O uso de aços de alta resistência mecânica vem crescendo significativamente, principalmente em situações onde é necessário um material com grande limite elástico para a conformação a frio e boa soldabilidade. Nessas aplicações, a elevada resistência reduz o peso e/ou aumenta a carga que pode ser suportada pelas estruturas produzidas. A introdução dos aços fabricados por processamento termomecânico controlado (TMCP) demandou maiores propriedades mecânicas e metalúrgicas das juntas soldadas sobre eles produzidas. Em função desses fatores, a energia de soldagem é estritamente limitada, e para evitar uma eventual redução da resistência mecânica da zona afetada pelo calor (ZAC), é necessário testar os procedimentos de soldagem próximos daqueles que serão usados na estrutura real. O objetivo deste estudo é obter dados detalhados referentes à eficiência mecânica de juntas soldadas por MAG e com diferentes energias, sobre perfis tubulares quadrados em aço TMCP, formando um conjunto soldado coluna/viga. Seis energias de soldagem e dois metais de adição foram utilizados (AWS ER80S-G e AWS ER120S-G), o primeiro somente com as soldas posicionadas em todo o contorno do perfil, e o segundo com soldas em todo o contorno, transversais e longitudinais em relação à direção de aplicação da carga. Vinte e quatro estruturas foram soldadas, instrumentadas e submetidas à flexão. Comparando as juntas soldadas com mesma energia, observou-se maior resistência à flexão nas soldas longitudinais e em todo contorno, e valores inferiores para soldas transversais. Além disso, pôde ser constatado que 1,2 kJ/mm de energia de soldagem deu os melhores resultados para as juntas soldadas com ambos os consumíveis, uma vez que até esse valor a área da seção resistente das juntas soldadas aumentou significativamente. O uso de energias mais elevadas não foi eficaz para aumentar a resistência à flexão das juntas soldadas ora investigadas, pois o efeito da energia de soldagem sobre a redução da dureza e, consequentemente, resistência mecânica da ZAC, aparentemente se sobrepõe ao aumento da área da seção resistente da junta soldada. / The use of high strength steels is growing significantly, especially in situations where it is necessary a material with high strength for cold forming and good weldability. In these applications, the high strength decreases the weight and/or increases the load that can be supported by the structures produced. The introduction of steels made by thermomechanical controlled processing (TMCP) demanded higher mechanical and metallurgical properties of the welded joints produced on them. Given these factors, the heat input is strictly limited, and to avoid any reduction in the mechanical strength of the heat affected zone (HAZ), it is required to test welding procedures close to those that will be used in the actual structure. The aim of this study is to obtain detailed data on the mechanical efficiency of welded joints with GMAW and different heat inputs, on square tubular profiles in TMCP steel, disposed as a column/beam weldment. Six different heat inputs and two filler metals were used (AWS ER80S-G and AWS ER120S-G), the first one with the welds located around the profile contour, and the second one with welds all around the profile, transverse and longitudinal to the axis of the weld bead. Twenty-four welded structures were instrumented and subjected to bending. Comparing the welded joints with the same heat input, it can be noticed that higher bending strength is obtained from all-around contour and longitudinal welds, and lower values for the transverse welds. Moreover, it could be seen of 1.2 kJ/mm heat input gave optimum results to the welded joints with both consumables, since up to this value the area of the resistant section of welded joints increased significantly. The use of higher heat inputs was not effective to increase the bending strength of the welded joints herein investigated, since the effect of heat input on the reduction of the hardness and, consequently, mechanical strength of the HAZ, apparently overrides the increase in the area of the resistant section of the welded joint.

