Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-13T04:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeiteJunior_GeraldoSilveira_D.pdf: 5865663 bytes, checksum: d49ee862fe97f6a26434a033e8947468 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho, foi investigado em laboratório o efeito do fogo em colunas esbeltas de aço sem preenchimento e preenchidas com concreto de alta resistência que foram submetidas a três diferentes níveis de carga (30%, 50% e 70%). O nível de carga é a razão entre a carga axial a ser aplicada em situação de incêndio e a carga última obtida no ensaio da coluna à temperatura ambiente. Assim sendo, colunas esbeltas de aço sem preenchimento e preenchidas com concreto de alta resistência também foram investigadas à temperatura ambiente, uma vez que os resultados obtidos nessa situação serviram de referência para o estabelecimento das cargas axiais que foram aplicadas em situação de incêndio. Ao todo, foram investigadas 32 colunas esbeltas, sendo 4 sem preenchimento e 4 preenchidas com concreto de alta resistência em temperatura ambiente. Além dessas colunas, 12 foram ensaiadas sem preenchimento e 12 preenchidas com concreto de alta resistência em situação de incêndio. Os valores experimentais de carga última obtidos com as colunas de aço sem preenchimento e preenchidas com concreto de alta resistência à temperatura ambiente e em situação de incêndio foram comparados a aqueles determinados a partir da formulação proposta respectivamente pelo EUROCODE 3 (prEN 1993-1-1:2001), EUROCODE 4 (prEN1994-1-1:2003), EUROCODE 3 (prEN 1993-1-2:2002) e pelo EUROCODE 4 (prEN1994-1-2:2002), além de outras propostas de pesquisadores que foram encontradas na escassa literatura sobre o assunto. Como parte numérica, os resultados obtidos para as colunas mistas em situação de incêndio foram comparados a aqueles determinados por meio da utilização de dois softwares, que foram o SuperTempCalc e o PotFire. Ao final, observou-se que o preenchimento das colunas esbeltas de aço com concreto de alta resistência, propiciou melhorias significativas no tempo de resistência ao fogo dessas colunas, porém, comprovou-se que, de forma geral, somente as colunas em situação de incêndio que atingiram o tempo mínimo de resistência ao fogo, estipulado tanto no EUROCODE 4 (prEN 1994-1-2:2002), quanto na NBR 14432 (2000) em 30 minutos, foram as que apresentaram os resultados mais satisfatórios. / Abstract: In this work, it was investigated in laboratory the effect of fire in slender steel columns unfilled and filled with high strength concrete submitted to three different levels of axial load (30%, 50% and 70%), which is the relation between the axial load to be applied in fire situation and the ultimate load obtained in the column test to room temperature. So, slender steel columns unfilled and filled with high strength concrete were also investigated to room temperature, once the results obtained in this situation have served of reference to the establishment of axial loads applied in fire situation. Altogether 32 slender columns were tested, being 4 unfilled and 4 filled with high strength concrete in room temperature. Besides these columns, 12 were tested filled with high strength concrete in fire situation and 12 unfilled. The experimental values of ultimate load obtained with steel columns unfilled and filled with high strength concrete to room temperature and in fire situation were compared to those determinated from the formulation proposed by EUROCODE 3 (prEN 1993-1-1:2001), EUROCODE 4 (prEN1994-1-1:2003), EUROCODE 3 (prEN 1993-1-2:2002) and EUROCODE 4 (prEN1994-1-2:2002), besides others researchers' proposals found in scarce literature about the subject. As a numeric part, the results obtained for mixed columns in fire situation were compared to those determinated by means of using two softwares, the SuperTempCalc and the PotFire. At the end, it was observed that the filling of slender steel columns with high strength concrete have provided significant improvement in the time of resistance to fire in these columns, but it was proved that, in general, only the columns in fire situation which reached the minimum time to fire resistance, stipulated in EUROCODE 4 (prEN 1994-1-2:2002), as in NBR 14432 (2000) in 30 minutes, were the ones that have presented the most satisfactory results. / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-20T18:04:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Mamede Pereira Gomes - 2011.pdf: 8664342 bytes, checksum: ec6aaf6a4d8eea743adbadcdd5346581 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-20T18:43:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Mamede Pereira Gomes - 2011.pdf: 8664342 