A utilização de aços de alta resistência em terças formadas a frio faz com que as espessuras sejam cada vez mais reduzidas e, como consequência, os fenômenos de instabilidade mais pronunciados. Para melhorar a eficiência estrutural, enrijecedores longitudinais podem ser inseridos na alma, aumentando a resistência em relação ao modo de instabilidade local. Ainda que a utilização de seções com alma enrijecida seja uma prática comum, os procedimentos adequados para seu dimensionamento são pouco abordados na literatura. O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento estrutural de terças formadas a frio de seção transversal ZAE, com enrijecedores de borda a 90º e dois enrijecedores longitudinais na alma. Para tanto, foram realizadas análises teórica e experimental de um conjunto formado por terças com alma enrijecida ZAE e suas equivalentes de alma plana, as seções Z com enrijecedores de borda a 90°. Apesar de ter sido dada ênfase às solicitações por força cortante e por combinação de momento fletor e força cortante, foram realizados ensaios complementares para avaliar a predominância de momento fletor. As alterações nos esforços críticos elásticos devido à presença dos enrijecedores foram analisadas teoricamente, e os dados experimentais e numéricos foram utilizados para prever a interação. Os resultados teóricos indicaram que os enrijecedores longitudinais têm pequena influência nos modos de instabilidade distorcional e global, porém grande influência no modo local, promovendo um aumento significativo das tensões críticas em relação às seções correspondentes de alma plana. Já os resultados experimentais mostraram que a capacidade resistente das seções Z foi superior a das seções ZAE, devido principalmente à mobilização do campo de tração e à maior restrição rotacional da mesa conferida pela ligação. Os protótipos sem restrição à distorção apresentaram falha prematura, ocasionada pela rotação da mesa na região dos apoios. Considerando os protótipos com restrição à distorção, os resultados atenderam às curvas de interação circular e trilinear. Concluiu-se que o projeto de terças com alma enrijecida pode ser realizado utilizando a expressão de interação trilinear e o momento fletor resistente do modo distorcional. / The use of high strength steel in cold-formed purlins leads to a reduction in thickness and, as a consequence, the instability becomes more significant. In order to improve the structural efficiency of the sections, longitudinal stiffeners can be inserted into the web, increasing the strength in relation to local buckling. Although the use of sections with stiffened web is a common practice, the appropriate procedures for design are rarely discussed in scientific literature. The purpose of this work was to study the structural behavior of cold-formed steel purlins ZAE-sections, with 90º lips and two longitudinal stiffeners in the web. Therefore, theoretical and experimental analyses were performed, involving a set of purlins with stiffened web ZAE-sections and their equivalent plain web, the Z-sections with 90º lips. Although emphasis was given in shear and combined bending and shear, additional experimental tests were performed to evaluate the predominance of bending. Changes in critical elastic buckling stresses due to longitudinal stiffeners were evaluated and experimental and numerical data were used to predict the interation. Theoretical results indicated that longitudinal stiffeners of the ZAE-sections have little influence on distortional and global buckling. However, it has a great influence on local buckling, promoting a significant increase of the critical stresses in relation to the Z-sections. Experimental results showed that the ultimate strength of the Z-sections was higher than ZAE-sections, mainly due to the development of tension field action and the rotational restraint of the web conferred by the connection. The prototypes without distortion restraint presented premature failure, caused by rotation of the web in the region of the supports. Considering the distortion-constrained prototypes, the results satisfied the \"circular\" and \"trilinear\" interaction curves. It was concluded that design of purlins with stiffened web can be performed using the \"trilinear\" interaction expression and the distortional buckling moment capacity.