Os pisos industriais são elementos que estão presentes em muitas obras da construção civil. Devido a isso, estudos devem ser procedidos para melhorar seu desempenho. Concretos reforçados com fibras metálicas são alternativas para a produção de pisos, pois as fibras melhoram o comportamento do concreto transformando-o de um material quase-frágil em um material com comportamento pseudo-ductil. Diversas manifestações patológicas vêm sendo constatadas em pisos, como fissuras, e o emprego destas fibras visa minimizar estas deficiências. Assim, nesta pesquisa, foi estudado o traço 1: 2,5: 3,1 a/c 0,55, com adição de três teores diferentes de fibras: 0,25%; 0,35% e 0,60%, em volume de concreto, e dois fatores de forma FF/65 e FF/80. Para avaliar características do concreto foram realizados ensaios de flexão a quatro pontos, flexão a três pontos, módulo de elasticidade e resistência à compressão axial. A partir destes ensaios pode-se verificar o comportamento de cada teor em relação: à tenacidade, às variações na carga de pico, à capacidade de manter a resistência residual pós-ruptura e à abertura da fissura. Também foram avaliadas as diferenças do comportamento em relação à moldagem dos CPs, devido ao fato que foram moldados CPs cilíndricos convencionais e extraídos de blocos. Verificou-se que a inserção de fibras não causa significativas alterações na resistência à compressão axial e também no módulo de elasticidade. Quando a análise é realizada para o tipo de moldagem verificou-se que os CPs cilíndricos convencionais obtiveram melhor desempenho, em comparação aos extraídos. Na avaliação dos ensaios de flexão observou-se que o teor exerce maior influência no desempenho se comparado com a mudança no fator de forma. padrão de fissuração nas vigas foi o esperado para teores abaixo do volume crítico. Verificou-se uma menor variabilidade dos resultados de flexão a três pontos em relação ao ensaio de flexão a quatro pontos. Constatou-se um aumento da energia de fratura com o aumento do teor de fibras. Com as propriedades estimadas experimentalmente foi dimensionado um piso industrial para uma aplicação específica, ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa. Concluindo que nesta pesquisa a variação no FF não causou impactos no desempenho final ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa, para o dimensionamento. / Industrial floors are elements that are present in many works of construction. Because of this, studies should be proceeded to improve their performance. Concrete reinforced with steel fibers are alternatives for the production of floors, because the fibers improve the concrete behavior making it a quasi-brittle material in a material with pseudo-ductile behavior. Several pathological manifestations have been observed in floors, such as cracks, and the use of these fibers is to minimize these deficiencies. Thus, in this research, we studied the trace 1: 2.5: 3.1 a / c 0.55, with addition of three different levels of fiber: 0.25%; 0.35% and 0.60% in volume of concrete, and two form factors FF / 65 and FF / 80. To evaluate specific characteristics of flexure tests were conducted at four points, the three points bending, modulus of elasticity and resistance to axial compression. From these tests can verify the behavior of each content regarding: the tenacity, to changes in peak load, the ability to maintain the post-break residual strength and the opening of the crack. They were also evaluated behavioral differences in relation to the molding of CPs due to the fact that were shaped conventional cylindrical CPs and extracted blocks. It was found that the fiber insertion does not cause significant changes in compressive strength and also the modulus of elasticity. When the analysis is performed for the type of molding it found that conventional cylindrical CPs performed better in comparison to extracted. In the evaluation of bending tests it was observed that the content has the most influence on performance compared with the change in form factor. The pattern of cracks on the beams was expected to levels below the critical volume. There was less variation of bending results at three points over the flexure test at four points. It was found an increased fracture energy with increased fiber content. With the properties estimated experimentally has been designed an industrial floor for a specific application, pointing out that the 0.35% level would be the best alternative. Concluding that this research variation in FF caused no impact on final performance pointing out that the 0.35% level would be the best alternative for the design.