bytes, checksum: ec6aaf6a4d8eea743adbadcdd5346581 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-20T18:43:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Mamede Pereira Gomes - 2011.pdf: 8664342 bytes, checksum: ec6aaf6a4d8eea743adbadcdd5346581 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-11-18 / Large dimension concrete structures or those with restrictive conditions for heat dissipation are particularly subject to cracking in the early ages. Several phenomena may occur simultaneously, such as autogenous reactions, plastic shrinkage or drying, and temperature variations, leading to deformations which may be the main cause of cracking in the early ages of concrete, if the structure is restrained. Thus, the behavior of the concrete must be satisfactorily modeled and foreseen. The thermal and mechanic properties of concrete can be determined by standard tests or by prediction models, depending on the time and values established for the remaining thermal properties. The calculation methodology may become complex, considering the influence of temperature in the exothermic of the reaction, within the theoretical framework of the thermo-chemical-mechanical couplings. However, it may be simplified, as it is the aim of this paper to demonstrate. As for the mechanical behavior, concrete is considered a viscoelastic material. The simplifications are adopted in relation to the resources and time available, or in relation to the specifications of the problem to be modeled. The modeling of the concrete structures with simple geometry in the early ages, such as reservoirs, foundation block or retaining walls is made by considering the material simply as elastic for purpose learning the coefficient of restrain, which correlates the tension in a certain point of the structure to the tension in a restrained bar. This allows a swifter calculation of thermal tensions in a specific point in the structure, based solely in the history of temperature and degree of restrain, in addition to the properties of the material, which is valid for some boundary situations. This enables the technical personnel not specialized to access relevant information about preventive and mitigating measures to be adopted against undesirable effects. / Estruturas de concreto de dimensões suficientemente grandes ou com restritas condições de dissipação de calor, estão particularmente sujeitas à fissuração nas primeiras idades. Diversos fenomenos ocorrendo simultaneamente, tais como retração autógena, retração plástica ou de secagem, variações de temperatura, provocam deformações que podem ser a principal causa de fissuração do concreto jovem, caso a estrutura esteja restringida, devendo ter o comportamento satisfatoriamente modelado e previsto. As propriedades térmicas e mecânicas do concreto podem ser determinadas por ensaios normatizados ou por modelos previsores das propriedades dependentes do tempo e valores tabelados para as demais propriedades térmicas. A metodologia de cálculo pode se tornar complexa, considerando a influência da temperatura na exotermia da reação, dentro do quadro teórico dos acoplamentos termo-químico-mecânicos, ou pode ser realizada de maneira simplificada, que é o objeto desta dissertação. Quanto ao comportamento mecânico, o concreto é considerado material viscoelástico. Simplificações são adotadas em função de recursos e tempo disponíveis, ou em função de especificidades do problema a ser modelado. A modelagem de estruturas de concreto nas primeiras idades com geometrias simples, tais como laje de reservatório, blocos de fundação e muros de arrimo, é realizada considerando o material simplesmente elástico para efeito do conhecimento do coeficiente de restrição, que correlaciona a tensão em um ponto da estrutura à tensão de uma barra restringida. Isto permite o cálculo expedito de tensões de origem térmica de um ponto da estrutura, baseado apenas no histórico de temperaturas e do grau de restrição, além é claro das propriedades do material, validada para algumas situações de contorno, disponibilizando ao meio técnico não especializado informações relevantes sobre medidas preventivas e mitigadoras de efeitos indesejáveis a serem adotadas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gregorio Sandro Vieira.pdf: 2051926 bytes, checksum: 3f1641739e31761ce674bd4e06e87c0d (MD5) Previous issue date: 2010-03-19 / This paper presents an experimental study done in bi-metal beams supported from 3000 mm in length, composed of thin-walled, resulting in a section of the "I". The beams were formed from the welding of the souls of two metal profiles of type U. The variables were the type of profile used, the quantity and positioning of the welded seams. The