[pt] Neste trabalho é realizado o estudo experimental de oito vigas de concreto armado de seção T (cm bw=15cm e cm h=40cm), com 300 cm de comprimento, biapoiadas e com a mesma armadura longitudinal, reforçadas à força cortante com compósitos de fibras de carbono (CFC). As mesmas foram divididas em duas séries de quatro vigas, com uma viga de referência para cada série, onde a taxa de armadura transversal interna foi maior para a Série I do que para a Série II. Para as três vigas reforçadas de cada série variou-se o número de camadas do reforço em CFC por meio de estribos em U, os quais foram ancorados longitudinalmente por meio de faixas desse compósito. A colagem do CFC foi executada após o surgimento das primeiras fissuras diagonais no trecho de maior cortante. Os resultados dos ensaios mostraram que as vigas reforçadas apresentaram um aumento mínimo de resistência à força cortante de 36% em relação às respectivas vigas de referência, e que a ruptura de todas as vigas ocorreu por tração diagonal, com o descolamento do CFC na região de sua ancoragem. O modelo cinemático e do ACI-440 (2001) apresentaram resultados mais próximos aos dos ensaios realizados para a resistência total da força cortante. O resultado experimental da parcela da força cortante resistida pelo CFC apresentou resultados superiores aos calculados por diversos modelos teóricos, e os resultados mais consistentes foram os modelos da FIB-Bulletin 14 (2001) e Khalifa e Nanni (2002). A análise de diversos parâmetros mostrou que o fator de efetividade Vf do reforço diminui quando a rigidez E(f)P(f) do CFC aumenta, portanto, há um menor acréscimo de resistência total à força cortante. / [en] This analysis involves the experimental study of eight reinforced concrete beams of T section ( cm bw=15cm e h=40cm), with cm 300cm of length, bisupported and with the same longitudinal reinforcement, strengthened for shear force with carbon fiber composites (CFC). They were divided in two series of four beams, with a reference beam for each series, where the internal transversal reinforcement ratio was greater for Serie I than Serie II. For the three strengthened beams of each series the number of layers of the reinforcement in CFC made by U stirrup varied, which were anchored longitudinally by stirrups of this composite. The CFC glue was done after the first diagonal cracks in the shear region. The results of the tests showed that the strengthened beams had a minimum increase of shear force of 36% in relation to the respective reference beams and the rupture of them occurred due to diagonal tension, with the CFC debonding in the region of its anchorage. The cinematic (upper-bound solution) and ACI-440 (2001) model presented results close to the experimental results for the shear strength. The experimental result of the shear force parcel resisted by the CFC presented superior results to the calculated by diverse theoretical models, and the most consistent ones were FIB-Bulletin 14 (2001) and Khalifa and Nanni (2002) models. The analyses of diverse parameters showed that the strengthening effectiveness Vf decreases when the rigidity E(f)P(f) of CFC increases, therefore there is a lesser increase of total strength to the shear force.

A verificação ao cisalhamento de vigas de concreto armado é realizada, geralmente, assumindo sua independência do comportamento à flexão. Dentre os mecanismos que influenciam na resistência à força cortante, a força cortante transmitida pelo banzo comprimido da viga e o engrenamento de agregados são os mais abordados em pesquisas nos ultimos anos. Ambos dependem do nível de tensões normais atuante na seção do elemento. Sendo assim, o comportamento ao cisalhamento fica evidentemente dependente do comportamento à flexão e de como o concreto se comporta à tração e à compressão. Para melhor entender este comportamento, este trabalho compreendeu duas frentes de análise: experimental e numérica. Ensaios de tirantes foram realizados no intuito de avaliar o enrijecimento à tração do concreto com fibras. Além disso, ensaios de flexão em três pontos em prismas de 15cm x 15cm x 50 cm foram feitos para avaliar o comportamento pós-pico à tração do concreto. Ensaios de compressão em cilindros de concreto 10×20cm foram realizados de maneira a apontar estimativas para a energia de fratura à compressão e o comportamento pós-pico do concreto com diferentes taxas volumétricas de fibras. Seguindo os resultados experimentais, simulações numéricas dos ensaios de flexão em três pontos e dos ensaios de compressão foram desenvolvidas com o intuito de melhorar o entendimento dos ensaios realizados. Estes estudos aperfeiçoaram primordialmente os conhecimentos do comportamento do concreto à tração e compressão pós-fissuração. Foram ensaiadas nove vigas de concreto armado variando volume de fibras e a relação entre a distância da carga até o apoio mais próximo e a altura útil da viga ( a / d). Os resultados destes ensaios mostram que a resistência à força cortante aumenta com a taxa volumétrica de fibras e que o esquema estático adotado interfere pouco na resistência. Além disso, os resultados do estudo de caracterização do comportamento pós-pico do concreto foi aplicado na simulação numérica da viga. Os resultados numéricos apontam diferenças na rigidez global quando comparados com os resultados experimentais. / The shear strength verification of reinforced concrete beams is generally performed assuming their independence from the flexural behavior. Among the mechanisms that influence the shear strength, the shear force transmitted by the concrete compressed zone of the beam and the aggregate interlock are the most studied in the last years. Both depend on the level of normal stresses acting on the element section. Therefore, the shear behavior is obviously dependent on the flexural behavior and how the concrete behaves in tension and compression. For a better