Estudou-se o comportamento à corrosão e à corrosão-sob-tensão do aço eutetóide empregado em concreto protendido utilizando diversas técnicas experimentais, como curvas de polarização, ensaios de tração com velocidades de deformação média, e ensaios fractomecânicos. Utilizou-se como meio, simulando, o que é usualmente encontrado nos poros do concreto, o Ca(OH)2 saturado, contaminado com diversos teores de cloreto e sulfatos. Com fins comparativos, utilizou-se a solução de tiocianato de amônia padronizada para avaliar a susceptibilidade de aços à fragilização por hidrogênio de aços em concreto. A influência de parâmetros como potencial, temperatura (entre 0° e 90 ) e temperatura de revenido, entre outros são avaliados. O mecanismo de ruptura é avaliado tendo o hidrogênio uma participação importante neste processo. / The corrosion and stress corrosion behaviour of AISI 1080 steel employed in concrete prestressed tendon was studied with different experimental techniques. A simulated solution usually found in concrete with and without contaminants as chlorides and sulphates was used. For comparison purpose the standard ammonium tiocianate solution was employed in some Polarization tests, constant extention rate tests with intermediate velocities and fractomechanic tests. The influence of parameters like potentiall temperature (between 0° and 90°), temper temperature of the steell was studied. The results showed that the fracture mechanism is associated with hydrogen action in the stress corrosion cracking process.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-07-05T14:52:55Z No. of bitstreams: 1 2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-06T13:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T13:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / São apresentados neste trabalho resultados experimentais dos ensaios de dezesseis modelos locais de ligação laje lisa protendida-pilar de extremidade. Buscou-se por meio desses ensaios avaliar a influência da relação do momento fletor M/V (momento fletor nas duas direções ortogonais dividido pela força cortante), da relação C1/d (dimensão perpendicular do pilar dividia pela altura útil da laje), da presença de overhang e do nível de protensão na resistência à punção. Foram realizadas também comparações entre os resultados experimentais e as previsões da NBR 6118:2003 e de outras duas normas: ACI 318M-02 e EUROCODE 2:2001. As análises realizadas indicaram que o acréscimo de tensão nos cabos está associado ao tipo de carregamento aplicado. As deformações das barras da armadura passiva foram bastante influenciadas pelo tipo de carregamento, embora esta influência tenha se concentrado nas faixas do pilar, mais precisamente na região próxima a este. As deformações da superfície inferior das lajes dos modelos sofreram influência da disposição dos cabos de protensão. A presença de overhang aumenta a rigidez da ligação, influencia no padrão de fissuração e na forma do cone de ruptura. As comparações com as normas mostraram que o ACI 318M-02 (média: 2,90) apresentou o desempenho mais conservador dentre todas as outras normas avaliadas. Este elevado conservadorismo se deve ao fato desta norma ter em sua formulação limitações para o cálculo à punção, em especial em pilares de extremidade. O EUROCODE 2:2001, com média igual a 1,60, foi o texto oficial menos conservador. A norma brasileira (média: 2,46) obteve resultados bastantes conservadores, principalmente para o caso de transferências de momentos em duas direções. Todas as normas analisadas mostraram-se não estarem ajustadas para relação C1/d maior que 2,0, apenas o EUROCODE 2:2001 se mostrou capaz de boas previsões de carga de ruptura para os casos da contribuição do overhang na tensão resistente para ligações laje/pilar de borda com transferência de momentos em duas direções ortogonais. As modificações propostas se mostraram adequadas para a previsão de cargas de ruptura nos casos ensaiados, reduzindo o conservadorismo e tronando, principalmente nos casos do ACI 318M-02 (média: 1,32) e da NBR 6118:2003 (média: 1,37), as formulações mais homogêneas e próximas do fenômeno observado. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Sexteen local post-tensioned flat slab-edge column conections with unbonded tendons were tested and analyzed in this work. The intent was evaluate the influence of the bending moment/shear force (M/V), C1/d relation, the level of post tension, the presence of overhang and the moment transfer on both ortogonal directions in the pushing shear resistence in those connections. Were made comparisons of those results with analytical predictions established by NBR 6118:2003 and two others international codes: ACI 318M-02 and EUROCODE 2:2001; and modifications was proposed to improve those performances. The analysis of the tension of the tendons shows that increase of the tensions during the test is directly related with the applied load. Instrumented bars of the reinforcement showed that the applied loads have much influence on deformations