beams were divided into two groups where the first group used profiles of the "U" and the second group used simple profiles such as "U" stiff. Each group was composed of three beams so that a beam does not receive any amendment, another amendment received a girder high up in the middle of the span, and the third top beam was amended so that the position would result in an amendment pierced. The applied load was set so as to leave the central part of the beams, which served as a region of the present study, working in pure bending. Test results for beams without amendment were compared with the theoretical results and served as a parameter to compare the behavior of these beams, with beams that were amended. Also a comparison was made between the bearing capacity of the two groups of beams. The experiments showed that, by making the proper control of welding there is no problem in making welded seams in the rafters. We also observed that the simple addition of stiffening beams tables promotes a significant increase in the bearing capacity. There was no correlation between failure modes provided theoretically and observed experimentally, thus, further studies are needed to properly analyze the theoretical results with experimental results. / Este trabalho apresenta um estudo experimental feito em vigas metálicas bi-apoiadas de 3000 mm de comprimento, compostas por perfis formados a frio, resultando em uma seção do tipo I . As vigas foram formadas a partir da soldagem das almas de dois perfis metálicos do tipo U. As variáveis estudadas foram o tipo de perfil utilizado, a quantidade e o posicionamento das emendas soldadas. As vigas foram dividas em dois grupos onde, o primeiro grupo utilizou perfis do tipo U simples e o segundo grupo utilizou perfis do tipo U enrijecido. Cada grupo foi composto por três vigas de forma que uma viga não recebeu nenhum tipo de emenda, outra viga recebeu uma emenda de topo no meio do vão, e a terceira viga recebeu emendas de topo de forma que o posicionamento resultasse em uma emenda trespassada. O carregamento aplicado foi disposto de forma a deixar a parte central das vigas, que serviu como região de estudo deste trabalho, trabalhando em flexão pura. Os resultados dos ensaios para as vigas sem emenda foram comparados com os resultados teóricos e serviram de parâmetro para a comparação do comportamento destas vigas, com o das vigas que receberam emendas. Também foi feita uma comparação entre a capacidade portante dos dois grupos de vigas. Os experimentos constataram que, fazendo-se o controle adequado da soldagem não há problemas em se fazer emendas soldadas nas vigas. Também foi observado que o simples acréscimo de enrijecimento nas mesas das vigas promove um acréscimo significativo da capacidade portante. Não houve concordância entre os modos de ruptura previstos teoricamente e os observados experimentalmente, assim, são necessários mais estudos para se analisar adequadamente os resultados teóricos com os resultados experimentais.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao ariovaldo ecivil 2009.pdf: 972968 bytes, checksum: 9d1288c7a6be7d0bce6e1136f5b34c12 (MD5) Previous issue date: 2009-09-23 / The cold-formed steel sheets have been sufficiently used when it is thought of manufacturing a metallic structure with reduced weight. Its use until some time ago in construction was limited to the secondary structures, but, with considerable growth in research involving this type of material together with development of technical standards, made its use a good solution for certain types of light structures. The present work presents considerations on cold-formed steel sheets, the patened steel, processes of welding and the result of experimental tests with beams with composed section of two profiles U constituted with cold-formed steel sheets, manufactured with two types of patened steel produced in Brazil. In some of these beams, welded sections with coated electrode had been used and were made the comparison with the reference beam, where it was possible to study the influence of the process of welding in the ultimate resistance and the ductility of the beam. / Os perfis metálicos formados a frio tem sido bastante usados quando se pensa em fabricar uma estrutura metálica com peso próprio reduzido. O seu uso até a algum tempo atrás na construção civil estava limitado apenas a estruturas secundárias, mas, com o crescimento considerável de pesquisas envolvendo este tipo de material associadas ao desenvolvimento de normas técnicas, fez com que o seu uso apresentasse uma boa solução para determinados tipos de estruturas leves. O presente trabalho apresenta considerações sobre perfis formados a frio, aços