understanding, this work comprised two fronts of analysis: experimental and numerical. Tension ties tests were performed in order to evaluate the tension stiffening of concrete with fibers. In addition, three-point bending tests on 15cm x 15cm x 50cm prisms were made to evaluate the post-peak tension behavior of the concrete, or tension softening. Compression tests on 10 × 20cm concrete cylinders were carried out in order to estimate the compression fracture energy and the post-peak behavior of concrete with different volumetric fiber rates. Following the experimental results, numerical simulations of the three-point bending tests and the compression tests were developed with the aim of improving the understanding of the tests performed. These studies have the aim of improving the understanding of the three-point bending and compression tests performed. Nine reinforced concrete beams were tested, varying the volume of fibers and the relation between the distance of the load to the closest support and the useful height of the beam (a/d). The results of these tests show that shear strength increases with the volumetric rate of fibers and that the static scheme adopted does not interfere in resistance. In addition, the results of the post-peak concrete characterization study of the concrete were applied in the numerical simulation of the beam. Numerical results show differences in overall stiffness when compared with experimental results.

La gran mayoría de estructuras de hormigón armado compuestas por elementos lineales desarrolla esfuerzos combinados que incluyen el esfuerzo cortante. Además, algunos colapsos estructurales han sido debidos a situaciones de acoplamiento de esfuerzos que han llevado a la estructura a un fallo frágil a cortante. Por ello, resulta necesario disponer de modelos de análisis de elementos lineales que incluyan al efecto del esfuerzo cortante correctamente. El análisis y el dimensionamiento de las estructuras de hormigón armado se ha realizado tradicionalmente tratando por separado los esfuerzos aplicasdos. En la actualidad, existen pocos elementos unidimensionales de análisis no lineal que capten adecuadamente el efecto queproduce el esfuerzo cortante. La fisura diagonal, la transmisión del cortante a través de la armadura transversal o la zona no fisurada, y el fallo final del elemento, son aspectos que un modelos de cortante debe incluir eficazmente. El objetivo de esta tesis doctoral es el de modelizar el comportamiento resistente de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante. Se presenta un modelo teórico que considera simultáneamente los esfuerzos axil, flector y cortante. Se propone una nueva hipótesis cinemática para el comportamiento seccional que permite estudiar el efecto de acoplamiento entre las tensiones normales y tangenciales. Esta nueva hipótesis recibe el nombre de hipótesis cinemática para el comportamiento seccional que permite estudiar el efecto de acoplamiento entre las tensiones normales y tanagenciales. Esta nueva hipótesis de correción de cortante por ser el término dependiente del esfuerzo cortante el que se corrige. La hipótesis de corrección de cortante incluye una función de interpolación general, que configura el denominado modelo general de corrección de cortante. Además, se plantea otra función de interpolación más sencilla. / Navarro Gregori, J. (2010). Modelización de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7342 / Palancia

[pt] O comportamento de vigas de concreto armado com barras de polímero reforçado com fibras de vidro (PRFV) submetidas ao esforço cortante tem diferenças quando comparada ao tradicional uso de armaduras de aço. O relativo baixo módulo de elasticidade e menor resistência ao carregamento transversal de barras de PRFV alteram a ação dos mecanismos de resistência e cinemática da fissura crítica ao cortante. Nesse contexto, a aplicação de fibras dispersas na matriz de concreto se coloca como uma possibilidade para buscar a redução da flexibilidade desse tipo de elemento. Sendo assim, este trabalho investiga o comportamento experimental de quatro vigas de concreto armado com barras de PRFV sem e com estribos e fibras de basalto. Utilizando-se da técnica de Correlação de Imagem Digital (CID), os campos de deslocamentos do vão de ruptura foram mapeados e, por meio de modelos constitutivos dos mecanismos resistentes à força cortante disponíveis na literatura, analisou-se o comportamento resistente das vigas. A quantificação de resistência através dos modelos constitutivos apresentou uma satisfatória correlação com os resultados experimentais. Além disso, a análise possibilitou uma melhor compreensão da contribuição dos mecanismos resistentes em diferentes estágios de carregamento. / [en] The shear behavior of reinforced concrete beams with Glass Fiber Reinforced Polymer Bars (GFRP) has differences when compared to traditional steel reinforcement. The relative low modulus of elasticity and the lower resistance to transverse loading of GFRP bars change the resistance mechanisms and kinematics of the critical shear crack. In this context, the application of dispersed fibers in the concrete matrix may be used to try to reduce the flexibility of this type of element. Therefore, this work investigates the experimental behavior of four reinforced concrete beams with GFRP bars with and without stirrups and basalt fibers. By using Digital Image Correlation (DIC) technique, the displacement fields of the failure span were mapped and, by means of constitutive models of the shear resistant mechanisms available in the literature, the resistant behavior of the beams was analyzed. The evaluation of resistance mechanisms through the constitutive models showed a satisfactory correlation with the experimental results. In addition, the analysis provided a better understanding of the contribution of each resistant mechanisms at different stages of loading.

