Grandes vantagens econômicas e estruturais são obtidas com a utilização do concreto de alto desempenho (CAD), tais como: redução das seções dos elementos, baixa porosidade e permeabilidade, elevada resistência ao desgaste e menor custo de manutenção. Isto tem contribuído para a crescente aplicação do concreto de alto desempenho, o qual está sendo empregado em vários países, entre os quais: EUA, Noruega, Canadá, Inglaterra, França e Japão. No Brasil, o concreto de alto desempenho já está sendo utilizado em diferentes tipos de obras, apesar de não existir ainda uma norma específica. Os procedimentos de cálculo e critérios de projetos, recomendados pela Norma Brasileira, ainda estão baseados em resultados experimentais de concretos de baixa resistência. Em vista disso, este trabalho apresenta um estudo teórico sobre os materiais constituintes do CAD, as quantidades que devem ser empregadas nos concretos e as diferenças existentes na forma de produção e no controle de qualidade. São também estudadas algumas propriedades mecânicas do concreto de alto desempenho, como resistência à compressão, resistência à tração, módulo de deformação longitudinal, curva tensão-deformação e coeficiente de Poisson. Várias recomendações são indicadas para projeto de pilares, como taxa mínima de armadura longitudinal e transversal, resistência ao escoamento, espaçamento e configuração da armadura transversal, a fim de se garantir apropriada ductilidade de pilares de concreto de alto desempenho. E por último, têm-se exemplos de dimensionamento de pilares, com base nos procedimentos indicados na norma americana ACI 318-89 e na britânica BS 8110. / Many advantages not only an economical but also from a structural point of view are obtained when using the high-performance concrete (HPC), such as: reduction of element section, low porosity and permeability, high wearing resistance and less cost of maintenance. This has contributed to a growing use of HPC in several countries, among them: USA, Norway, Canada, England, France and Japan. In Brazil, HPC is being used in different kinds of construction work, although there are no existing standards yet. Procedures of the sizing and desing criteria, recommended by Brazilian standards, are still based in experimental results obtained with low-strength concretes. Given that, this paper presents a theoretical study on material components of HPC, the amount to be employed on preparation of those concretes and the existing differences on ways of production and quality control. Also studied are some mechanical properties of HPC, such as: compression strength, tension strength, elasticity modulus, strain-strength curve and Poisson\'s ratio. Several recommendation are pointed out for columns design, such as: minimun rate of both longitudinal and transverse reinforcements, yielding strength, spacing and lay out of transversal reinforcement to provide adequate ductility of columns made with HPC. Lastly examples of design of columns based on American standard ACI 318-89 and British standard BS 8110 are given.

Muitos colapsos de silos metálicos acontecem devido à instabilidade das colunas (montantes) dos mesmos. Estes trabalham, predominantemente, à compressão e são responsáveis por resistir às forças de atrito existentes entre o produto ensilado e a parede do silo. As normas brasileiras vigentes não possuem orientações específicas para o cálculo da força crítica de flambagem destes perfis na sua utilização em silos metálicos com chapas onduladas. Este trabalho propõe um método para a análise da instabilidade dessas colunas, abordando-o como um problema de estabilidade elástica e desconsiderando a influência da pressão horizontal que o produto ensilado provoca na parede do silo, baseado em estudos teóricos de normas e trabalhos estrangeiros, modelagens numéricas em elementos finitos com o programa computacional ANSYS 19.2 e análise experimental. Com base nestes três estudos, apresenta-se um modelo de cálculo para considerar a influência da chapa ondulada na equação carga crítica de flambagem. / A huge amount of metal silos collapses occurs due to the instability of their columns (stiffeners). Those stiffeners work, mostly, in compression and are responsible for resisting the frictional forces between the storage product and the silo wall. The current Brazilian standards do not have specific guidelines for the calculation of the critical buckling load of these profiles in their use in metallic silos with corrugated sheets. This work proposes a method for the analysis of the instability of these columns, approaching as an elastic stability problem and disregarding the influence of the horizontal pressure that the storage product causes in the silo wall, based on theoretical studies of international codes and works, numerical modeling in finite elements with the ANSYS 19.2 software and experimental analysis. Based on these three studies, it is presented a calculation model to consider the influence of the corrugated sheet in the critical buckling load equation.