patináveis, processos de soldagem e o resultado de ensaios experimentais de vigas bi-apoiadas constituídas de perfis formados a frio compostas pela junção de dois perfis U enrijecidos, fabricadas com dois tipos de aço patináveis produzidos no Brasil, comparando-se os resultados. Em algumas destas vigas foram feitas emendas soldadas com eletrodo revestido e foi feita a comparação com vigas de referência, sem emenda soldada, possibilitando o estudo da influência do processo de soldagem na resistência à flexão e na ductilidade das vigas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Patricia Maria de Carvalho Soares.pdf: 3565512 bytes, checksum: b063397a71947658317311f45760e7a4 (MD5) Previous issue date: 2010-08-24 / The main objective is to develop, implement and evaluate a method to search for surfaces in order to determine the three-dimensional critical surface, corresponding to the lowest factor of safety of the embankment. They are also objectives of this study to evaluate the influence of the strength and elastic parameters the geometry of the slope safety factor and the 3D shape and position of the failure surface, as well as to evaluate the relationship between 2D and 3D safety factors. It was implemented an optimization routine in FORTRAN that performs the search for critical failure surface, whose safety factor is calculated by SAFE-3D program. The SAFE-3D program uses voltages coming from an elastic stress analysis performed by FlexPDE program, which uses the finite element method and provides the shear and normal stresses acting on the slope necessary to calculate the safety factor. For the analysis has been adopted as the ellipsoid shape of the rupture surface. The search method implemented examines safety factors obtained for a finite set of solutions and design variables as the coordinates of the center of the ellipsoid and the size of its three semi-axes. The search algorithm is implemented in successive tests of the factor of safety by SAFE-3D program, varying the position and dimensions of the ellipsoid for the determination of lower safety factor of slope. It was analyzed two examples of slopes, a symmetrical slope which varied the parameters of soil strength and the angle of the slope face and the other was the historic case of slipping Lodalen. The methodology implemented was successful in finding the critical failure surface, achieving consistency in results. The Poisson's ratio was very influential in the results of the safety factors of three-dimensional critical surfaces. It was also observed that there is less difference between the safety factors when keeping the shear stress unacceptable when these tensions are eliminated there is a closeness among the factors of safety. / O principal objetivo deste trabalho é desenvolver, implementar e avaliar um método de busca de superfícies de ruptura tridimensionais a fim de determinar a superfície crítica, correspondente ao menor fator de segurança do talude. São também objetivos deste trabalho avaliar a influência dos parâmetros de resistência e elásticos e da geometria do talude no fator de segurança 3D e no formato e na posição da superfície de ruptura, assim como avaliar a relação entre os fatores de segurança bi e tridimensionais. Foi implementada uma rotina de otimização na linguagem FORTRAN que realiza a busca pela superfície de ruptura crítica, cujo fator de segurança é calculado pelo programa SAFE-3D. O programa SAFE-3D utiliza tensões vindas de uma análise elástica de tensões realizada pelo programa FlexPDE, o qual utiliza o método dos elementos finitos e fornece as tensões normais e cisalhantes atuantes no talude necessárias para o cálculo do fator de segurança. Para a análise foi adotado o elipsóide como forma da superfície de ruptura. O método de busca implementado analisa fatores de segurança obtidos para um conjunto finito de soluções tendo como variáveis de projeto as coordenadas do centro do elipsóide e as dimensões dos seus três semi-eixos. O algoritmo de busca implementado consiste em análises sucessivas do fator de segurança através do programa SAFE-3D, variando-se a posição e as dimensões do elipsóide para a determinação do menor fator de segurança do talude. Foram analisados dois exemplos de taludes, um talude simétrico onde foram variados os parâmetros de resistência do solo e o ângulo da face do talude e o outro foi o caso histórico do escorregamento de Lodalen. A metodologia implementada teve êxito na busca pela superfície de ruptura crítica, conseguindo coerência nos resultados encontrados. O coeficiente de Poisson se mostrou muito influente nos resultados dos fatores de segurança tridimensionais de superfícies críticas. Foi observado também que existe uma menor diferença entre os fatores de segurança quando se mantêm as tensões cisalhantes inadmissíveis, quando estas tensões são eliminadas existe uma maior proximidade entre os fatores de segurança.