Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Filipe de Paiva Brandão

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-09-25T18:55:01Z No. of bitstreams: 1 2008_WellingtonAndradeDaSilva.pdf: 12343445 bytes, checksum: 313b28c1971b7d801dcabdccbfefeb59 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2010-03-15T15:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_WellingtonAndradeDaSilva.pdf: 12343445 bytes, checksum: 313b28c1971b7d801dcabdccbfefeb59 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-15T15:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_WellingtonAndradeDaSilva.pdf: 12343445 bytes, checksum: 313b28c1971b7d801dcabdccbfefeb59 (MD5) Previous issue date: 2008-01 / Esta pesquisa apresenta uma análise numérica e experimental com o objetivo de investigar o comportamento estrutural de ligações parafusadas tipo T (ou T-stub). Objetiva-se, em particular, o estudo da ruptura de parafusos de ligações tipo T por cisalhamento combinado com esforços de tração. Enquanto a determinação dos esforços de tração nos parafusos é conhecida na literatura, as forças de cisalhamento em conectores T-stub ainda não foram estudadas e ainda não são objeto de artigos científicos e normas técnicas. Neste aspecto, esta pesquisa é inovadora e tenta destacar a importância da força de cisalhamento no mecanismo de colapso dos parafusos de conexão T-Stub. Devido à grande dificuldade em se medir experimentalmente as tensões de cisalhamento na cabeça dos parafusos, o conhecimento destas tensões é feito nesta pesquisa através de dois procedimentos. O primeiro procedimento é puramente feito em modelagem numérica. O segundo é uma combinação híbrida de resultados numéricos ajustados a dados experimentais obtidos de extensômetros elétricos de resistência localizados nos flanges de conectores T-stubs ensaiados no laboratório. As análises numéricas incluem modelos tridimensionais em elementos finitos associados ao comportamento não-linear realizadas com o software ANSYS. Com o uso dos resultados experimentais e numéricos, obtêm-se relações entre força aplicada na alma do conector T e as tensões de cisalhamento e de tração nos parafusos. Avaliam-se em seguida as condições de combinação entre esforços de tração e de cisalhamento que levam os parafusos da conexão ao colapso. Conclui-se que tais forças de colapso dependem diretamente da rigidez do flange do conector T-stub e podem ser substancialmente amplificadas pelo efeito alavanca devido à excentricidade entre carga atuante na alma e os parafusos no flange dos conectores T-stub. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research presents numerical and experimental analyses to investigate the behaviour of T-stub steel connections. The research is especially interested in the study of the failure of T-stub bolts due a combination of shear and traction stresses on the bolts. While the determination of the traction forces on the bolts of the T-stub is known in the literature, the shear forces have not been studied yet and are not subject of scientific papers and technical standards. In this aspect, this research shows the importance of the shear force on the collapse mechanism of the T-stub bolts. Due to the great difficulty in measuring experimentally the shear stresses on the head of the bolts, the knowledge of the shear stress is performed by means of two procedures. The first procedure is merely numerical modelling. The second one is a hybrid combination of numerical results adjusted to experimental data obtained from strain gages located at the flanges of T-stubs tested in the laboratory. The numerical analyses comprise 3D finite elements associated to non-linear modelling undertaken with the ANSYS software. With the use of numerical and experimental results, relations between the applied load on the T-stub web and the shear and traction forces on the bolts are obtained. The conditions for the collapse of the T-stub bolts due to the combination of traction and shear forces are also evaluated in this research. It is concluded that such forces depend directly on the T-stub flange rigidity and can be substantially amplified by the prying action mechanism due to the eccentricity between the applied load on the T-stub web and the bolts on the T-stub flange.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T15:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275126.pdf: 1901224 bytes, checksum: 74168b923e42496656f6f183486ad6ed (MD5) / Uma das grandes dificuldades que se tem na elaboração de uma Planta de Valores Genéricos (PVG) é encontrar um modelo que mostre a realidade do mercado de imóveis. Este trabalho apresenta um método para a elaboração de uma PVG num estudo de caso aplicado a terrenos do centro da cidade de Navegantes (SC). O objetivo é determinar valores de mercado para avaliação em massa de terrenos, através da econometria espacial e da geoestatística. Estes métodos são usados neste trabalho de forma combinada para estimar o valor dos imóveis. O modelo da regressão espacial da defasagem é utilizado, pois constatou-se a existência de dependência espacial. A krigeagem ordinária possibilitou estimar valores de variáveis espacialmente distribuídos a partir de valores adjacentes considerados como independentes. Uma aplicação do método é realizada para uma amostra de mercado em Navegantes-SC no bairro central. O método