O uso de aços de alta resistência mecânica vem crescendo significativamente, principalmente em situações onde é necessário um material com grande limite elástico para a conformação a frio e boa soldabilidade. Nessas aplicações, a elevada resistência reduz o peso e/ou aumenta a carga que pode ser suportada pelas estruturas produzidas. A introdução dos aços fabricados por processamento termomecânico controlado (TMCP) demandou maiores propriedades mecânicas e metalúrgicas das juntas soldadas sobre eles produzidas. Em função desses fatores, a energia de soldagem é estritamente limitada, e para evitar uma eventual redução da resistência mecânica da zona afetada pelo calor (ZAC), é necessário testar os procedimentos de soldagem próximos daqueles que serão usados na estrutura real. O objetivo deste estudo é obter dados detalhados referentes à eficiência mecânica de juntas soldadas por MAG e com diferentes energias, sobre perfis tubulares quadrados em aço TMCP, formando um conjunto soldado coluna/viga. Seis energias de soldagem e dois metais de adição foram utilizados (AWS ER80S-G e AWS ER120S-G), o primeiro somente com as soldas posicionadas em todo o contorno do perfil, e o segundo com soldas em todo o contorno, transversais e longitudinais em relação à direção de aplicação da carga. Vinte e quatro estruturas foram soldadas, instrumentadas e submetidas à flexão. Comparando as juntas soldadas com mesma energia, observou-se maior resistência à flexão nas soldas longitudinais e em todo contorno, e valores inferiores para soldas transversais. Além disso, pôde ser constatado que 1,2 kJ/mm de energia de soldagem deu os melhores resultados para as juntas soldadas com ambos os consumíveis, uma vez que até esse valor a área da seção resistente das juntas soldadas aumentou significativamente. O uso de energias mais elevadas não foi eficaz para aumentar a resistência à flexão das juntas soldadas ora investigadas, pois o efeito da energia de soldagem sobre a redução da dureza e, consequentemente, resistência mecânica da ZAC, aparentemente se sobrepõe ao aumento da área da seção resistente da junta soldada. / The use of high strength steels is growing significantly, especially in situations where it is necessary a material with high strength for cold forming and good weldability. In these applications, the high strength decreases the weight and/or increases the load that can be supported by the structures produced. The introduction of steels made by thermomechanical controlled processing (TMCP) demanded higher mechanical and metallurgical properties of the welded joints produced on them. Given these factors, the heat input is strictly limited, and to avoid any reduction in the mechanical strength of the heat affected zone (HAZ), it is required to test welding procedures close to those that will be used in the actual structure. The aim of this study is to obtain detailed data on the mechanical efficiency of welded joints with GMAW and different heat inputs, on square tubular profiles in TMCP steel, disposed as a column/beam weldment. Six different heat inputs and two filler metals were used (AWS ER80S-G and AWS ER120S-G), the first one with the welds located around the profile contour, and the second one with welds all around the profile, transverse and longitudinal to the axis of the weld bead. Twenty-four welded structures were instrumented and subjected to bending. Comparing the welded joints with the same heat input, it can be noticed that higher bending strength is obtained from all-around contour and longitudinal welds, and lower values for the transverse welds. Moreover, it could be seen of 1.2 kJ/mm heat input gave optimum results to the welded joints with both consumables, since up to this value the area of the resistant section of welded joints increased significantly. The use of higher heat inputs was not effective to increase the bending strength of the welded joints herein investigated, since the effect of heat input on the reduction of the hardness and, consequently, mechanical strength of the HAZ, apparently overrides the increase in the area of the resistant section of the welded joint.

Os pisos industriais são elementos que estão presentes em muitas obras da construção civil. Devido a isso, estudos devem ser procedidos para melhorar seu desempenho. Concretos reforçados com fibras metálicas são alternativas para a produção de pisos, pois as fibras melhoram o comportamento do concreto transformando-o de um material quase-frágil em um material com comportamento pseudo-ductil. Diversas manifestações patológicas vêm sendo constatadas em pisos, como fissuras, e o emprego destas fibras visa minimizar estas deficiências. Assim, nesta pesquisa, foi estudado o traço 1: 2,5: 3,1 a/c 0,55, com adição de três teores diferentes de fibras: 0,25%; 0,35% e 0,60%, em volume de concreto, e dois fatores de forma FF/65 e FF/80. Para avaliar características do concreto foram realizados ensaios de flexão a quatro pontos, flexão a três pontos, módulo de elasticidade e resistência à compressão axial. A partir destes ensaios pode-se verificar o comportamento de cada teor em relação: à tenacidade, às variações na carga de pico, à capacidade de manter a resistência residual pós-ruptura e à abertura da fissura. Também foram avaliadas as diferenças do comportamento em relação à moldagem dos CPs, devido ao fato que foram moldados CPs cilíndricos convencionais e extraídos de blocos. Verificou-se que a inserção de fibras não causa significativas alterações na resistência à compressão axial e também no módulo de elasticidade. Quando a análise é realizada para o tipo de moldagem verificou-se que os CPs cilíndricos convencionais obtiveram melhor desempenho, em comparação aos extraídos. Na avaliação dos ensaios de flexão observou-se que o teor exerce maior influência no desempenho se comparado