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pre_text fabio reis engcivil.pdf: 737129 bytes, checksum: ed254364f2d9e0fc110774d49fe0fc6e (MD5) Previous issue date: 2009-06-26 / The use of concrete pavements in highways is a valuable alternative to obtain a surface with high durability and low maintenance. This type of pavement has the performance compromised by fissures, especially when they occur in the joint with greater vulnerability of the concrete pavement. This work presents a study of the effectiveness of sawed joints in concrete pavements where eleven plates were tested until failure. The variables were: length of circular dowels (200 mm, 300 mm, 400 mm and 500 mm), dowel diameter (10 mm and 16 mm) and type of concrete (conventional and self-compacting). The tests were performed on the concrete plates supported on a base composed of sheets of rubber. A line load was placed on one side of the joint. The test results showed that the use of transfer dowels contributes significantly to the efficiency of the concrete pavements and increasing the length and the diameter of the circular dowels improves efficiency; 10 mm diameter dowels are not compatible with 120 mm thick concrete pavements, but 16 mm dowels bars present good performance; the use of reduced dowel bar lengths below 40 mm is not recommended; pavements with conventional concrete have better performance in the joints due to better aggregate interlocking that the conventional concrete of this search present, when compared the self-compacting concrete; dowels bars with reduced length did not reach yielding, characterizing an incomplete use of steel dowels because the transfer energy its over before the yielding of steel dowels / A utilização de pavimentos de concreto simples em rodovias mostra-se como uma valiosa alternativa na obtenção de um pavimento com grande durabilidade e pouca manutenção. Esse tipo de pavimento tem o seu desempenho comprometido com o surgimento de fissuras, principalmente quando as mesmas se apresentam em sua junta, região de maior vulnerabilidade do pavimento de concreto. Dessa forma este trabalho apresenta um estudo da eficiência da junta serrada em pavimentos de concreto simples onde foram ensaiadas onze peças cujas variáveis foram: comprimento da barra de transferência (200 mm, 300 mm, 400 mm e 500 mm), diâmetro da barra de transferência (10 mm e 16 mm) e tipo de concreto (convencional e autoadensável). Os ensaios foram realizados com o posicionamento das peças de concreto sobre uma base composta de placas de borracha e aplicada uma carga estática distribuída em um lado da junta por toda sua extensão, sendo interrompido o carregamento somente após a ruptura da peça. Os resultados da pesquisa mostraram que: a utilização de barras de transferência contribui significativamente para a eficiência do pavimento e com o aumento do comprimento e do diâmetro da barra, ocorre uma melhora na eficiência; barras de 10 mm de diâmetro não são compatíveis com pavimentos de concreto de 120mm de espessura, mas as barras de 16 mm apresentam bom desempenho nessa espessura; a utilização de comprimentos reduzidos de barras abaixo de 400 mm não é recomendada; peças de concreto convencional apresentam um melhor desempenho nas juntas, provavelmente em função do melhor intertravamento dos agregados que o concreto convencional desta pesquisa apresentou, quando comparado ao concreto autoadensável; barras de aço de comprimento reduzido não atingem o escoamento, caracterizando uma não utilização completa do aço pois a transferência de esforços foi cessada sem o aço da barra de transferência escoar.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pretext.pdf: 126548 bytes, checksum: 75b886ac104c5eb27a1e4f83ca04924f (MD5) Previous issue date: 2008-10-28 / The reinforced concrete structures are subject to interference from many factors that affect its stability and its performance and may generate the need for interventions and eventual reinforcement. There are several techniques of enhancing that can be employed and in the case of columns, the increase of the section with reinforced concrete is quite usual. This type of enhancement requires the attendance requirements to ensure its effectiveness, among which stand out in importance: meeting the needs and characteristics of project, the appropriate sizing, and the adhesion between concrete of different ages. Although the reinforcement of structures involve risk situations, and in many cases, are costly and uncertain, does not exist in the