proposto permitiu encontrar um modelo adequado para área em estudo que se mostrou fortemente significativo no modelo de regressão para todos os terrenos no bairro centro. A regressão espacial eliminou a autocorrelação espacial nos resíduos do modelo de regressão melhorando o poder explicativo e a confiabilidade da avaliação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270322.pdf: 5078353 bytes, checksum: 55f87475e55c9717db50353e6e7da0e8 (MD5) / Desde 2005 o Brasil vem atravessando um momento singular na Cartografia. Em janeiro de 2005, o SIRGAS2000 passou a ser o referencial geodésico oficial para Geodésia e Cartografia, com o uso concomitante do SAD69. A partir de janeiro de 2015, somente o SIRGAS2000 será oficial, e todos os produtos cartográficos serão obrigados a estarem referenciados a este Datum. A adoção de um referencial geocêntrico se dá a partir da evolução tecnológica que propiciou melhoria dos Sistemas Geodésicos de Referência - SGR. Diferentemente, de uma simples alternativa para o aperfeiçoamento do SGR, a adoção de um novo referencial geocêntrico é uma necessidade fundamental no cenário mundial para atividades que dependem da informação espacializada. Os avanços tecnológicos nos métodos de posicionamento global, sobretudo nos sistemas de posicionamento por satélite. Esta mudança atinge mais rapidamente os órgãos que necessitam informações espacializadas nas suas atividades de planejamento e infra-estrutura, como prefeituras municipais e concessionárias de serviços como Telecomunicações, Saneamento, Energia Elétrica entre outras, as quais necessitam o conhecimento real do espaço urbano: uso e ocupação do solo, subsolo e espaço aéreo, cadastro técnico imobiliário e fiscal, planta de valores genéricos, planta de quadra, planta de referência cadastral, plano diretor municipal entre outras que são derivadas de uma base cartográfica de qualidade. Oficialmente, foram adotados os seguintes referenciais geodésicos no Brasil: Córrego Alegre, Astro Datum Chuá, SAD69, e atualmente SIRGAS2000. Por legislação encontra-se em transição para o SIRGAS2000. A adoção de um novo referencial implica na necessidade de conversão dos dados e mapas já gerados para o novo sistema. Até o presente momento não existe um modelo de transformação que simultaneamente seja aplicável à cartografia em escala grande e que seja homogêneo para todo o país. Os parâmetros oficiais divulgados pelo IBGE são aplicáveis somente para a Cartografia Sistemática - com escala menor que 1:25 000, a qual é de responsabilidade do IBGE e DSG. Esta tese indica um modelo matemático para o cálculo de parâmetros de transformação. Assim como um estudo comparativo da adoção de parâmetros globais e locais para Cartografia em escala grande, indicando as implicações na representação cartográfica. Nesse sentido, procura-se com este trabalho, averiguar as implicações advindas da adoção de um novo referencial no país.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:35:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280143.pdf: 3705153 bytes, checksum: 1c3443e6a8f78eb77ab445417374c150 (MD5) / Assim como outros polos geradores de viagens (PGVs), as indústrias provocam mudanças no tráfego de seu entorno, devido às viagens realizadas por funcionários e caminhoneiros, porém poucos são os estudos, especialmente no Brasil, voltados a esse tipo de empreendimento. Este trabalho apresenta uma pesquisa em três indústrias na cidade de Tubarão, SC, realizada entre os meses de março e junho de 2008, que consistiu em entrevistas com a administração e a aplicação de questionários a uma amostra estratificada de funcionários e caminhoneiros, nos dias típicos do empreendimento, a fim de se obter o perfil socioeconômico e as características das viagens. Paralelamente às entrevistas, realizaram-se contagens volumétricas de tráfego nos principais acessos, no período de 24 horas, em intervalos de 15 minutos. Da análise dos resultados, obteve-se a movimentação de entrada e saída de veículos particulares, caminhões e veículos em geral, bem como a percentagem de pico horário correspondente. Mediante o somatório de fluxos, foi possível elaborar as taxas de geração de viagens em função da área total construída e do número de funcionários para esse tipo de empreendimento. Com base na bibliografia disponível, realizou-se a comparação das taxas e volumes de viagens propostas na pesquisa com os modelos existentes, extraídos principalmente das publicações do Institute of Transportation Engineers (ITE), da Companhia de Engenharia de Tráfego de São Paulo (CET) e de Keefer. Posteriormente, foi realizada uma análise comparativa entre os resultados obtidos nas três indústrias pesquisadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:05:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280707.pdf: 9197413 bytes, checksum: 75785cee0af9e5afd7638429adff3ba0 (MD5) / Nas últimas décadas houve um grande avanço na aplicação de novos materiais em estruturas de Engenharia Civil, dentre os quais se destacam os materiais poliméricos reforçados com fibras (PRF). Inicialmente os PRF foram utilizados em reforço estrutural, mas recentemente vem sendo utilizados também na construção de novos sistemas estruturais, principalmente em sistemas de pontes e passarelas. Sistemas inovadores que combinam concreto com materiais PRF proporcionam estruturas mais leves e esbeltas