and that the pushing shear phenomenon is restricted to areas closer to the column. The deformation of the inferior surface of the concrete around the connection was influenced by the arrangement of the tendons and by the presence of the overhang. The presence of the overhang enhances the connection rigidity and influence the standard of cracking and the shape of the truncated cone of failure. The carried out analysis of the codes showed that the ACI 318M-02 (average: 2,90) was the more conservative code among those studied. This high conservatism happens because of the restrictions that the American code imposes to calculation of the slab-edge columns connections. The code that had better performance for connections tested was EUROCODE 2:2001 (average: 1,60). The Brazilian code, NBR 6118:2003, was fairly conservative (average: 2,46), particularly in the cases with moment transfer on both orthogonal directions. All codes analyzed are not be adjusted to range of C1/d larger than 2,0 and only EUROCODE 2:2001 achieved god results on predict the failure load in cases of the contribution of the overhang to the pushing shear resistance and when the connection was submitted to moment transfer in both orthogonal directions. The proposed modifications on the codes’ formulations were successful to predict the failure load, reducing the conservatism and, especially to ACI 318M-02 (average: 1,32) and NBR 6118:2003 (average: 1,37), leading the formulations to be more homogeneous and closer to the observed phenomenon.

Aduelas protendidas externamente utilizadas em pontes contrastam com as clássicas construções monolíticas, consistindo de “pequenos” segmentos pré-moldados protendidos por cordoalhas externas. Há muitas vantagens na utilização deste tipo de composição, como rapidez e versatilidade na construção, alto controle de qualidade e economia. No presente trabalho, discute-se uma formulação, baseada no método dos elementos finitos, para simular o comportamento de estruturas compostas por aduelas externamente protendidas. Esta formulação permite tanto a análise de situações de serviço, onde as seções permanecem completamente comprimidas, como também de situações últimas, onde se considera a abertura das juntas e a transferência de esforços através das mesmas. O modelo computacional utiliza dois procedimentos distintos, baseados em um modelo elasto-viscoplástico. No primeiro, determina-se a resposta da estrutura ao longo do tempo, considerando-se, nesta etapa, que o material possui comportamento viscoelástico. No segundo, busca-se a resposta da estrutura para um carregamento instantâneo, considerando-se o material com um comportamento elastoplástico. As juntas entre as aduelas são representadas através de elementos de contato unidimensionais. Os nós de cada elemento de contato coincidem com os nós do elemento de concreto que a ele foi associado.Um modelo de camadas superpostas é utilizado para representar o comportamento viscoelástico do concreto e da armadura protendida Para representar o concreto fissurado, utiliza-se um modelo de fissuras distribuídas, que leva em conta a contribuição do concreto entre fissuras. A armadura passiva é introduzida na análise através de um modelo incorporado e a armadura de protensão não aderente é disposta em elementos fictícios, paralelos aos elementos reais da estrutura. Para verificar a adequação do modelo computacional, compararam-se resultados numéricos com valores experimentais disponíveis na literatura.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-07Bitstream added on 2014-06-13T20:13:41Z : No. of bitstreams: 1 calvoecheverria_ha_me_ilha.pdf: 1833383 bytes, checksum: ff832d2c2031840e79e2cb8808d67fa9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No presente trabalho aplica-se a técnica da retroanálise para estimar a perda progressiva de protensão devida à fluência do concreto, em uma viga de concreto protendido, pré-fabricado destinada à construção de pontes. Utiliza-se a norma brasileira NBR 6118: 2003 para o cálculo determinístico das perdas de protensão, baseando-se nas propriedades prescritas dos materiais, ações e condições de temperatura e umidade. Considerando-se os deslocamentos observados em laboratório nos primeiros meses de uma viga em escala natural, estima-se a parcela devida à fluência do concreto na perda de protensão a partir da identificação dos parâmetros pelo método dos mínimos quadrados. / In this work the back-analysis technique is used to estimate the progressive prestress loss due to the concrete creep, in a prefabricated prestressed concrete beam destinated to bridge construction. The brazilian code NBR 6118:2003 is used in the deterministic calculation of the prestress loss, based on the prescribed properties of materials, actions and temperature and content conditions. Taking in account the laboratory observed displacements in the early months of a beam in natural scale, the concrete creep parcel of the prestress loss is estimated from the parameters identification by the minimum squares method.