country a specific normalization for their specific design and implementation, thus they have been executed considering the normative disposals for project and execution of structures of armed concrete and in personal experiences. This research was evaluated the behavior of reinforced concrete columns required to flexural compression, with an initial section of 120 mm x 250 mm and height of 2000 mm in the compressed section and enhanced with a layer of 35 mm of self compact concrete and anchors. Was varied the amount of anchors and kept the other variables such as the concrete strength of the original columns and the enhanced columns, the initial rate of reinforcement, the eccentricity of the load test, the thickness of the reinforcement and the preparation of the substratum method. The strengthened columns had presented increasing load by increasing the amount of anchors used in the interface between the concrete of different ages. The improvement in the performance of the interface was observed, slowing the sputting and in one case, the column with a larger amount of anchors, with the crushing of concrete and sputting, almost simultaneously. There was a reduction of displacements caused by the decrease in ductility. These evidences indicate that the adopted technique of reinforcement if showed efficient, promoting consolidation of the composed section better / As estruturas de concreto armado estão sujeitas à interferência de diversos fatores que alteram sua estabilidade e seu desempenho podendo gerar a necessidade de intervenções e eventualmente reforço. Diversas são as técnicas de reforço que podem ser empregadas e, no caso dos pilares, o aumento da seção com concreto armado é bastante usual. Esse tipo de reforço exige o atendimento a requisitos que garantam a sua eficácia, dentre os quais se destacam em importância: o atendimento às necessidades e características de projeto; o adequado dimensionamento; e a aderência entre concretos de diferentes idades. Apesar de o reforço de estruturas envolver situações de risco e, em muitos casos, ser oneroso e incerto, não existe no país uma normalização específica para seu projeto e execução; assim têm sido executados considerando as disposições normativas para projeto e execução de estruturas de concreto armado e em experiências pessoais. Nesta pesquisa foi avaliado o comportamento de pilares de concreto armado solicitados à flexo-compressão reta, com uma seção inicial de 120 mm x 250 mm e altura de 2000 mm e reforçados na região comprimida com uma camada de 35 mm de concreto auto-adensável e chumbadores. Foi variada a quantidade de chumbadores e mantidas as demais variáveis como: as resistências dos concretos dos pilares originais e do reforço, a taxa de armadura inicial, a excentricidade de ensaio do carregamento, a espessura da camada de reforço e o método de preparação do substrato. Os pilares reforçados apresentaram ganhos crescentes de carga com o aumento da quantidade de chumbadores utilizada na interface entre os concretos de diferentes idades. Foi observada melhora no desempenho da interface, retardando o desplacamento e em um dos casos, no pilar com maior quantidade de chumbadores, ocorrendo o desplacamento e esmagamento do concreto quase simultaneamente. Houve redução dos deslocamentos horizontais dos pilares, provocada pela diminuição da ductilidade. Estas evidências indicam que a técnica de reforço adotada se mostrou eficiente, promovendo melhor consolidação da seção composta

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao poliana paula nascimento.pdf: 3745799 bytes, checksum: 3d668e197266750a56c400714f13762a (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / Many problems involving cases of ruins of buildings, bridges, etc., specifically ruin of columns, which are among the most important links in the whole structure, due to project flaw, bad execution or even for the evolution and changing habits. Therefore it has been of fundamental importance researches on the experimental behavior of structures. When conducting a strengthening column using dry with increased self-compacting concrete, it has the drawback of a sudden rupture by peeling the reinforcement. For this, there is a need to study the area of adhesion between substrate and to strengthen and create a way of preparation of this interface area so that the column increases may come into ruin in a ductile flexural as well as in a monolithic column. Thus, it s been developed an experimental study in the School of Civil Engineering, Federal University of Goias, based on analysis of the breaking loads, lateral displacements and deformations of the column of materials for different ways of preparing the surface of the