[pt] A análise de confiabilidade aplicada ao projeto de estruturas é uma ferramenta que permite avaliar a probabilidade de falha da estrutura para um certo modo de comportamento e a sensibilidade deste projeto em relação às variáveis consideradas. Neste trabalho a análise de confiabilidade é aplicada ao projeto de reforço à força cortante com compósitos de fibras de carbono de vigas em concreto armado. Inicialmente, modelos e prescrições normativas para verificar a capacidade resistente do reforço à força cortante são implementados em MathCad. Os resultados teóricos são comparados com os obtidos de programas experimentais realizados por diversos pesquisadores. Posteriormente, um programa de confiabilidade de estruturas é implementado em liguagem C onde é utilizado o método FORM First Order Reliability Method. Este programa permite: avaliar a confiabilidade à força cortante de seções de vigas de concreto armado reforçadas ou não e dimensionar a taxa geométrica de reforço para um valor estabelecido de índice de confiabilidade de referência e este valor segue recomendações do Eurocode EN1990 (2001). As taxas geométricas de reforço são dimensionadas por dois enfoques: o semiprobabilístico, prática corrente de projetos, e o probabilístico, projeto baseado em confiabilidade. Os resultados obtidos são comparados. No enfoque probabilístico, as taxas geométricas de reforço são calculadas estabelecendo que o valor do índice de confiabilidade equivalente, avaliado utilizando formulação de sistemas em série, seja maior ou igual ao valor do índice de confiabilidade de referência. Os valores dos índices de confiabilidade, considerando ou não a formulação de sistemas em série, das probabilidades de falha e dos fatores de importância das variáveis aleatórias são obtidos para a seção sem e com reforço. As coordenadas dos pontos de projeto e os coeficientes parciais de segurança são obtidos para a seção reforçada. / [en] Structural reliability analysis provides a prediction of the structural probability of failure against some behavior mode and the design sensibility with respect to the random variables evaluated at the design point. In this research the reliability analysis is applied to design the carbon fibres reinforced polymer shear strengthening of reinforced concrete beams. First, models and code recommendations, available in literature, to verify the shear strengthening are implemented in MathCad. Further, a structural reliability- based software, using the First Order Reliability Method (FORM), is implemented in C programming language. This software provides the evaluation of the shear reliability of reinforced concrete beams cross-sections, either strengthened or not by CFRP, and the shear reinforcement ratio for a target reliability index. The target reliability index is established as defined by Eurocode EN 1990 (2001). The random variables probabilistic models are based upon code`s recommendations available in specialized literature. The shear reinforcement ratio is designed by two approaches: semi-probabilistic, as the current design practice, and the probabilistic, reliability-based design. The results are compared. In the probabilistic approach, the shear reinforcement ratio design aims to obtain a series system reliability index value larger than a predefined target value. The reliability index values, their corresponding failure probabilities and the percentages of total uncertainty associated to which random variable arise from reliability-based design, developed for either strengthened or not reinforced concrete beams cross-sections. For the strengthened cross- sections, the design point and the partial safety factors are also obtained.