em comparação com estruturas convencionais de concreto, conseqüentemente mais sensíveis a carregamentos dinâmicos, podendo levar ao surgimento de vibrações excessivas. Dentre as várias fontes de excitação, atividades como o caminhar e o pular são as principais fontes causadoras de vibrações, principalmente em pavimentos e passarelas. Seguindo a linha de pesquisa de novos sistemas estruturais, a Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um sistema de laje mista composta de uma capa de concreto reforçado com fibra disposta sobre perfis I pultrudados de PRFV, para utilização em passarelas, fazendo-se necessário o estudo do comportamento dinâmico do mesmo quando submetido a atividades humanas, objeto principal deste trabalho. Antes do estudo do comportamento dinâmico, investiga-se o comportamento estático da laje mista sob flexão. Inicialmente avalia-se a rigidez à flexão dos perfis pultrudados de PRFV, tanto por meio de uma análise numérica de elementos finitos, com as propriedades elásticas estimadas por meio da Teoria Clássica da Laminação, como a partir de uma análise experimental, utilizando uma metodologia baseada na Teoria de Viga de Timoshenko e em ensaios de flexão a três pontos dos perfis. Houve uma ótima correlação entre os resultados de rigidez obtida numérica e experimentalmente. Em seguida, mostram-se os critérios de dimensionamento da laje mista, tanto para o Estado Limite de Serviço quanto para o Estado Limite Último, visando aplicação em passarelas. Estuda-se o comportamento estrutural estático de uma fatia representativa da laje, de 0,80m de largura e 4 m de vão, submetida à flexão, de três maneiras: teórica, numérica e experimental. A caracterização dinâmica da fatia representativa da laje mista é apresentada na seqüência, encontrando-se as freqüências naturais e respectivos modos de vibração da laje, e em seguida apresenta-se a resposta da estrutura quando submetida a carregamentos dinâmicos provenientes de cargas de caminhar e pular de pessoas, tanto de modo numérico como experimental. Para finalizar, mostra-se um estudo inicial, numérico, do comportamento dinâmico de lajes mistas com dimensões maiores, visando a aplicação em tabuleiros de passarelas. Conclusões e algumas recomendações para trabalhos futuros são assinaladas ao final do trabalho.Nas últimas décadas houve um grande avanço na aplicação de novos materiais em estruturas de Engenharia Civil, dentre os quais se destacam os materiais poliméricos reforçados com fibras (PRF). Inicialmente os PRF foram utilizados em reforço estrutural, mas recentemente vem sendo utilizados também na construção de novos sistemas estruturais, principalmente em sistemas de pontes e passarelas. Sistemas inovadores que combinam concreto com materiais PRF proporcionam estruturas mais leves e esbeltas em comparação com estruturas convencionais de concreto, conseqüentemente mais sensíveis a carregamentos dinâmicos, podendo levar ao surgimento de vibrações excessivas. Dentre as várias fontes de excitação, atividades como o caminhar e o pular são as principais fontes causadoras de vibrações, principalmente em pavimentos e passarelas. Seguindo a linha de pesquisa de novos sistemas estruturais, a Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um sistema de laje mista composta de uma capa de concreto reforçado com fibra disposta sobre perfis I pultrudados de PRFV, para utilização em passarelas, fazendo-se necessário o estudo do comportamento dinâmico do mesmo quando submetido a atividades humanas, objeto principal deste trabalho. Antes do estudo do comportamento dinâmico, investiga-se o comportamento estático da laje mista sob flexão. Inicialmente avalia-se a rigidez à flexão dos perfis pultrudados de PRFV, tanto por meio de uma análise numérica de elementos finitos, com as propriedades elásticas estimadas por meio da Teoria Clássica da Laminação, como a partir de uma análise experimental, utilizando uma metodologia baseada na Teoria de Viga de Timoshenko e em ensaios de flexão a três pontos dos perfis. Houve uma ótima correlação entre os resultados de rigidez obtida numérica e experimentalmente. Em seguida, mostram-se os critérios de dimensionamento da laje mista, tanto para o Estado Limite de Serviço quanto para o Estado Limite Último, visando aplicação em passarelas. Estuda-se o comportamento estrutural estático de uma fatia representativa da laje, de 0,80m de largura e 4 m de vão, submetida à flexão, de três maneiras: teórica, numérica e experimental. A caracterização dinâmica da fatia representativa da laje mista é apresentada na seqüência, encontrando-se as freqüências naturais e respectivos modos de vibração da laje, e em seguida apresenta-se a resposta da estrutura quando submetida a carregamentos dinâmicos provenientes de cargas de caminhar e pular de pessoas, tanto de modo numérico como experimental. Para finalizar, mostra-se um estudo inicial, numérico, do comportamento dinâmico de lajes mistas com dimensões maiores, visando a aplicação em tabuleiros de passarelas. Conclusões e algumas recomendações para trabalhos futuros são assinaladas ao final do trabalho.Nas últimas décadas houve um grande avanço na aplicação de novos materiais em estruturas de Engenharia Civil, dentre os quais se destacam os materiais poliméricos reforçados com fibras (PRF). Inicialmente os PRF foram utilizados em reforço estrutural, mas recentemente