Orientador: Haroldo de Mayo Bernardes / Banca: Renato Bertolino Júnior / Banca: João Cyro André / Resumo: No presente trabalho aplica-se a técnica da retroanálise para estimar a perda progressiva de protensão devida à fluência do concreto, em uma viga de concreto protendido, pré-fabricado destinada à construção de pontes. Utiliza-se a norma brasileira NBR 6118: 2003 para o cálculo determinístico das perdas de protensão, baseando-se nas propriedades prescritas dos materiais, ações e condições de temperatura e umidade. Considerando-se os deslocamentos observados em laboratório nos primeiros meses de uma viga em escala natural, estima-se a parcela devida à fluência do concreto na perda de protensão a partir da identificação dos parâmetros pelo método dos mínimos quadrados. / Abstract: In this work the back-analysis technique is used to estimate the progressive prestress loss due to the concrete creep, in a prefabricated prestressed concrete beam destinated to bridge construction. The brazilian code NBR 6118:2003 is used in the deterministic calculation of the prestress loss, based on the prescribed properties of materials, actions and temperature and content conditions. Taking in account the laboratory observed displacements in the early months of a beam in natural scale, the concrete creep parcel of the prestress loss is estimated from the parameters identification by the minimum squares method. / Mestre

Orientador: Luiz Roberto Sobreira de Agostini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-24T13:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_AudreyGregoriMelchertde_M.pdf: 2945704 bytes, checksum: 307b35c63c16d7b0aee456c48a30ad5b (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Apresenta-se neste trabalho um procedimento de verificação do dimensionamento de lajes mistas protendidas, compostas por vi gotas pré-moldadas com seção transversal em forma de PI invertido, protendidas pelo sistema de pré-tração e complementadas na obra com o lançamento de concreto local. Foram previstos na fase de construção três casos de escoramento com 0,1 ou 2 estais. Assim, desenvolveu-se uma rotina para a verificação automatizada destas lajes. Apresenta-se também o método das fibras de fluência utilizado na determinação das perdas de protensão, o problema da retração diferencial e o cálculo das perdas progressivas, importantes para este tipo de estrutura / Abstract: This dissertation presents a procedure to verify the calculation of composite prestressed concrete slabs. This is formed by precast beams with inverted PI cross section, prestressed by the pretensioning system and finished in the construction site with local concrete. Were foreseen three supportable cases in the construction stage with O, 1 or 2 supports. Therefore, it was developed a program to automatized verification of these slabs. Were also considerate in the determination of the losses of prestress the fibers of creep method, the problem of differential shrinkage and progressives losses, very importants for this kind of structure / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294408.pdf: 7039416 bytes, checksum: 63623dfb34e69bc5ef37d5e8a834529c (MD5) / O enfoque desta tese de doutorado é a contribuição teórica para o projeto estrutural de lajes alveolares protendidas com relação aos efeitos dependentes do tempo e a região do apoio. O modelo reológico utilizado nesse trabalho, fundamentado no método do coeficiente característico de envelhecimento, permitiu a análise de barras considerando o comportamento dependente do tempo do concreto e do aço por meio das funções de relaxação. Com isso, foi possível analisar os efeitos construtivos e o comportamento em diferentes etapas da vida útil das lajes alveolares isostáticas que são unidas para formar uma estrutura contínua com seção transversal composta. As análises dos resultados mostraram que a utilização de lajes alveolares com continuidade longitudinal é uma solução eficiente, mas requer verificações adicionais de projeto devido ao processo construtivo. O programa computacional PROTENLAJE, que permite a análise, dimensionamento e verificação de peças pré-tracionadas isostáticas e hiperestáticas nos estados limites de serviço e últimos, foi desenvolvido e utilizado neste estudo. Como contribuição para o estudo da região dos apoios, apresenta-se, por um lado, resultados de modelos numéricas não lineares, considerando a aderência entre a armadura e o concreto, e por outro lado, uma metodologia analítica para verificação da resistência à força cortante, baseada na Modified Compression Field Theory (MCFT) e nos conceitos de segurança do Eurocode 2. Os modelos numéricos representaram bem o comportamento de ensaios experimentais e clarificaram a distribuição de tensões na região de apoio. Os resultados obtidos com a