column to be strengthened. The experimental phase of this work was based on testing of nine reinforced concrete columns, which are tested under flexural compression, with eccentricity of 60 mm. Two columns were used as reference columns, one with the original dimensions of the column and the other monolithic concreted in the thickness of a sin reinforced the others received a layer of 35 mm thick concrete selfcompacting in the compressed face. For preparation of the interchange between the two materials, it was proceeded with the scarification and the realization of grooves along this surface, where inserted connectors attached to transverse reinforcement of the columns, varying the position and quantity of the same. It can be concluded that not only quantity, but mainly the location of connectors used in the connection between the substrate and reinforcement, is essential for a good result of resistance and rupture mode. Must be observed a minimum spacing between the connectors strengthening to ensure a more monolithic unit, enabling a ductile rupture occurred as the reference column / Muitos são os problemas envolvendo casos de ruína de edifícios, pontes etc, especificamente ruína de pilares, que são uns dos elos mais importantes do conjunto estrutural, por falha de projeto, de execução ou ainda, pela evolução e alteração de hábitos. Por isso tem sido de fundamental importância as pesquisas que abordam o comportamento experimental das estruturas. Ao se realizar um reforço de pilar utilizando-se aumento de seção com concreto auto-adensável, tem-se o inconveniente de uma ruptura brusca por desplacamento do reforço. Para tanto, verifica-se a necessidade de estudar a zona de aderência entre substrato e reforço e criar um modo de preparo desta zona de interface de modo que o pilar reforçado possa entrar em ruína de forma dúctil por flexão, assim como acontece em um pilar monolítico. Assim, desenvolveu-se um estudo experimental na Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, baseado na análise de cargas de ruptura, deslocamentos laterais dos pilares e deformações dos materiais para diferentes formas de preparo da superfície do pilar a ser reforçado.A etapa experimental deste trabalho baseou-se no ensaio de nove pilares de concreto armado, sendo estes ensaiados à flexo-compressão reta, com excentricidade de 60 mm. Dois pilares foram usados como pilares de referência, sendo um com as dimensões originais do pilar e o outro monolítico concretado na espessura de um peça reforçada, os demais receberam uma camada de 35 mm de espessura de concreto auto-adensável na face comprimida. Para preparo da zona de interface entre os dois materiais, procedeu-se com a escarificação e a realização de sulcos ao longo desta superfície, onde foram inseridos conectores ligados a armadura transversal do pilar, variando-se a posição e a quantidade dos mesmos. Pode-se concluir que não só a quantidade, mas principalmente, a localização dos conectores utilizados na ligação entre substrato e reforço, são imprescindíveis para um bom resultado de resistência e modo de ruptura. Sendo necessário respeitar um espaçamento mínimo entre os conectores do reforço para se garantir um trabalho mais monolítico da peça, possibilitando uma ruptura dúctil como a ocorrida nos pilares de referência

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliano Geraldo Ribeiro Neto.pdf: 2086855 bytes, checksum: 3b65b93d36838091f2c1204a03908f1c (MD5) Previous issue date: 2010-03-19 / Among the many structural and building systems, it could be highlighted a system that is a mix of steel-concrete that allows the application of their structural and building advantages as whole. When dealing with metal structures, it was noticed some changes regarding the standards of the involved material due to its lack of availability; such measures do not always follow satisfactory structural procedures. This research aims to develop a comparative study about the technical behavior of mixed steel-concrete from three different types of shear connectors (U, U and L cold formed laminated), analyzing their connectors structural behavior when associated with steel beams (Type I rolled and concrete slab). There were three direct shear tests for each type of connector, resulting in a total of nine pieces, and six trials (simply supported composite beams) to evaluate the positive bending moment region. The results indicated that the direct shear behavior between the types of connectors had important and different outcomes; however, they didn t affect significantly the average resistance of the bending mixed beams. Such beams showed considerable results regarding their deflection and deformation performance due to their