vem sendo utilizados também na construção de novos sistemas estruturais, principalmente em sistemas de pontes e passarelas. Sistemas inovadores que combinam concreto com materiais PRF proporcionam estruturas mais leves e esbeltas em comparação com estruturas convencionais de concreto, conseqüentemente mais sensíveis a carregamentos dinâmicos, podendo levar ao surgimento de vibrações excessivas. Dentre as várias fontes de excitação, atividades como o caminhar e o pular são as principais fontes causadoras de vibrações, principalmente em pavimentos e passarelas. Seguindo a linha de pesquisa de novos sistemas estruturais, a Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um sistema de laje mista composta de uma capa de concreto reforçado com fibra disposta sobre perfis I pultrudados de PRFV, para utilização em passarelas, fazendo-se necessário o estudo do comportamento dinâmico do mesmo quando submetido a atividades humanas, objeto principal deste trabalho. Antes do estudo do comportamento dinâmico, investiga-se o comportamento estático da laje mista sob flexão. Inicialmente avalia-se a rigidez à flexão dos perfis pultrudados de PRFV, tanto por meio de uma análise numérica de elementos finitos, com as propriedades elásticas estimadas por meio da Teoria Clássica da Laminação, como a partir de uma análise experimental, utilizando uma metodologia baseada na Teoria de Viga de Timoshenko e em ensaios de flexão a três pontos dos perfis. Houve uma ótima correlação entre os resultados de rigidez obtida numérica e experimentalmente. Em seguida, mostram-se os critérios de dimensionamento da laje mista, tanto para o Estado Limite de Serviço quanto para o Estado Limite Último, visando aplicação em passarelas. Estuda-se o comportamento estrutural estático de uma fatia representativa da laje, de 0,80m de largura e 4 m de vão, submetida à flexão, de três maneiras: teórica, numérica e experimental. A caracterização dinâmica da fatia representativa da laje mista é apresentada na seqüência, encontrando-se as freqüências naturais e respectivos modos de vibração da laje, e em seguida apresenta-se a resposta da estrutura quando submetida a carregamentos dinâmicos provenientes de cargas de caminhar e pular de pessoas, tanto de modo numérico como experimental. Para finalizar, mostra-se um estudo inicial, numérico, do comportamento dinâmico de lajes mistas com dimensões maiores, visando a aplicação em tabuleiros de passarelas. Conclusões e algumas recomendações para trabalhos futuros são assinaladas ao final do trabalho.Nas últimas décadas houve um grande avanço na aplicação de novos materiais em estruturas de Engenharia Civil, dentre os quais se destacam os materiais poliméricos reforçados com fibras (PRF). Inicialmente os PRF foram utilizados em reforço estrutural, mas recentemente vem sendo utilizados também na construção de novos sistemas estruturais, principalmente em sistemas de pontes e passarelas. Sistemas inovadores que combinam concreto com materiais PRF proporcionam estruturas mais leves e esbeltas em comparação com estruturas convencionais de concreto, conseqüentemente mais sensíveis a carregamentos dinâmicos, podendo levar ao surgimento de vibrações excessivas. Dentre as várias fontes de excitação, atividades como o caminhar e o pular são as principais fontes causadoras de vibrações, principalmente em pavimentos e passarelas. Seguindo a linha de pesquisa de novos sistemas estruturais, a Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um sistema de laje mista composta de uma capa de concreto reforçado com fibra disposta sobre perfis I pultrudados de PRFV, para utilização em passarelas, fazendo-se necessário o estudo do comportamento dinâmico do mesmo quando submetido a atividades humanas, objeto principal deste trabalho. Antes do estudo do comportamento dinâmico, investiga-se o comportamento estático da laje mista sob flexão. Inicialmente avalia-se a rigidez à flexão dos perfis pultrudados de PRFV, tanto por meio de uma análise numérica de elementos finitos, com as propriedades elásticas estimadas por meio da Teoria Clássica da Laminação, como a partir de uma análise experimental, utilizando uma metodologia baseada na Teoria de Viga de Timoshenko e em ensaios de flexão a três pontos dos perfis. Houve uma ótima correlação entre os resultados de rigidez obtida numérica e experimentalmente. Em seguida, mostram-se os critérios de dimensionamento da laje mista, tanto para o Estado Limite de Serviço quanto para o Estado Limite Último, visando aplicação em passarelas. Estuda-se o comportamento estrutural estático de uma fatia representativa da laje, de 0,80m de largura e 4 m de vão, submetida à flexão, de três maneiras: teórica, numérica e experimental. A caracterização dinâmica da fatia representativa da laje mista é apresentada na seqüência, encontrando-se as freqüências naturais e respectivos modos de vibração da laje, e em seguida apresenta-se a resposta da estrutura quando submetida a carregamentos dinâmicos provenientes de cargas de caminhar e pular de pessoas, tanto de modo numérico como experimental. Para finalizar, mostra-se um estudo inicial, numérico, do comportamento dinâmico de lajes mistas com dimensões maiores, visando a aplicação em tabuleiros de passarelas. Conclusões e algumas recomendações para trabalhos futuros são assinaladas ao final do trabalho.Nas últimas décadas houve um