metodologia analítica proposta para a verificação da resistência à força cortante alcançou os melhores resultados quando comparada com as normas CSA A23.3 e o Eurocode 2, utilizando um banco de dados com 129 ensaios experimentais de lajes alveolares. Além disto, a metodologia proposta é adequada para aplicações de projeto, visto sua simplicidade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271609.pdf: 2149223 bytes, checksum: 6c547fe961d885fbf1efd2a594531256 (MD5) / Neste trabalho foram comparados procedimentos para dimensionamento de lajes lisas protendidas no estado limite de serviço para pavimentos com e sem balanços, comparando os resultados obtidos pelo processo do pórtico equivalente e pelo método dos elementos finitos através do programa computacional SAP 2000. Os exemplos incluíram o efeito da protensão como carregamento externo equivalente. Nos modelos numéricos foi feito um estudo da influência da modelagem dos apoios nos momentos fletores. A solução adotada foi a utilização de um carregamento equivalente, uniformemente distribuído, na região dos apoios, que forneceram resultados satisfatórios para análise dos pavimentos. Uma vez definido um modelo que forneceu resultados bons nos apoios, passou-se ao estudo do lançamento dos cabos de protensão no pavimento, utilizando diferentes traçados e concentrações de cabos. Desta maneira, buscou-se analisar o efeito do traçado em planta dos cabos e sua posterior influência na análise dos estados limites. Através dos estudos realizados ficou claro que o método dos pórticos equivalentes não consegue representar satisfatoriamente o comportamento em serviço da laje. Portanto, para o estudo dos Estados Limites de Serviço é necessário um modelo numérico mais apropriado principalmente na região dos apoios aonde existe elevadas concentrações de tensões.

O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo computacional, baseado no método dos elementos finitos, para o estudo de peças de concreto armado e protendido submetidas a estados planos de tensão. O estudo abrange situações de carga de curta e longa duração, onde consideram-se fluência e retração do concreto e relaxação do aço. São utilizados modelos constitutivos elasto-viscoplásticos para descrever o comportamento dos materiais. Implementou-se um modelo de camadas superpostas para melhor representar o comportamento do concreto, onde o material é composto de diversas camadas que sofrem a mesma deformação. Cada camada possui diferentes características materiais e a tensão total é obtida pela soma das diferentes contribuições de cada camada. Para a fissuração da concreto, utilizou-se um modelo de fissuras distribuídas, que leva em conta a contribuição do concreto entre fissuras. Tanto a amadura passiva como a de pratensão são introduzidas no modelo como uma linha de material mais rígido dentro do elemento de concreto. Os deslocamentos ao longo da armadura são referenciados aos deslocamentos nodais do elemento de concreto. Deste modo, obtém-se uma matriz de rigidez para a armadura com as mesmas dimensões que a matriz de rigidez do elemento de concreto, A matriz de rigidez do elemento concreto-aço é a soma das duas matrizes. Considera-se aderência perfeita entre o concreto e o aço. Os resultados obtidos com esse programa computacionai são comparados com valores experimentais disponíveis. / The purpose of this work is to develop a computational model, based on the Einite element method, for the study of reinforced and prestessed concrete structures under plane stress states. The study comprehends short and long-term loading situations, where creep and shrinkage in concrete and steel relaxation are considered. Elasto-viscoplastic constitutive models are used to describe the behavior of the materiais. An overlay model is included to better represent the concrete behavior, where the material is composed by several layers which have the same deformation. Each layer has different material properties and the total stress is obtained by the sum of the different contributions of each one. A smeared crack model is used for the cracking of concrete, which considers the contribution of concrete between cracks. The passive reinforcement as well as the prestressing one are inserted in the model as a stiffer material line inside the concrete element. The displacements along the reinforcement are referred to the nodal displacements af the concrete element. So, a stiffness matrix for the reinforcement with the same dimensions of the stiffness matrix of the concrete element is obtained. The stiffness matrix of the reinforcement element is the sum of both above mentioned matrices. The bond between concrete and steel is assumed to be perf ect. The results obtained through this computational program are compared with available experimental values.