Este trabajo de investigación presenta un estudio sobre el comportamiento de los puentes de dovelas de hormigón con pretensado exterior y juntas secas conjugadas, centrándose en el estudio de la respuesta a solicitaciones de flexión y cortante combinados, en servicio y en rotura. Se evalúa, asimismo, la posibilidad de sustituir total o parcialmente la armadura convencional de las dovelas tras la inclusión de fibras metálicas en el hormigón.Para ello se realizaron ensayos sobre paneles, para evaluar la resistencia de las juntas conjugadas, y ensayos de vigas con distinto grado de pretensado sometidas a flexión y a cortante. Tanto de vigas como de paneles, se fabricaron dos series paralelas, una realizada con hormigón convencional y otra con hormigón reforzado con fibras de acero. Tanto los resultados obtenidos en estos ensayos, como los de los ensayos encontrados en la bibliografía, se han comparado con la variada formulación existente para evaluar la capacidad resistente de las juntas secas conjugadas propuesta por distintos investigadores y normativas.De entre todos los modelos de junta estudiados, todos ellos basados en el Método de los Elementos Finitos, finalmente se han puesto a punto dos modelos para estudiar la transmisión de cortante entre juntas conjugadas. Un modelo elaborado con elementos tipo junta a los que se les confiere un comportamiento de rozamiento coulombiano y que modeliza la junta (y sus llaves conjugadas) con su geometría. Otro modelo de junta plana que modeliza el comportamiento medio de la junta en la zona de llaves con elementos tipo junta dotados de un modelo de comportamiento de rozamiento cohesivo. Estos modelos de junta han sido calibrados y aplicados al estudio de los ensayos. El primer modelo de junta ha sido aplicado al estudio de los ensayos de paneles. Los dos modelos de junta han sido aplicados al estudio de los ensayos realizados sobre vigas, de los que se ha realizado un completo análisis no lineal en teoría de segundo orden, incluyendo el comportamiento no lineal de los materiales. El modelo de junta plana ha sido usado en el estudio de dos ejemplos de puentes, uno isostático y otro continuo.De todo lo anterior se han extraído conclusiones referentes al modelo de análisis, a la resistencia de las juntas, al armado de las dovelas y al comportamiento global de este tipo de estructuras. / This work presents a study of the behaviour of segmental concrete bridges with external prestressing, focussing on the response under combined flexure and shear, in the service and ultimate limit states. The possibility of replacing entirely or partially the conventional reinforcement of the segments through the incorporation of steel fibres in the concrete is also evaluated.Tests have been performed on panels to evaluate the resistance of castellated dry joints, and on large-scale beams with different levels of prestressing for evaluating the response under flexure and shear. The tests were conducted on conventional and steel fibre reinforced concretes. The results obtained in these tests, as well as those found in the literature, have been compared with several design formulas for evaluating the load-carrying capacity of dry castellated joints. The formulas that gave the best predictions have been identified and used further in the analysis of bridge girders. Two models have been used within the framework of the Finite Element Method for simulating the transmission of shear along joints between match-cast segments. In one of the approaches, the geometry of the joints (and the shear keys) is represented with interface elements with Coulomb frictional behaviour. In the other approach, the global behaviour of the key zone of the joint is represented by flat interface elements with cohesive frictional behaviour. These joint models have been calibrated using the results of the experiments. A complete analysis was performed taking into account the geometric nonlinearities and the non-linear behaviour of the materials. The flat joint model has been used in the study of two bridges, one simply supported highway bridge and another five-span highway bridge.The results of the experimental and numerical analyses have led to significant conclusions regarding the modelling of the keys, load-carrying capacity of the joints, reinforcement detailing in the segments and the global behaviour of segmental structures with dry castellated joints.