grande avanço na aplicação de novos materiais em estruturas de Engenharia Civil, dentre os quais se destacam os materiais poliméricos reforçados com fibras (PRF). Inicialmente os PRF foram utilizados em reforço estrutural, mas recentemente vem sendo utilizados também na construção de novos sistemas estruturais, principalmente em sistemas de pontes e passarelas. Sistemas inovadores que combinam concreto com materiais PRF proporcionam estruturas mais leves e esbeltas em comparação com estruturas convencionais de concreto, conseqüentemente mais sensíveis a carregamentos dinâmicos, podendo levar ao surgimento de vibrações excessivas. Dentre as várias fontes de excitação, atividades como o caminhar e o pular são as principais fontes causadoras de vibrações, principalmente em pavimentos e passarelas. Seguindo a linha de pesquisa de novos sistemas estruturais, a Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um sistema de laje mista composta de uma capa de concreto reforçado com fibra disposta sobre perfis I pultrudados de PRFV, para utilização em passarelas, fazendo-se necessário o estudo do comportamento dinâmico do mesmo quando submetido a atividades humanas, objeto principal deste trabalho. Antes do estudo do comportamento dinâmico, investiga-se o comportamento estático da laje mista sob flexão. Inicialmente avalia-se a rigidez à flexão dos perfis pultrudados de PRFV, tanto por meio de uma análise numérica de elementos finitos, com as propriedades elásticas estimadas por meio da Teoria Clássica da Laminação, como a partir de uma análise experimental, utilizando uma metodologia baseada na Teoria de Viga de Timoshenko e em ensaios de flexão a três pontos dos perfis. Houve uma ótima correlação entre os resultados de rigidez obtida numérica e experimentalmente. Em seguida, mostram-se os critérios de dimensionamento da laje mista, tanto para o Estado Limite de Serviço quanto para o Estado Limite Último, visando aplicação em passarelas. Estuda-se o comportamento estrutural estático de uma fatia representativa da laje, de 0,80m de largura e 4 m de vão, submetida à flexão, de três maneiras: teórica, numérica e experimental. A caracterização dinâmica da fatia representativa da laje mista é apresentada na seqüência, encontrando-se as freqüências naturais e respectivos modos de vibração da laje, e em seguida apresenta-se a resposta da estrutura quando submetida a carregamentos dinâmicos provenientes de cargas de caminhar e pular de pessoas, tanto de modo numérico como experimental. Para finalizar, mostra-se um estudo inicial, numérico, do comportamento dinâmico de lajes mistas com dimensões maiores, visando a aplicação em tabuleiros de passarelas. Conclusões e algumas recomendações para trabalhos futuros são assinaladas ao final do trabalho.Nas últimas décadas houve um grande avanço na aplicação de novos materiais em estruturas de Engenharia Civil, dentre os quais se destacam os materiais poliméricos reforçados com fibras (PRF). Inicialmente os PRF foram utilizados em reforço estrutural, mas recentemente vem sendo utilizados também na construção de novos sistemas estruturais, principalmente em sistemas de pontes e passarelas. Sistemas inovadores que combinam concreto com materiais PRF proporcionam estruturas mais leves e esbeltas em comparação com estruturas convencionais de concreto, conseqüentemente mais sensíveis a carregamentos dinâmicos, podendo levar ao surgimento de vibrações excessivas. Dentre as várias fontes de excitação, atividades como o caminhar e o pular são as principais fontes causadoras de vibrações, principalmente em pavimentos e passarelas. Seguindo a linha de pesquisa de novos sistemas estruturais, a Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um sistema de laje mista composta de uma capa de concreto reforçado com fibra disposta sobre perfis I pultrudados de PRFV, para utilização em passarelas, fazendo-se necessário o estudo do comportamento dinâmico do mesmo quando submetido a atividades humanas, objeto principal deste trabalho. Antes do estudo do comportamento dinâmico, investiga-se o comportamento estático da laje mista sob flexão. Inicialmente avalia-se a rigidez à flexão dos perfis pultrudados de PRFV, tanto por meio de uma análise numérica de elementos finitos, com as propriedades elásticas estimadas por meio da Teoria Clássica da Laminação, como a partir de uma análise experimental, utilizando uma metodologia baseada na Teoria de Viga de Timoshenko e em ensaios de flexão a três pontos dos perfis. Houve uma ótima correlação entre os resultados de rigidez obtida numérica e experimentalmente. Em seguida, mostram-se os critérios de dimensionamento da laje mista, tanto para o Estado Limite de Serviço quanto para o Estado Limite Último, visando aplicação em passarelas. Estuda-se o comportamento estrutural estático de uma fatia representativa da laje, de 0,80m de largura e 4 m de vão, submetida à flexão, de três maneiras: teórica, numérica e experimental. A caracterização dinâmica da fatia representativa da laje mista é apresentada na seqüência, encontrando-se as freqüências naturais e respectivos modos de vibração da laje, e em seguida apresenta-se a resposta da estrutura quando submetida a carregamentos dinâmicos provenientes de cargas de caminhar e pular de pessoas, tanto de modo numérico como experimental. Para finalizar, mostra-se um estudo inicial, numérico, do comportamento dinâmico de lajes mistas com dimensões maiores, visando a aplicação em tabuleiros de passarelas. Conclusões e algumas recomendações para trabalhos futuros são assinaladas ao final do trabalho.