com a mudança no fator de forma. padrão de fissuração nas vigas foi o esperado para teores abaixo do volume crítico. Verificou-se uma menor variabilidade dos resultados de flexão a três pontos em relação ao ensaio de flexão a quatro pontos. Constatou-se um aumento da energia de fratura com o aumento do teor de fibras. Com as propriedades estimadas experimentalmente foi dimensionado um piso industrial para uma aplicação específica, ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa. Concluindo que nesta pesquisa a variação no FF não causou impactos no desempenho final ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa, para o dimensionamento. / Industrial floors are elements that are present in many works of construction. Because of this, studies should be proceeded to improve their performance. Concrete reinforced with steel fibers are alternatives for the production of floors, because the fibers improve the concrete behavior making it a quasi-brittle material in a material with pseudo-ductile behavior. Several pathological manifestations have been observed in floors, such as cracks, and the use of these fibers is to minimize these deficiencies. Thus, in this research, we studied the trace 1: 2.5: 3.1 a / c 0.55, with addition of three different levels of fiber: 0.25%; 0.35% and 0.60% in volume of concrete, and two form factors FF / 65 and FF / 80. To evaluate specific characteristics of flexure tests were conducted at four points, the three points bending, modulus of elasticity and resistance to axial compression. From these tests can verify the behavior of each content regarding: the tenacity, to changes in peak load, the ability to maintain the post-break residual strength and the opening of the crack. They were also evaluated behavioral differences in relation to the molding of CPs due to the fact that were shaped conventional cylindrical CPs and extracted blocks. It was found that the fiber insertion does not cause significant changes in compressive strength and also the modulus of elasticity. When the analysis is performed for the type of molding it found that conventional cylindrical CPs performed better in comparison to extracted. In the evaluation of bending tests it was observed that the content has the most influence on performance compared with the change in form factor. The pattern of cracks on the beams was expected to levels below the critical volume. There was less variation of bending results at three points over the flexure test at four points. It was found an increased fracture energy with increased fiber content. With the properties estimated experimentally has been designed an industrial floor for a specific application, pointing out that the 0.35% level would be the best alternative. Concluding that this research variation in FF caused no impact on final performance pointing out that the 0.35% level would be the best alternative for the design.

Os pisos industriais são elementos que estão presentes em muitas obras da construção civil. Devido a isso, estudos devem ser procedidos para melhorar seu desempenho. Concretos reforçados com fibras metálicas são alternativas para a produção de pisos, pois as fibras melhoram o comportamento do concreto transformando-o de um material quase-frágil em um material com comportamento pseudo-ductil. Diversas manifestações patológicas vêm sendo constatadas em pisos, como fissuras, e o emprego destas fibras visa minimizar estas deficiências. Assim, nesta pesquisa, foi estudado o traço 1: 2,5: 3,1 a/c 0,55, com adição de três teores diferentes de fibras: 0,25%; 0,35% e 0,60%, em volume de concreto, e dois fatores de forma FF/65 e FF/80. Para avaliar características do concreto foram realizados ensaios de flexão a quatro pontos, flexão a três pontos, módulo de elasticidade e resistência à compressão axial. A partir destes ensaios pode-se verificar o comportamento de cada teor em relação: à tenacidade, às variações na carga de pico, à capacidade de manter a resistência residual pós-ruptura e à abertura da fissura. Também foram avaliadas as diferenças do comportamento em relação à moldagem dos CPs, devido ao fato que foram moldados CPs cilíndricos convencionais e extraídos de blocos. Verificou-se que a inserção de fibras não causa significativas alterações na resistência à compressão axial e também no módulo de elasticidade. Quando a análise é realizada para o tipo de moldagem verificou-se que os CPs cilíndricos convencionais obtiveram melhor desempenho, em comparação aos extraídos. Na avaliação dos ensaios de flexão observou-se que o teor exerce maior influência no desempenho se comparado com a mudança no fator de forma. padrão de fissuração nas vigas foi o esperado para teores abaixo do volume crítico. Verificou-se uma menor variabilidade dos resultados de flexão a três pontos em relação ao ensaio de flexão a quatro pontos. Constatou-se um aumento da energia de fratura com o aumento do teor de fibras. Com as propriedades estimadas experimentalmente foi dimensionado um piso industrial para uma aplicação específica, ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa. Concluindo que nesta pesquisa a variação no FF não causou impactos no desempenho final ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa, para o dimensionamento. / Industrial floors are elements that are present in many works of construction. Because of this, studies should be proceeded to improve their performance. Concrete reinforced with steel fibers are alternatives for the production of floors, because the fibers improve the concrete behavior making it a quasi-brittle material in a material with pseudo-ductile behavior. Several pathological manifestations have been observed in floors, such as cracks, and the use of these fibers is to minimize these deficiencies. Thus, in this research, we studied the trace 1: 2.5: 