[pt] O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma formulação e certas estratégias que permitam a análise da perda de estabilidade de colunas esbeltas submetidas a carregamento axial periódico, fenômeno este conhecido como ressonância paramétrica. Uma excitação é dita paramétrica quando aparece nas equações de movimento do sistema na forma de coeficientes variáveis com o tempo - geralmente periódicos - e não como uma não homogeneidade. A coluna é descrita pela formulação clássica de Navier. O presente trabalho trata a coluna considerando-se um e três graus de liberdade com ou sem não-linearidades. As equações de movimento são obtidas utilizando-se o princípio de Hamilton através do método de Ritz. A equação linear (equação de Mathieu) e a equação de Duffing com pequeno amortecimento, são resolvidas de forma aproximada pelo método das múltiplas escalas, revelando a possibilidade de instabilização da posição de equilíbrio em diversas regiões do espaço definido pelos parâmetros de controle. A mesma conclusão é mostrada utilizando-se procedimentos computacionais para a resolução dos sistemas de equações lineares e nãolineares, com ou sem imperfeição geométrica inicial, podendo-se obter assim, a resposta do sistema, planos fase, seções de Poincaré e diagramas de bifurcação. Mostra-se a partir dos resultados numéricos, que a coluna submetida a cargas axiais harmônicas, pode tanto apresentar soluções com o mesmo período da força excitadora, quanto oscilações subarmônicas e superarmônicas de diversas ordens, além de movimentos caóticos. / [en] The main aim of the present work is to develop a formulation and some strategies for the instability analysis of slender columns under an axial harmonic force this phenomenon is known as parametric ressonance. An excitation is said to be parametric if it appears as timedependent - often periodic - coefficients in the equations governing the motion of the system,and not as an inhomogeneous term.The column is described by Navier classical formulation. The present work consider the column with one or three degrees of freedom with or without nonlinearities. The equations governing the motion are obtained by the Ritz method.The linear equation (Mathieu equation) and the Duffing equation with small damping are solved in an approximate way using multiple scales techniques, revealing the possibility of destabilizing the static equilibrium position in certain regions of the control space. A similar conclusion is obtained by employing numerical methods for the solution of linear and nonlinear equation systems with or without initial geometrical imperfections.This enables one to obtain time response, phase space, projections Poincaré sections and bifurcation diagrams. These numerical results show that the column with nonlinearities and loaded by a periodic longitudinal force can present various solutions with the same period as the forcing and subharmonic e superharmonic oscillations, as well as chaotic motions.

A contaminação do solo tem sido motivo de preocupação ambiental e de saúde pública, uma vez que o homem depende do seu uso para sobreviver. O resíduo de cinza de carvão, gerado da queima de carvão em usina termoelétrica, é uma das fontes contaminadoras do solo quando disposto de forma inadequada. Os elementos tóxicos da cinza de carvão, quando depositada sobre o solo e exposta à chuva, podem ser lixiviados da cinza para o solo. No solo estes elementos podem ser sorvidos, transportados para a água subterrânea e superficial ou absorvido pelas plantas, o que pode contaminar estas matrizes ambientais. O objetivo do estudo foi avaliar a mobilidade de As, Cd, Mo, Pb e Zn em colunas de Latossolo argiloso com cinza de carvão sobreposta ao solo e avaliar se a retenção destes elementos provoca a contaminação do solo. As colunas foram percoladas com uma solução ácida com pH 4,5 para simular água de chuva, por períodos de 168 e 336 dias. As amostras de cinza de carvão, solo e percolado das colunas foram analisadas quanto à concentração dos elementos e as características físicas, químicas e mineralógicas. O Pb não foi lixiviado da cinza de carvão, portanto, o solo e percolado do solo não foram contaminados por este elemento. Os elementos As, Cd, Mo e Zn foram lixiviados da cinza de carvão e não foram detectados no percolado das colunas, indicando que estes elementos ficaram retidos no solo. A concentração do Mo no solo não foi detectada acima do limite de quantificação do método. A concentração dos elementos foi comparada com os valores orientadores para solos estabelecidos pela CETESB. A maior parte do Zn detectado no solo foi proveniente do próprio solo utilizado no preparo da coluna e a concentração deste elemento no solo foi abaixo do valor de referência (60 mg kg-1). A concentração