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275871.pdf: 6238882 bytes, checksum: d83cc9789ca48bfb670a6b454ea60172 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um calorímetro utilizado para determinar o Fator Solar de vidros e janelas completas, com ou sem elementos de proteção solar. O Fator Solar é um índice adotado internacionalmente como parâmetro de comparação entre estes elementos de fechamento. Este índice tem um valor adimensional que varia de 0 a 1, e representa a fração da energia solar que é transmitida diretamente, mais a parcela absorvida pela janela e posteriormente reemitida para o interior da edificação. O desenvolvimento do calorímetro inclui o seu projeto, construção, detalhamento da instrumentação e calibração, além de medições do Fator Solar para diferentes elementos. O calorímetro possui dois sistemas de medição de ganho térmico: um em função da diferença de temperatura do líquido de resfriamento da cavidade principal (usada para testes com elementos em escala real), e um outro sistema para a cavidade secundária, que quantifica o calor adquirido através de vidros por meio de transdutores de fluxo de calor. Durante a etapa de calibração, uma nova metodologia de controle para a medição utilizando o calorímetro foi proposta. A partir daí foram testados 4 tipos de vidros, cada um deles simultaneamente nas duas cavidades (vidro monolítico incolor 3mm, incolor 6mm, verde 6mm, e prata laminado 8mm). Também foram realizadas medições na cavidade principal com três tipos de proteções solares internas (persiana metálica branca 45°, persiana metálica preta 45°, rolô branco) e uma proteção externa (brise horizontal metálico branco 45°). Todos os testes foram realizados sob condições ambientais reais, com os elementos posicionados verticalmente e orientados para o norte. Os resultados do Fator Solar medido foram comparados com valores teóricos calculados através da norma ISO 9050 para o caso dos vidros. Já para as proteções solares, foram adotados como parâmetros de comparação valores obtidos com base no ASHRAE Fundamentals (2005). Os resultados obtidos em campo também foram comparados com os resultados de simulações realizadas com um modelo matemático e no Software Window6. A incerteza de medição (absoluta) foi em média de ±0,04 na cavidade secundária e de ±0,12 na cavidade principal. Em geral, os valores experimentais encontrados apresentaram boa concordância com os valores teóricos. Assim, o calorímetro pode ser utilizado para fins de pesquisa ou como alternativa para verificação de Fator Solar de novos produtos que não estejam cobertos pelos processos de cálculo apresentados nas normalizações existentes. / This work presents the development of a calorimeter used to determine the Solar Factor of glazing and windows, including or not shading devices. Solar Factor is an index used around the world for comparing thermal performance of fenestrations. This index has a non-dimensional value between 0 and 1, and it represents the solar energy fraction that is directly transmitted added of the portion absorbed by the window and re-emitted towards the inside of the building. The development of the calorimeter includes project, construction, instrumentation particularities, calibration and Solar Factor measurements in different elements. The calorimeter has two systems of thermal gain measurement: the first one depends on the temperature difference of fluid used for refrigeration of main chamber test (employed to tests with elements in full scale); the second system is applied in a secondary chamber, where heat flux transducers are used to measure the solar gain through fenestration. During the calibration stage, a new method for calorimeter measurement control was applied and tested. After this, four types of glass were tested at the two chambers (monolithic 3mm clear glass, 6mm clear glass, 6mm green glass, and laminated 8mm silver neutral). Measurements were also performed using the main cavity with three types of internal shading devices (metal venetian blind with white horizontal slats at 45°, metal venetian blind with black horizontal slats at 45°, white roller blind) and one external (metal white horizontal slats at 45°). All the tests were conducted under real outdoor conditions. The surface of measurement was always maintained in vertical position and on the north orientation. For glass products, the results of Solar Factor measurements were compared with theoretical values determinate by ISO 9050. As for the shading devices, values based on ASHRAE Fundamentals (2005) were adopted as parameters for comparison. Also, the experimental values were compared with simulations developed using a mathematical model and the Window6 software. The uncertainty of measurement (absolute) was on average ±0.04 for the secondary cavity and ±0.12 in the main cavity. In general, the experimental values presented good agreement with the theoretical values. Thus, the calorimeter can be used for research purposes or as an alternative to determine Solar Factor of new products, which are not covered by the calculation procedures presented in the existing standardization.