental program involved the testing of 9 reinforced concrete wide beams, where the main variables were the type and rate of reinforcement. In addition to the tests on the beams, tests were carried out on reduced specimens by the push-off test. As results, graphs of displacements, deformations in the flexural and shear reinforcement and in the concrete, cracking maps, surfaces and rupture mode are presented, as well as the last loads observed in the tests with the theoretical loads estimated by different normative recommendations. As the main conclusions, it was observed that the unconnected stirrups can have the same performance in comparison with shear reinforcements with connected anchorage, as well the use of a complementary reinforcement to the W stirrup can improve the shear resistance of a reinforced concrete beam and avoid delamination.

Este trabalho descreve uma pesquisa experimental de lajes cogumelo de concreto armado com armadura de cisalhamento, sem envolver a armadura de flexão. Onze lajes cogumelo quadradas de concreto com 200 mm de espessura e 3000 mm de lado, com uma área central carregada de 200 mm de lado, foram testadas até a ruptura. O principal objetivo dos ensaios foi investigar a eficiência de se utilizar esse tipo de armadura de cisalhamento sem envolver a armadura de flexão. Todas as lajes romperam por punção, com cargas de ruptura superiores em até 110%, em relação às cargas de ruptura em lajes similares sem armadura de cisalhamento, demostrando a eficiência da armadura. Foram realizadas também simulações numéricas utilizando modelos axissimétricos e tridimensionais, de lajes cogumelo de concreto armado, com o objetivo de reproduzir numericamente alguns resultados obtidos por pesquisadores e documentados na literatura, validando a parte experimental e a modelagem numérica. As simulações numéricas nãolineares foram realizadas com programa DIANA, e o modelo de fissuração do concreto adotado foi o distribuído (smeared crack). Foram analisados os resultados de cargas últimas e tipos de ruptura, fissuração, deformações nas armaduras e no concreto e as curvas carga x deslocamento. / This work reports experimental research of reinforced concrete flat slabs with use of shear reinforcement not embracing the flexural reinforcement. Eleven square reinforced concrete flat slabs with 200 mm thickness and 3000 mm side lengths, with a square central column of 200mm of side, were tested up to failure. The main objective was to investigate the efficiency of using the mentioned shear reinforcement. All slabs failed by punching and the ultimate loads were superior in up to 110% in relation to slabs without shear reinforcement, demonstrating the efficiency of the reinforcement. The numerical simulations using axisymmetric and three dimensional analyses, of reinforced concrete flats slabs, were carried out with the objective of reproducing some experimental results reported by different investigators, validating the experimental part and also the numerical modelling . The numerical simulations were performed with the software package DIANA, adopting the smeared crack approach to reproduce the concrete behaviour under shear and tension. The evaluated results were mode of failure, strain in steel and loaddeflections curves.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:40Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:300 / Two-way waffle flat slabs are structural elements of reinforced concrete supported directly on columns, under bending moments over the two directions, they improve the speed of the execution and save moulds and concrete and, consequently, labor. This work seeks to contribute for the study of the behavior of this kind of slab, as the shear resistance of the ribs and the punching in the solid area, through tests of 8 two-way reinforced concrete waffle flat slabs. Comparative analyses between the experimental results and estimated by national and international design codes had been carried out. The slabs were square, with 1.800 mm of side and total height of 140 mm. The cross section of the slabs was formed by ribs with 50 mm of width for the base and 100 mm for the upper base and the spaces between the ribs had been filled with EPS blocks (expanded polystyrene). The main variables considered were the type of shear reinforcement in the ribs (trusses, closed vertical stirrup and 45 inclined stirrup) and the use of 45 inclined stirrup as shear reinforcement in the solid region. They were presented and analyzed the results observed for the vertical displacements, deformation in the flexural and shear reinforcement, and the propagation of cracks. The values observed for failure loads were compared with the estimated ones. It was observed that the shear reinforcement in the ribs did not increase the failure loads and that the shear reinforcement in the solid region increased significantly the resistance of the slabs. / Lajes lisas nervuradas bidirecionais são elementos estruturais de concreto armado apoiados diretamente sobre pilares, sujeitas a solicitações importantes nas duas