do Cd no solo foi acima do valor de referência (<0,5 mg kg-1) e abaixo do valor de intervenção (3 mg kg-1). A concentração do As no solo foi acima do valor de intervenção (35 mg kg-1), sendo o único elemento crítico do ponto de vista ambiental. / Soil contamination has been an environmental and public health concern, once the man depends on its use to survive. Coal fly ash generated by coal burning in power plants is one source of soil contamination when it inadequately disposed. Toxic elements from coal fly ash, deposited on soil and exposed to rain, can be leached into the soil. In the soil these elements can be sorbed, transported to groundwater and surface water or even absorbed by plants, which can contaminate these environmental matrices. The aim of study was to evaluate the mobility of As, Cd, Mo, Pb and Zn in clayey oxisol columns with coal fly ash on top soil, and also evaluate if these elements retention leads to soil contamination. The columns were percolated by acidic solution, pH 4.5, to simulate rain water, in periods of 168 and 336 days. The elements concentration and physical, chemical and mineralogical characteristics were determined in coal fly ash, soil and column leachate samples. Lead was not leached from coal fly ash, therefore the soil and the column leachate were not contaminated by this element. The elements As, Cd, Mo and Zn were leached from coal fly ash and were not detected in leachate of soil, that means these elements were retained in soil. The Mo concentration was below the quantification limit of method. The As, Cd and Zn concentrations were compared with the CETESB guideline values established for soil. The majority of Zn detected in the soil came from the original soil used in the column preparation and this element concentration in soil was below the reference value (60 mg kg-1). Cadmium concentration in soil was above the reference value (<0.5 mg kg-1) and it was below the intervention value (3 mg kg-1). Arsenic in soil was above the intervention value (35 mg kg-1), so that was the most critical element by the environmental point of view.

O objetivo primordial da pesquisa foi obter informações sobre o comportamento dúctil de pilares submetidos à compressão centrada moldados com concreto de resistência média à compressão de 40MPa. Os resultados obtidos experimentalmente foram confrontados com da análise numérica e se mostraram satisfatórios. O modelo adotado para análise teórica considerou as equações de equilíbrio que regem a segurança da seção transversal, e, o comportamento do pilar confinado. Para o desenvolvimento da parte experimental foram ensaiados 16 modelos de concreto armado: quatro com dimensões da seção transversal de 200mm x 200mm e altura de 1200mm e doze com dimensões da seção transversal de 150mm x 300mm e altura de 900mm, que apresentaram melhora no comportamento dúctil diretamente influenciada pelo aumento da taxa de armadura transversal. Foi verificado, também, o comportamento dúctil de pilares variando-se a resistência à compressão do concreto, a partir de dados experimentais de outros autores e deste trabalho. O comportamento de pilares se torna frágil com o aumento da resistência à compressão, assim foi gerada uma superfície que mostra o comportamento dúctil de pilares em função da taxa de armadura transversal e da resistência à compressão do concreto. Moldaram-se também, oito modelos não armados, para determinação do coeficiente K2, que leva em consideração a estimativa da resistência do concreto na estrutura, quando avaliada por meio de corpos-de-prova cilíndricos, e verificou-se que o valor desta variável diminui com o aumento da resistência à compressão do concreto, como sugere a norma Norueguesa. A utilização da variável K2 em função da resistência do concreto torna possível o dimensionamento de pilares de concreto de alta resistência considerando-se a seção íntegra ao invés da seção do núcleo / The main purpose of this research is to obtain information about the ductile behavior of concrete columns under concentric compression with concrete’s compressive strength of 40MPa. The experimental results were compared with those from a numerical analysis. The theoretical analysis was made using the equations that govern the safety of the cross section and the columns confinement behavior. For the development of the experimental program 16 specimens of reinforced concrete were tested: four with a 200mm x 200mm cross section and 1200mm height, and twelve with a 150mm x 300mm cross section and 900mm height, which presented improvement directly in the ductile behavior influenced by the increase in the rate of transverse reinforcement. It was also verified that the ductile behavior of columns with variations of the compressive strength of concrete, starting from