En este trabajo se presenta un estudio numérico de la vulnerabilidad sísmica de edificios de muros delgados construidos en Perú. Estos edificios se vienen construyendo desde hace unas décadas, especialmente para viviendas de bajo coste (por economía y rapidez de construcción).Este estudio se centra en los casos más comunes, los cuales no suelen exceder las cinco plantas; las luces son reducidas, habitualmente hasta 5 m, y no suelen haber sótanos; los muros tienen 10 cm de espesor y su armadura consiste en una única capa de malla electrosoldada, con algunas barras adicionales de 12 mm de diámetro en los extremos. Las losas tienen, en general, 12 cm de canto; la cimentación suele consistir en una losa de 20 a 25 cm de espesor apoyada sobre terreno mejorado. No existen pilares, siendo los muros los únicos elementos sustentantes; en las fachadas éstos se suelen conectar a la altura de cada planta mediante vigas de acoplamiento de unos 50 cm de altura, sin características sismorresistentes adecuadas. Las densidades de muros en cada dirección oscilan entre 2% y 5%, con algunas excepciones; los muros en direcciones perpendiculares suelen estar conectados entre sí. La resistencia característica del hormigón es 17,5 MPa y la calidad global de la construcción es, en general, aceptable. Estos edificios han sido proyectados de acuerdo con la normativa peruana, cuyos requerimientos, a pesar de contener prescripciones específicas para estos edificios, podrían resultar insuficientes para garantizar un nivel adecuado de seguridad frente a las acciones sísmicas esperadas. Por otra parte, otras circunstancias hacen que la vulnerabilidad de estos edificios parezca ser excesivamente elevada: (i) la ductilidad de los muros es limitada, (ii) los resultados experimentales disponibles son insuficientes y (iii) no existe experiencia acerca del comportamiento de estas construcciones para movimientos sísmicos de elevada severidad. Dada la preocupación que ha surgido en torno a este tipo de edificios, en Perú se han efectuado algunos ensayos, tanto sobre muros aislados como sobre conjuntos de muros y losas unidos; los resultados de estos ensayos se utilizan en este trabajo.Para llevar a cabo la investigación, se han seleccionado siete edificios representativos ubicados en su mayoría en la ciudad de Lima, que corresponde a la zona de mayor peligrosidad sísmica.Los períodos naturales han sido identificados a partir de trabajo de campo, determinándose también la resistencia del hormigón mediante pruebas esclerométricas. El estudio numérico de la vulnerabilidad de estas construcciones consiste en efectuar análisis estáticos no lineales ("push-over") y análisis dinámicos también no lineales, comparándose las conclusiones derivadas de ambos. Dada la elevada rigidez horizontal de los edificios, se ha tenido en cuenta la interacción entre el suelo y la estructura. El comportamiento estructural de los edificios se describe mediante modelos de fibras, éstos se implementan en el programa PERFORM-3D. Los estados límites de daño han sido definidos a partir de los resultados experimentales disponibles en Perú. Los acelerogramas considerados en los análisis dinámicos se pueden agrupar en tres categorías: (i) registros y acelerogramas sintéticos escalados al espectro de proyecto, (ii) registros impulsivos y (iii) dos movimientos sísmicos chilenos fuertes.Los resultados obtenidos indican que un alto porcentaje de los edificios existentes podrían experimentar graves daños ante los terremotos de proyecto, principalmente en las vigas de acoplamiento de las plantas superiores y en las partes bajas de los muros ubicados en la dirección débil. El ajuste entre las conclusiones de los análisis "push-over" y dinámicos es satisfactorio, resultando aquellos ligeramente más conservadores. A partir de los resultados de la investigación se concluye que un refuerzo ligero de las vigas de acoplamiento podría conducir a una notable mejora del comportamiento sismorresistente. Se proponen criterios preliminares de proyecto, como la recomendación de incluir una densidad mínima de muros en cada dirección.A partir del conocimiento proporcionado por este estudio sobre el comportamiento sismorresistente de este tipo de edificios, se identifican y analizan las necesidades futuras de investigación. Ésta se orienta a formular criterios finales de proyecto para estas construcciones.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6039.pdf: 10273984 bytes, checksum: a13219d69346c1e1414f1a71e89cec17 (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of precast elements has become crescent in Brazil, due to the need of haste during production as well as while assembling the structures. Bearing in mind a quick assembly and the competitive price for this kind of frame, precast elements have been growing and spreading in this field throughout the country. There is something special about demanding hollow core slabs, in virtue of their own low weight, in face of the empty spaces generated by the hollows and a better use of materials because of pretension technique, making it economically feasible. The National Technical Code ABNT NBR 9062, which deals with