MOREIRA, L. S. Análise não linear via elementos finitos de vigas de concreto com protensão não aderente. 2016. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-08-05T11:09:13Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lsmoreira.pdf: 2400681 bytes, checksum: df035512dfcc9803693ce83cf77ff569 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-08-05T18:01:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lsmoreira.pdf: 2400681 bytes, checksum: df035512dfcc9803693ce83cf77ff569 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T18:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lsmoreira.pdf: 2400681 bytes, checksum: df035512dfcc9803693ce83cf77ff569 (MD5) Previous issue date: 2016-05-27 / This work aims to present a finite element model for nonlinear material and geometric analysis of prestressed concrete beams with internal and external unbonded tendons. The beam theory of Euler-Bernoulli-Navier was used for the development of the plane frame finite element formulation. The geometric nonlinearity was found over the total Lagrangian formulation. The tendons was modeled using truss elements from the cable discretization in straight sections. The layer method was used for integration of the internal forces and the tangent stiffness matrix in cross section, and integration over the element was made by the Gaussian quadrature. The constitutive law adopted for concrete in compression was the Eurocode 2 (2004) and Zupan e Saje (2005), although other curves have been implemented for comparison. The reinforcement steel was modeled as perfect elastic-plastic with linear hardening. The model adopted for the prestressing steel was the Menegotto and Pinto (1973) model. The frictional losses of the chordae with the sheath were discarded due to the presence of grease between the two materials. At the end, the quality of the formulation for the simulation of prestressed beams with unbonded tendons is evaluated by comparison with experimental results for short-term loads. / Esse trabalho visa apresentar um modelo de elementos finitos para análise não linear física e geométrica de vigas de concreto com protensão não aderente interna e externa. A teoria de vigas de Euler-Navier-Bernoulli foi utilizada para o desenvolvimento da formulação do elemento finito de pórtico plano. A não linearidade geométrica foi considerada através da formulação Lagrangiana Total. O cabo de protensão foi modelado através de elementos de treliça, a partir da discretização do cabo em trechos retos. O Método das Fatias foi utilizado para integração dos esforços internos e da matriz de rigidez tangente na seção transversal, e a integração ao longo do elemento foi feita pela quadratura de Gauss. A Lei constitutiva adotada para o concreto na compressão foi a do Eurocode 2 (2004) e Zupan e Saje (2005), embora outras curvas tenham sido implementadas para efeito de comparação. O aço da armadura passiva foi modelado como elasto-plástico perfeito, com endurecimento linear. O modelo adotado para o aço de protensão foi o de Menegotto e Pinto (1973). As perdas por atrito da cordoalha com a bainha foram desprezadas, devido à presença de graxa entre os dois materiais. Ao final, a qualidade da formulação para a simulação de vigas protendidas com cabos não-aderentes é avaliada através da comparação com resultados experimentais, para cargas de curta duração.