connectors stiffness. / Dentre os diversos sistemas estruturais e construtivos existentes, destacam-se os sistemas formados por elementos mistos aço-concreto, cuja combinação de perfis de aço e concreto visa aproveitar as vantagens de cada material, tanto em termos estruturais como construtivos. Um fato corriqueiro que pode ser observado na execução de obras metálicas é a substituição de perfis especificados em projeto por outros equivalentes. Essa substituição, muitas vezes motivada pela falta do material especificado, nem sempre atende a uma equivalência de comportamento estrutural satisfatória. Neste trabalho é abordado um estudo comparativo do comportamento estrutural de vigas com seção mista aço-concreto, para três diferentes tipos de conectores de cisalhamento em perfil U laminado, U e L formados a frio. O objetivo é estudar o comportamento estrutural desses conectores associados a vigas metálicas em perfil I laminado e laje de concreto. Para cada tipo de conector foram realizados três ensaios de cisalhamento direto, resultando num total de nove peças, além de seis ensaios em vigas mistas simplesmente apoiadas para avaliação da região de momento fletor positivo. Os resultados obtidos indicaram que o comportamento ao cisalhamento direto entre os diferentes tipos de conectores apresentam significativa diferença, entretanto não influenciaram significativamente na resistência média das vigas mistas à flexão. Estas porém, apresentaram diferenças consideráveis de deflexões e deformações em virtude das diferenças de rigidez dos conectores.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marco Antonio Borges Traldi.pdf: 492440 bytes, checksum: 93d641fe65bccb8763ec9b2e879faee7 (MD5) Previous issue date: 2010-08-13 / Topology optimization (TO) is an optimization technique that aims to help the designer in the phase of structural conception, seeking a better distribution of one fixed amount of material in a extended design domain. It combines a method of structural analysis with a mathematical programming (MP) algorithm. In this work, structural analysis is done by Finite Element Method (FEM) and the solution algorithm employed is the Optimality Criteria (OC). One of the main themes of research in TO refer to the regularization techniques, needed to make the solutions free of the classic numerical instabilities of the problem: the instability of the checkerboard and mesh dependency. The goal of this work is study the traditional regularization techniques found in literature as the sensitivity filter by Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) and projection techniques. A new projection technique is proposed in order to obtain solutions close to the void-solid form. The objective function is the mean compliance of the structure, and is imposed a restriction on the total volume of material to be distributed. Is used the model Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) to parameterize the distribution of isotropic materials, and their adaptation FGM-SIMP for functionally graded materials (FGM). To illustrate the behavior of these techniques examples of application are shown, fruits of the computational implementation. / A otimização de topologia (OT) é uma técnica de otimização que visa auxiliar o projetista na fase de concepção estrutural, buscando a melhor distribuição de uma quantidade fixa de material em um domínio estendido de projeto. Combina um método de análise estrutural com um algoritmo de programação matemática (PM). Neste trabalho, a análise estrutural é feita pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e o algoritmo de solução utilizado é o Critério de Otimalidade (CO). Um dos principais temas de pesquisa em OT remete às técnicas de regularização, necessárias para tornar as soluções livres das instabilidades numéricas clássicas do problema: a instabilidade do tabuleiro de xadrez (checkerboard) e a dependência de malha. O objetivo deste trabalho é estudar as técnicas de regularização tradicionais encontradas na literatura como o filtro de sensibilidade de Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) e técnicas de projeção. Uma nova técnica de projeção é proposta visando a obtenção de soluções próximas à forma vazio-sólido. A função objetivo é a flexibilidade média da estrutura, sendo imposta uma restrição ao volume total de material a ser distribuído. Utiliza-se o modelo Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) para parametrizar a distribuição de materiais isotrópicos, e sua adaptação FGM-SIMP para materiais com gradação funcional (FGM). Para ilustrar o comportamento das técnicas estudadas são apresentados exemplos de aplicação, frutos das implementações computacionais realizadas.