precast concrete structures, shows no more specific criteria as far as hollow core slabs are concerned, but on the other hand the 2011 review in force to ABNT NBR 14861 which covers precast hollow core slabs brings about relevant aspects such as the method used to check the capacity of shear strength on precast hollow core slabs, both with and without concrete structural cover, and furthermore with and without hollow fillings. Considering the reduced amount of national research on this topic, this study aims to develop and perform techniques in different ways of filling the hollows and the slabs and how they behave when exposed to shear strength tests. As a consequence to the manufacturing process of such type of slab and the hollow- filling method, failure in the idealized filling, in virtue of each material own behavior and inappropriate technique are commonly found. / O emprego de elementos pré-fabricados tem se tornado crescente no Brasil, dado a necessidade de velocidade de produção e montagem de estruturas. Tendo em vista a rápida montagem e o preço competitivo deste tipo de estrutura, elementos prémoldados tem ganhado campo no mercado nacional. Há um destaque pela procura de lajes alveolares, devido ao seu baixo peso próprio, decorrente de vazios proporcionados pelos alvéolos e maior otimização dos materiais em virtude da aplicação da técnica de pré-tração, tornando-a economicamente viável. A Norma Técnica Nacional ABNT NBR 9062 que trata de estruturas pré-moldadas de concreto não apresenta critérios mais específicos para lajes alveolares, por outro lado a revisão em vigor de 2011 da ABNT NBR 14861 que aborda lajes alveolares préfabricadas traz aspectos relevantes tais como o método de verificação da resistência à força cortante de lajes alveolares com ou sem capeamento estrutural e com ou sem preenchimento de alvéolos. Tendo em vista o reduzido volume de pesquisas nacionais sobre o tema, esta pesquisa tem como objetivo fazer um estudo teórico-experimental das diferentes técnicas de preenchimento de alvéolos de lajes alveolares e o seu comportamento quando submetidas a ensaios de força cortante. Como consequência do processo de fabricação deste tipo de laje e do método de preenchimento dos alvéolos, falhas no preenchimento idealizado devido ao comportamento distinto dos materiais e técnicas inadequadas são comumente constatadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6087.pdf: 6209007 bytes, checksum: c523b57cc22447f5b1855a8ede7512b2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / In this work flexure shear and tension shear are studied. It is presented a literature review with emphasis on the major normative recommendations about the shear strength in elements without shear reinforcement. Concerning flexure shear capacity considerations are made about the tensile strength of high strength concrete by analysis of 39 experiments. This samples were collected in the literature and are presented herein. Furthermore, it is proposed to consider the variable influence of prestressing on the shear strength. With respect to tension shear, it is proposed the coefficient b, which seeks to improve the traditional models considering indirectly the influence of shear stresses in transmission length. 49 international experiments are analyzed to validate this coefficient and it is concluded that the modified models show significant improvements. Yet developed an experimental program were tested 15 hollow core slabs varying the distance between the edge of the slab and its nearest support. All failures were by tension shear. The transmission length established by NBR14861 was considered adequate for the tested slabs by correlation with tension shear test results. / Os mecanismos condicionantes à ruptura por força cortante em lajes alveolares são estudados: flexo-cortante e tração diagonal. Apresenta-se a revisão bibliográfica com ênfase nas recomendações dos principais códigos normativos acerca da resistência à força cortante em elementos sem armadura transversal. Quanto à flexo-cortante, considerações são feitas sobre a resistência à tração de concretos de alta resistência pela análise de 39 experimentos coletados na literatura e apresentados neste trabalho. Além disso, propõe-se a consideração da influência variável da protensão na resistência a força cortante. No tocante a tração diagonal, propõe-se o coeficiente b, que busca melhorar os modelos de cálculo tradicionais considerando de forma indireta a influência dos esforços cisalhantes devido à introdução da protensão na laje alveolar. São analisados 49 experimentos internacionais para a validação deste coeficiente e conclui-se que os modelos de cálculo modificados por este coeficiente apresentam melhoras significativas. Desenvolveu-se ainda um programa experimental em que foram ensaiadas 15 lajes alveolares variando a distância entre a extremidade da laje e seu apoio mais próximo. Todas as rupturas foram pelo mecanismo de tração diagonal. O comprimento de transferência de protensão estabelecido pela NBR14861 foi considerado adequado para as lajes ensaiadas pela correlação com os resultados dos ensaios de ruptura por força cortante.