3.1 a / c 0.55, with addition of three different levels of fiber: 0.25%; 0.35% and 0.60% in volume of concrete, and two form factors FF / 65 and FF / 80. To evaluate specific characteristics of flexure tests were conducted at four points, the three points bending, modulus of elasticity and resistance to axial compression. From these tests can verify the behavior of each content regarding: the tenacity, to changes in peak load, the ability to maintain the post-break residual strength and the opening of the crack. They were also evaluated behavioral differences in relation to the molding of CPs due to the fact that were shaped conventional cylindrical CPs and extracted blocks. It was found that the fiber insertion does not cause significant changes in compressive strength and also the modulus of elasticity. When the analysis is performed for the type of molding it found that conventional cylindrical CPs performed better in comparison to extracted. In the evaluation of bending tests it was observed that the content has the most influence on performance compared with the change in form factor. The pattern of cracks on the beams was expected to levels below the critical volume. There was less variation of bending results at three points over the flexure test at four points. It was found an increased fracture energy with increased fiber content. With the properties estimated experimentally has been designed an industrial floor for a specific application, pointing out that the 0.35% level would be the best alternative. Concluding that this research variation in FF caused no impact on final performance pointing out that the 0.35% level would be the best alternative for the design.

O uso de aços de alta resistência mecânica vem crescendo significativamente, principalmente em situações onde é necessário um material com grande limite elástico para a conformação a frio e boa soldabilidade. Nessas aplicações, a elevada resistência reduz o peso e/ou aumenta a carga que pode ser suportada pelas estruturas produzidas. A introdução dos aços fabricados por processamento termomecânico controlado (TMCP) demandou maiores propriedades mecânicas e metalúrgicas das juntas soldadas sobre eles produzidas. Em função desses fatores, a energia de soldagem é estritamente limitada, e para evitar uma eventual redução da resistência mecânica da zona afetada pelo calor (ZAC), é necessário testar os procedimentos de soldagem próximos daqueles que serão usados na estrutura real. O objetivo deste estudo é obter dados detalhados referentes à eficiência mecânica de juntas soldadas por MAG e com diferentes energias, sobre perfis tubulares quadrados em aço TMCP, formando um conjunto soldado coluna/viga. Seis energias de soldagem e dois metais de adição foram utilizados (AWS ER80S-G e AWS ER120S-G), o primeiro somente com as soldas posicionadas em todo o contorno do perfil, e o segundo com soldas em todo o contorno, transversais e longitudinais em relação à direção de aplicação da carga. Vinte e quatro estruturas foram soldadas, instrumentadas e submetidas à flexão. Comparando as juntas soldadas com mesma energia, observou-se maior resistência à flexão nas soldas longitudinais e em todo contorno, e valores inferiores para soldas transversais. Além disso, pôde ser constatado que 1,2 kJ/mm de energia de soldagem deu os melhores resultados para as juntas soldadas com ambos os consumíveis, uma vez que até esse valor a área da seção resistente das juntas soldadas aumentou significativamente. O uso de energias mais elevadas não foi eficaz para aumentar a resistência à flexão das juntas soldadas ora investigadas, pois o efeito da energia de soldagem sobre a redução da dureza e, consequentemente, resistência mecânica da ZAC, aparentemente se sobrepõe ao aumento da área da seção resistente da junta soldada. / The use of high strength steels is growing significantly, especially in situations where it is necessary a material with high strength for cold forming and good weldability. In these applications, the high strength decreases the weight and/or increases the load that can be supported by the structures produced. The introduction of steels made by thermomechanical controlled processing (TMCP) demanded higher mechanical and metallurgical properties of the welded joints produced on them. Given these factors, the heat input is strictly limited, and to avoid any reduction in the mechanical strength of the heat affected zone (HAZ), it is required to test welding procedures close to those that will be used in the actual structure. The aim of this study is to obtain detailed data on the mechanical efficiency of welded joints with GMAW and different heat inputs, on square tubular profiles in TMCP steel, disposed as a column/beam weldment. Six different heat inputs and two filler metals were used (AWS ER80S-G and AWS ER120S-G), the first one with the welds located around the profile contour, and the second one with welds all around the profile, transverse and longitudinal to the axis of the weld bead. Twenty-four welded structures were instrumented and subjected to bending. Comparing the welded joints with the same heat input, it can be noticed that higher bending strength is obtained from all-around contour and longitudinal welds, and lower values for the transverse welds. Moreover, it could be seen of 1.2 kJ/mm heat input gave optimum results to the welded joints with both consumables, since up to this value the area of the resistant section of welded joints increased significantly. The use of higher heat inputs was not effective to increase the bending strength of the welded joints herein investigated, since the effect of heat input on the reduction of the hardness and, consequently, mechanical strength of the HAZ, apparently overrides the increase in the area of the resistant section of the welded joint.