direções, possibilitam maior velocidade na execução da obra e economia considerável de formas e concreto e, conseqüentemente, mão-de-obra. Este trabalho visa contribuir para o estudo do comportamento deste tipo de laje, quanto a resistência ao cisalhamento nas nervuras e à punção na região maciça das lajes, através de ensaios de 8 lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado. Foram realizadas análises comparativas entre os resultados obtidos experimentalmente e os fornecidos por normas técnicas nacionais e internacionais. As lajes eram quadradas de lado igual a 1.800 mm de comprimento e altura total de 140 mm. A seção transversal das lajes foi formada por nervuras de 50 mm de largura na base menor e 100 mm na base maior e os vazios entre as nervuras foram preenchidos com blocos de EPS (poliestireno expandido). As principais variáveis consideradas foram o tipo de armadura de cisalhamento nas nervuras (treliça, estribo vertical fechado e estribo aberto inclinado a 45) e a utilização de estribo aberto inclinado a 45 como armadura de punção na região maciça. Foram apresentados e analisados os resultados observados para os deslocamentos verticais, deformação nas armaduras de cisalhamento e de flexão, e a propagação das fissuras. Os valores observados para cargas últimas foram comparados com os resultados estimados. Observou-se que as armaduras de cisalhamento nas nervuras não ocasionaram ganhos significativos na resistência última e que a armadura de punção elevou significativamente a resistência das lajes.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 David Rosa Rodrigues.pdf: 6647846 bytes, checksum: 0949b9b9e50ce27a724b92ea2943c5d1 (MD5) Previous issue date: 2009-09-29 / This research presents the results of an experimental comparison between the types of shear reinforcement "stud rails" and "double headed studs" to combat the punching shear of a reinforced concrete flat slabs. It also presents a comparison of experimental results with those provided under the ACI 318/2005, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2/2004 and NBR 6118:2003. The motivation was to investigate the efficiency of these shear reinforcement for the differences between them. It was tested six slabs of concrete to concentric load, with dimensions of 2400 mm x 2400 mm x 150 mm. It was concreted a column of section 500 mm x 200 mm to 850 mm total height next to the slab. The main variables were the type of shear reinforcement "stud rails" x "double headed studs, the "studs" diameter and the shear reinforcement area per layer. The slabs were tested until the failure. It was monitored the deflection, reinforcement deformation of bending and shear. All slabs failed by punching with internal surface rupture. The experimental results after being compared with the expected standard in each individual calculation showed conservative values. Slabs of Group 1 with "stud rails" presented failed loads greater than those in Group 2 with "double headed studs. Codes/standards 318/2005 ACI, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2 / 2004 and NBR 6118:2003 safely predict the failed loads of all slabs. The base of the shear reinforcement type "stud rails" moving inside the column may have reduced the failed load of the slab L3. Shear reinforcement type stud rails it is easer of assembly and play than the type double headed studs . / Esta pesquisa apresenta os resultados de uma comparação experimental entre os tipos de armadura de cisalhamento stud rails e double headed studs para combate à punção em lajes cogumelo de concreto armado. Apresenta, também, uma comparação dos resultados experimentais com os previstos segundo o ACI 318/2005, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2/2004 e a NBR 6118:2003. A motivação foi investigar a eficiência destas armaduras de cisalhamento a procura de diferenças entre elas. Foram ensaiadas seis lajes maciças de concreto armado à punção centrada, com dimensões 2400 mm x 2400 mm x 150 mm. Foi concretado junto à laje um pilar de seção 500 mm x 200 mm com altura total 850 mm. As principais variáveis foram o tipo de armadura de cisalhamento: stud rails x double headed studs , o diâmetro dos studs e a área de armadura de cisalhamento por camada. As lajes foram ensaiadas até a ruptura. Foram monitoradas as flechas, deformações da armadura de flexão e cisalhamento. Todas as lajes romperam por punção com superfície de ruptura interna. Os resultados experimentais após serem comparados com os esperados segundo cada norma de cálculo apresentaram valores conservadores. As lajes do Grupo 1 com stud rails apresentaram cargas de ruptura maiores que as do Grupo 2 com double headed studs . Os códigos/normas ACI 318/2005, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2/2004 e a NBR 6118:2003 previram com segurança as cargas de ruptura de todas as lajes. A base da armadura de cisalhamento tipo stud rails avançando dentro do pilar pode ter reduzido a carga de ruptura da Laje L3. A armadura de cisalhamento tipo stud rails apresenta maior facilidade de montagem e execução que a tipo double headed studs .