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:57:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297530.pdf: 10389609 bytes, checksum: e1779e1a382eae24c07cb224d3e4b59b (MD5) / Existem diversos métodos e modelos de cálculo que levam em conta as não linearidades de material para se estimar a flecha imediata em vigas de concreto armado sob cargas de serviço. Neste trabalho é realizado um estudo comparativo entre as flechas de vigas biapoiadas e contínuas de concreto armado obtidas por métodos simplificados e por modelos refinados de elementos finitos (EF). Os métodos simplificados estudados são o proposto por Branson, tanto o original recomendado pela NBR 6118/2007, como o modificado segundo os comentários técnicos da NB-1, publicados pelo Ibracon, e também o método Bilinear indicado pelo CEB "Design Manual on Cracking and Deformations". São utilizados dois modelos de elementos finitos, o primeiro com elementos de barra de 3 nós e 7 graus de liberdade, sendo a seção transversal subdividida em camadas, onde cada camada está sujeita a um estado uniaxial de tensões. Nesse modelo a não linearidade dos materiais é considerada a partir de relações constitutivas do aço e do concreto, que incluem um modelo refinado de "tension-stiffening". Este modelo de EF foi implementado no programa computacional ANALEST. O segundo modelo de EF utiliza elementos de viga, sendo a não linearidade física considerada por meio de diagramas momento-curvatura, obtidos tanto a partir da fórmula de Branson como do método Bilinear. Este modelo de EF, assim como os métodos simplificados estudados, foram implementados no programa computacional AVSer, desenvolvido para realização deste trabalho. Primeiramente são realizados alguns estudos paramétricos. Após avalia-se a acurácia do modelo de EF implementado no programa ANALEST comparando os seus resultados de deslocamentos com flechas obtidas experimentalmente em diversas vigas biapoiadas de concreto armado e também algumas vigas contínuas, ensaiadas por diferentes autores. Os demais métodos e modelo de EF estudados também são comparados aos resultados experimentais para alguns exemplos. Em seguida comparam-se os resultados obtidos pelos diferentes métodos simplificados e modelos de EF para diversos exemplos de vigas de concreto armado em serviço, variando-se as características geométricas das vigas, o tipo de carregamento, resistência do concreto e taxa de armadura. Os resultados obtidos são analisados separadamente, as vigas biapoiadas das vigas contínuas, adotando como referência as flechas calculadas pelo programa ANALEST. Ao final do trabalho são extraídas conclusões e algumas recomendações quanto ao uso dos métodos e modelos estudados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2006 / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:11:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271259.pdf: 2227382 bytes, checksum: 148608aa7ad3b50a7579ba3107a64e0e (MD5) / Com o aumento das exigências na concretagem de elementos com elevada complexidade estrutural, e com o objetivo de assegurar maior durabilidade às construções, surgiu no Japão, em 1986, o inovador concreto auto-adensável (CAA). Este concreto caracteriza-se pela capacidade de se mover no interior das fôrmas em função de seu peso próprio, passando entre espaços estreitos sem segregar, dispensando assim a necessidade de vibração em virtude do seu auto-adensamento. Atendendo a essas características, apresentou-se uma pesquisa que se baseia num estudo fatorial em argamassas auto-adensáveis, a fim de se analisar diversas dosagens de CAA. A concretização desta pesquisa conduz à confecção de argamassas e concretos auto-adensáveis, empregando materiais da região da Grande Florianópolis associados com dois promovedores de viscosidade, em diferentes etapas: ora adição de fíler calcário e ora aditivo promotor de viscosidade. Foram variados nas argamassas os teores de agregado miúdo, teores de fíler, relação água/cimento e os teores de aditivos (promotor de viscosidade e superplastificante de base policarboxilato). A finalidade foi selecionar os traços mais apropriados, através dos ensaios de espalhamento e funil-V, avaliar a equivalência destas argamassas com seus respectivos concretos auto-adensáveis e averiguar o emprego do aditivo promotor de viscosidade (APV). Para a produção dos concretos auto-adensáveis encontrou-se o teor adequado de agregado graúdo e ajustaram-se os teores de aditivos superplastificantes. Desse modo, verificou-se suas propriedades de auto-compactabilidade no estado fresco através do espalhamento, fluidez, passagem por restrições e de capacidade de preenchimento e nivelamento, por meio dos ensaios de espalhamento, funil-V, caixa-L e caixa-U; e suas propriedades mecânicas através da resistência à compressão e módulo de elasticidade aos 28 dias. O presente estudo visou, assim, obter um CAA com resistências usuais e aprimorar o método de dosagem Repette-Melo, baseado no estabelecimento da resistência à compressão, tendo em vista o emprego de uma adição inerte e o aditivo promotor de viscosidade, com intuito de obter um CAA economicamente viável e promover sua maior empregabilidade. / Self-Compacting Concrete (SCC) was first developed in Japan around 1986 so that durability of concrete structures could be improved. SCC is an innovative concrete that does not require vibration for placing and