third-party experimental data and from experimental results from this work, becomes fragile with the increase in concrete’s compressive strength. Thus, a surface was drawn showing the ductile behavior of concrete columns in function of the rate of traverse reinforcement and the concrete’s compressive strength. Eight specimens of plain concrete were also tested to determine the K2 coefficient that takes into account the estimate of the resistance for the concrete used in the column when appraised through cylindrical specimens. It was verified that the value for this variable decreases with the increase of the concrete’s compressive strength, as the Norwegian norm suggests. The use of the K2 coefficient in function of the concrete’s compressive strength turns possible calculate high-strength concrete columns being considered the complete section instead the nucleus section

A contaminação do solo tem sido motivo de preocupação ambiental e de saúde pública, uma vez que o homem depende do seu uso para sobreviver. O resíduo de cinza de carvão, gerado da queima de carvão em usina termoelétrica, é uma das fontes contaminadoras do solo quando disposto de forma inadequada. Os elementos tóxicos da cinza de carvão, quando depositada sobre o solo e exposta à chuva, podem ser lixiviados da cinza para o solo. No solo estes elementos podem ser sorvidos, transportados para a água subterrânea e superficial ou absorvido pelas plantas, o que pode contaminar estas matrizes ambientais. O objetivo do estudo foi avaliar a mobilidade de As, Cd, Mo, Pb e Zn em colunas de Latossolo argiloso com cinza de carvão sobreposta ao solo e avaliar se a retenção destes elementos provoca a contaminação do solo. As colunas foram percoladas com uma solução ácida com pH 4,5 para simular água de chuva, por períodos de 168 e 336 dias. As amostras de cinza de carvão, solo e percolado das colunas foram analisadas quanto à concentração dos elementos e as características físicas, químicas e mineralógicas. O Pb não foi lixiviado da cinza de carvão, portanto, o solo e percolado do solo não foram contaminados por este elemento. Os elementos As, Cd, Mo e Zn foram lixiviados da cinza de carvão e não foram detectados no percolado das colunas, indicando que estes elementos ficaram retidos no solo. A concentração do Mo no solo não foi detectada acima do limite de quantificação do método. A concentração dos elementos foi comparada com os valores orientadores para solos estabelecidos pela CETESB. A maior parte do Zn detectado no solo foi proveniente do próprio solo utilizado no preparo da coluna e a concentração deste elemento no solo foi abaixo do valor de referência (60 mg kg-1). A concentração do Cd no solo foi acima do valor de referência (<0,5 mg kg-1) e abaixo do valor de intervenção (3 mg kg-1). A concentração do As no solo foi acima do valor de intervenção (35 mg kg-1), sendo o único elemento crítico do ponto de vista ambiental. / Soil contamination has been an environmental and public health concern, once the man depends on its use to survive. Coal fly ash generated by coal burning in power plants is one source of soil contamination when it inadequately disposed. Toxic elements from coal fly ash, deposited on soil and exposed to rain, can be leached into the soil. In the soil these elements can be sorbed, transported to groundwater and surface water or even absorbed by plants, which can contaminate these environmental matrices. The aim of study was to evaluate the mobility of As, Cd, Mo, Pb and Zn in clayey oxisol columns with coal fly ash on top soil, and also evaluate if these elements retention leads to soil contamination. The columns were percolated by acidic solution, pH 4.5, to simulate rain water, in periods of 168 and 336 days. The elements concentration and physical, chemical and mineralogical characteristics were determined in coal fly ash, soil and column leachate samples. Lead was not leached from coal fly ash, therefore the soil and the column leachate were not contaminated by this element. The elements As, Cd, Mo and Zn were leached from coal fly ash and were not detected in leachate of soil, that means these elements were retained in soil. The Mo concentration was below the quantification limit of method. The As, Cd and Zn concentrations were compared with the CETESB guideline values established for soil. The majority of Zn detected in the soil came from the original soil used in the column preparation and this element concentration in soil was below the reference value (60 mg kg-1). Cadmium concentration in soil was above the reference value (<0.5 mg kg-1) and it was below the intervention value (3 mg kg-1). Arsenic in soil was above the intervention value (35 mg kg-1), so that was the most critical element by the environmental point of view.

O confinamento de pilares de concreto por meio de camisas de aço ou compósitos possui uma função importante na preservação, recuperação e reforço de estruturas, pois proporciona aumento de resistência e ductilidade desses elementos estruturais. Porém, grande parte dos modelos existentes apresenta limitações na previsão do comportamento do concreto confinado, principalmente por serem dependentes do tipo de confinamento. Portanto, este trabalho apresenta um modelo para descrição do comportamento tensão-deformação do concreto submetido a qualquer tipo de confinamento uniforme, ativo ou passivo, e confinado com diferentes materiais confinantes - aço ou compósitos. O modelo constitutivo associa plasticidade e dano a fim de prever adequadamente a resistência, deformabilidade e redução de rigidez elástica do concreto confinado. O modelo é desenvolvido para um processo incremental explícito de implementação, permitindo, portanto, o seu desenvolvimento em qualquer tipo de planilha. Finalmente, o modelo foi validado por meio de um conjunto representativo de experimentos encontrados na literatura. / Confinement of concrete columns through steel or composites jackets has an important function in the preservation, recovery and strengthening of structures, because it provides increased strength and ductility of these structural elements. However, most of the existing models have limitations in the prediction of the behavior of confined concrete, mainly because they are dependent on the type of confinement. This work presents a model for the description of the stress-strain behavior of the concrete submitted to any type of uniform confinement, active or passive, and confined with different confinement materials, steel or composites. The constitutive model associates plasticity and damage in order to predict with accuracy the strength, ultimate strain and reduction of elastic stiffness of the confined concrete. The model is developed by an explicit incremental implementation process allowing, therefore, its development in any type of spreadsheet. Finally, the model was validated through a representative set of experiments found in the literature.

O uso intensivo do solo na agricultura associado ao consumo de fertilizantes nitrogenados tem causado a degradação acelerada dos recursos naturais e dos mananciais. A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a lixiviação dos íons nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) em colunas indeformadas de solo de uma pedossequência (cabeceira de drenagem), no município de Ponta Grossa, Paraná, analisando o comportamento dos solos em relação à susceptibilidade à contaminação da água pela lixiviação destes íons. Foram coletadas amostras de solo indeformadas de 0,5 m de comprimento, nas profundidades de 0 a 0,50 m e de 0,50 a 1,00 m. Nas amostras à granel foram efetuadas análises de macro e micronutrientes, da acidez atual e potencial, do teor de matéria orgânica e da granulometria nas camadas de 0-0,1 m, 0,1-0,2 m, 0,2-0,3 m, 0,3-0,5 m e 0,5-1,0 m de profundidade. Para determinação das porosidades (macro, micro e total) dos solos foram feitas coletas de amostras em anéis volumétricos nas mesmas profundidades das amostras à granel. Os solos descritos e amostrados foram os seguintes: Latossolo Bruno* Distrófico rubrico (não-hidromórfico), Cambissolo Húmico Distrófico gleissólico (semi-hidromórfico) e Gleissolo Melânico Tb Distrófico típico (hidromórfico). Nas colunas foram adicionadas quantidades de ureia e NPK equivalente a adubação recomendada para um ano e o volume de água adicionado foi equivalente a um ano de precipitação pluvial. Foram determinadas as concentrações de NO3- pelo método colorimétrico do salicilato e de NH4+ pelo sistema FIA (Análise de Injeção de Fluxo) nas amostras de água eluídas nos solos. Os resultados das análises foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o programa SAS. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que: o volume de eluição para os solos da coluna de superfície foi maior para o Gleissolo e Latossolo em relação ao Cambissolo, provavelmente devido a compactação desse último. Ao contrário do solo das colunas de superfície, a subsuperfície do Cambissolo apresentou o maior volume de eluição em relação ao Latossolo; as colunas de solo de superfície apresentaram maior lixiviação de N-NH4+ e N-NO3- no Latossolo em relação ao Cambissolo e Gleissolo. Na subsuperfície, tanto a lixiviação de N-NH4+ como a lixiviação de N-NO3- não diferenciou estatisticamente no Latossolo e Cambissolo. Para o N-NH4+ houve maior retenção no Latossolo em relação ao Cambissolo e o Gleissolo na camada 0,0-0,1 m e maior retenção no Cambissolo e o Gleissolo na camada de 0,1-0,2 m; nas demais camadas não houve diferença estatística. Com relação ao N-NO3- praticamente não houve retenção nos solos estudados; a lixiviação de nitrogênio nos três solos foi maior na forma N-NH4+ em relação a forma N-NO3- / The intensive use of soil in