compaction. It is able to flow under its own weight, completely filling formwork and achieving full compaction, even in the presence of congested reinforcement. This research is based on a factorial study of self-compacting mortars, in order to analyze several mix compositions of SCC. It was used materials from Grande Florianópolis associated with two viscosity additions: addition of limestone filler and viscosity modifying admixture (VMA), in different stages. The proportioning of fine aggregate, filler, water-cement ratio, VMA and polycarboxylatebased superplasticizer was varied in the mortars with the objectives of selecting the most appropriate mix through of slump flow and funnel-V tests, evaluating the equivalence of these mortars with their respective SCC and testing the applicability of VMA. The appropriate aggregate and superplasticizer ratio in the mix were adjusted for the manufacturing the SCC, verifying its properties of self-compactibility in the fresh mix through the flow, fluidity, passage for restrictions and of filling capacity, based on the slump flow, and funnel-V, L-box and U-box tests, and its mechanical properties through the strength and module of elasticity tests. The aim of this study was to obtain a SCC with usual resistances and to improve the Repette-Melo dosage method; based on the definition of strength, considering use of an inert mineral admixture and the VMA. The main intention was to obtain a SCC economically viable and to promote its applicability.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225193.pdf: 13003431 bytes, checksum: c9fd8051d1e6055ed8cdf3ea428a493a (MD5) / O emprego da técnica do reforço de solos para a estabilização de taludes, naturais ou não, através do grampeamento do solo, tornou-se comum no âmbito nacional. Grandes avanços científicos e tecnológicos têm sido escopo de vários estudos, que adicionam aos conhecimentos já existentes, inovações e novas descobertas sobre esta técnica de estabilização. Os métodos computacionais aplicados às análises de estabilidade bidimensionais e tridimensionais, são ferramentas que têm demonstrado a evolução e eficiência da técnica de grampeamento de solo no Brasil e no mundo. A análise de estabilidade bidimensional é amplamente aplicada em projetos de taludes, pois resulta em valores conservadores do fator de segurança. A resistência ao cisalhamento ao longo das laterais da massa escorregada não é incluída na estimativa deste fator de segurança, sendo necessária a aplicação de análise de estabilidade tridimensional. As análises tridimensionais são usualmente utilizadas para taludes que apresentam uma complicada topografia, com resistência ao cisalhamento muito diferente em relação aos materiais de fundação, das camadas e uma complexa condição de poro-pressão, incorporando assim, a variação de espaço tridimensional da estrutura de solo nos cálculos dos fatores de segurança. Este trabalho apresenta uma comparação geral entre as análises de estabilidade bidimensional, através do método de equilíbrio limite e os cálculos de fator de segurança tridimensional pelo método dos elementos finitos, na qual disponibiliza ao meio geotécnico, parâmetros para a adoção de análises de estabilidade mais realísticos (tridimensionais) e para a redução de custos na execução de projetos geotécnicos e de obras de contenção. Para o desenvolvimento dos estudos, utilizou-se um caso de talude em aterro de uma rodovia estadual, localizado no município de São Pedro de Alcântara - SC, no cruzamento com o Gasoduto Bolívia-Brasil. The use of soil reinforcement technique for slope stabilization, natural or not, through soil nailing, became common in national wide. Great scientific and technological advances have been target of a lot of studies, that add to the existing knowledge, new innovations and findings about this stabilization technique. The computational methods applied in two-dimensional and three-dimensional slope stability analysis, are one of the tools that have demonstrated the evolution and efficiency of the soil nailing technique in Brazil and all over the world. The two-dimensional stability analysis is widely applied in slope design, because it results in conservative factor of safety. The shear strength along the sides of the sliding mass is not included in the estimative of this factor of safety, being necessary the application of a three-dimensional stability analysis. The three-dimensional analysis are usually used for slopes that present a complicated topography, with different shear strength from the foundation materials, from the layers and with a complex pore-pressure condition, incorporating thus, the variation of three-dimensional space of the soil structure in the calculations of factor of safety. This project presents a general comparison among the bidimensional stability analysis, using the limit equilibrium method and the calculations of three-dimensional factor of safety using the finite element method, which provides geotechnical professionals with parameters to adopt a more realistic stability analysis (three-dimensional) and for costs reduction in geotechnical design and retaining works. For the development of the studies, a roadway embankment slope case was used, that is located in the city of São Pedro de Alcântara - Santa Catarina State, at the Bolivia-Brazil Natural Gas Pipeline crossing.