agriculture associated with the nitrogen fertilizers consumption has caused accelerated degradation of natural resources and water sources. This study aimed to evaluate leaching of nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) ions in undisturbed soils columns of a pedossequence in the county of Ponta Grossa, Paraná (Brazil) (25o09\' S, 50o16\' W) and to analyse the behavior of soils in relation to water contamination susceptibility by leaching of these ions. Undisturbed soil columns were colleted in these soils, in the depths from 0 to 0.5 m and from 0.5 to 1.0 m. In the disturbed soil samples were measured both macro and micronutriens, current and potential acidity, organic matter contend and particle size at depths of 0-0.1 m, 0.1-0.2 m, 0.2-0.3 m, 0.3-0.5 m and 0.5-1.0 m. To determine the porosity (macro, micro and total) of soil, undisturbed soil samples were colleted using Uhland extractor at the same depths of the disturbed ones. Soils described and sampled were the following: Latosol (non-hydromorphic), Cambisol (semi-hydromorphic) and Gleisol (hydromorphic). Urea and NPK equivalent to fertilization for one year and water equivalent to one year of rainfall were added into the soil columns. Concentrations of NO3- and NH4+ in eluate (water) samples and in the soils were determined by salicylate colorimetric method and FIA system (Flow Injection Analysis), respectively. The results were subjected to variance analysis and means compared by Tukey test at 5% probability, using the SAS program. From this experiment it a could be concluded that: (i) the elution water volume for surface soil columns (0.0-0.5 m) was higher for Gleisol and Latosol in relation to Cambisol, probably due to compaction of Cambisol and, in contrast, for subsurface soil columns (0.5-1.0 m), the elution water volume was higher in Cambisol than Latosol; (ii) in surface soil columns, N-NH4+ and N-N0-3 lixiviations were higher in Latosol in relation to Cambisol and Gleisol and, in subsurface soil columns, both N-NH4+ and N-N0-3 lixiviations were not significantly different in Latosol and Cambisol; (iii) there was higher N-NH4+ retention in Latosol in relation to Cambisol and Gleisol only in 0.0-0.1 m soil layer and a higher N-NH4+ retention in Cambisol and Gleisol in relation to Latosol only in 0.1-0.2 m soil layer, whereas with respect to N-N03-, there was no retention in any soil layers in studied soils; (iv) nitorogen lixiviation in the three soils was higher as N-NH4+ than N-N0-3.

Como conseqüência do atual desenvolvimento tecnológico dos materiais aço e concreto, várias pesquisas têm surgido com vistas a um melhor aproveitamento da capacidade desses dois materiais, exigindo um maior conhecimento sobre o comportamento dos elementos, inclusive sobre sua vulnerabilidade a estados limites últimos. Sendo a instabilidade um estado limite último possível de ocorrer em configurações de equilíbrio de peças de concreto armado submetidas a determinadas solicitações normais, seu estudo torna-se fundamental para que seja possível propor soluções estruturais seguras e economicamente viáveis. Este trabalho apresenta a análise de alguns aspectos que interferem no estudo da estabilidade de pilares esbeltos de concreto armado, através de uma abordagem envolvendo aspectos teóricos, como também aspectos práticos oriundos da resolução de exemplos. O estudo é feito com base nos métodos geral e do equilíbrio, com os processos exato e do pilar padrão, através de um software (SISTEMA FLEXOR), desenvolvido por CADAMURO Jr. (1997). O objetivo é testar a viabilidade desses métodos a fim de propor soluções e, com isso, tornar mais amplo e acessível o uso de pilares esbeltos de concreto armado, incentivando a adoção de projetos mais arrojados sem subutilização dos materiais. / As a consequence of the actual technological development of the materials steel and concrete, many researches have come up with proposal of better use of these two materials capacity, demanding a bigger knowledge about the behaviour of the elements, included your vulnerability to ultimate limit states. Being the instability a possible ultimate limit state of reinforced concrete columns equilibrium configuration, this study has been fundamental to make possible to propose safe and economically reasonable structural solutions. This work presents the analysis of some aspects that interfere in the study of slender reinforced concrete columns stability, through an approach involving theoretical and practical aspects derived from numerical solutions. The scheme is based in the General and Equilibrium Methods with the Exact Process and Model Column Method, through a software (SISTEMA FLEXOR) developed by CADAMURO Jr. (1997). The objective is to testify the practicability of these methods, to propose solutions and to render wider and more practical the use of slender reinforced concrete columns, stimulating the adoption of projects bolders without underutilisation of the materials.

A presente pesquisa trata da investigação experimental do comportamento de pilares por meio de encamisamento com concreto de alta resistência. Os principais objetivos da pesquisa são estudar o comportamento ao longo do tempo e o efeito de précarregamento nos pilares reforçados. Foram ensaiados vinte modelos experimentais, variando-se a forma da seção transversal (circular e quadrada), a taxa de armadura transversal da camisa de reforço e a existência ou não de pré-carregamento. Foram também realizados ensaios complementares sobre pilares curtos de seção circular para observação dos efeitos de confinamento. Ensaios de caracterização dos concretos utilizados sob ações de longa duração foram realizados. Para estudar a influência da deformação lenta, simulou-se nesta pesquisa pilares de concreto armado submetidos a pré-carregamento, os quais foram mantidos durante um certo período de tempo numa câmara climatizada. Estes pilares foram reforçados sem que fosse retirada a força de pré-carregamento.Todos os pilares foram submetidos ensaios à compressão axial de curta duração por meio de uma máquina universal de ensaios servo-hidráulica, em modo de controle de deslocamento. Na análise dos resultados foram aplicados modelos de cálculo do efeito de confinamento, análise numérica pelo Método dos Elementos Finitos e outras formulações teóricas, para efeito de confrontação de resultados teóricos e experimentais. As principais conclusões são de que, no reforço por encamisamento de pilares, uma vez garantidas adequadas condições de confinamento: a capacidade resistente do pilar original pode ser totalmente considerada na avaliação da resistência do elemento reforçado; o efeito de pré-carregamento de um pilar reforçado não afeta a resistência última do elemento reforçado, mas pode afetar a sua deformabilidade. Além disso, na análise do comportamento dos pilares ao longo do tempo, pôde-se perceber que houve transferência de esforços entre o pilar original e a camisa de reforço, mas seu efeito foi pouco significativo em termos de alteração da capacidade resistente / The thesis presents an experimental investigation on the behavior of RC columns strengthened by high-performance concrete jackets. The main objectives are to analyze the immediate and time-dependant behavior of the elements and the preloading effect in its load capacity and deformability. Twenty columns were tested varying the transversal section shape (circular and square), transversal reinforcement ratio of the jacket and the preloading condition. Also complimentary tests were made on short circular section columns to observe confinement effects. A set of long-term tests was made to characterize the concrete immediate and time-dependant properties. To analyze the influence of time-dependant deformations, original columns were submitted to preloading forces and they were kept in a weather-controlled chamber during a certain period. The high-performance concrete jackets were applied to the original columns without removing the preloading forces. Every column was subjected to a monotonic axial compression test in a servohydraulic universal machine, in the displacement-controlled mode. In the analysis of the results theoretical models of concrete confinement, Finite Element Method simulations and other formulations were applied to examine the experimental results. The main conclusions are that, if adequate confinement conditions are maintained in the strengthened columns: the load capacity of the original column can be totally considered in strength evaluation; the preloading effect does not affect the ultimate load of the rehabilitated member, but it may affect the column deformability. Moreover, in the long-term behavior analysis, load transfer between the original column and jacket was observed. However, its effect was not significant in the load capacity of the strengthened member