Submitted by Nayra Yumi Tsutsumoto null (nayrayumi@hotmail.com) on 2016-09-29T18:00:17Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL_v8_NAYRA YUMI TSUTSUMOTO.pdf: 8569526 bytes, checksum: 3ea70e3054ae638bf10e3a3b63a9c642 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-03T20:17:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tsutsumoto_ny_me_ilha.pdf: 8569526 bytes, checksum: 3ea70e3054ae638bf10e3a3b63a9c642 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T20:17:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tsutsumoto_ny_me_ilha.pdf: 8569526 bytes, checksum: 3ea70e3054ae638bf10e3a3b63a9c642 (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / O bambu é uma planta renovável, perene, tropical e que apresenta uma série de vantagens, tais como: crescimento rápido, elevada resistência mecânica, grande versatilidade, beleza, e não necessita do replantio de colmos. Certamente, fica evidente que o bambu é um material de grande potencial, para diversos setores, sobretudo da construção civil, em que o mesmo vem sendo utilizado desde os tempos mais remotos. Nas estruturas de concreto, o bambu tem sido estudado como um elemento passível de resistir aos esforços de tração. Entretanto, como desvantagens, o bambu é um material orgânico e higroscópico. Após a concretagem, durante a cura do concreto, o bambu absorve água e, consequentemente, tem suas dimensões aumentadas. Com o concreto endurecido, o bambu começa a perder a água absorvida e se retrai, sofrendo uma redução de seu volume, o que diminui a eficiência da aderência entre os materiais. Outra desvantagem do bambu é a região do nó, cuja resistência à tração é muito inferior à da região internodal. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o comportamento estrutural de vigas de concreto armado, sem e com reforço adicional de taliscas de bambu, por meio de ensaios de flexão. As taliscas de bambu utilizadas como reforço adicional à armadura são de dois tipos: com e sem reforços nas regiões nodais. Com o intuito de analisar a condição de aderência entre a talisca de bambu e o concreto, foram realizados ensaios de arrancamento. As taliscas foram elaboradas a partir de colmos da espécie Bambusa vulgaris, disponível na cidade de Ilha Solteira, algumas com e outras sem reforços nas regiões nodais. Todas as taliscas foram impermeabilizadas com látex de seringueira. Para a colagem dos reforços nos nós das taliscas, foi utilizada uma resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona. As taliscas com reforços colados apresentaram um aumento da resistência à tração. Com relação ao ensaio de arrancamento, a existência do reforço nos nós permitiu acréscimos em relação à tensão normal, provocando a ruptura da talisca e não o seu escorregamento. Quanto ao ensaio de flexão das vigas, concluiu-se que a presença das taliscas de bambu aumentou a capacidade resistente das vigas e, portanto, poderia se pensar na redução da quantidade de aço a ser utilizado. O reforço nos nós das taliscas de bambu proporcionou um melhor comportamento com relação às flechas e um discreto aumento na capacidade resistente das vigas. No que diz respeito ao padrão de fissuração, observou-se que a ruptura das vigas ocorreu na região central, região submetida aos maiores momentos fletores, e, embora as vigas com reforço adicional de taliscas de bambu reforçadas nos nós tenham apresentado maior número de fissuras, aparentemente, o padrão de fissuração foi basicamente o mesmo para todas as vigas ensaiadas. / Bamboo is a renewable, perennial and tropical plant, and that presents a number of advantages, such as: growth quickly, high mechanical resistance, versatility, beauty, and does not require the replanting of culms. Certainly it is clear that bamboo is a great potential material for various industries, especially construction, in which it has been used since ancient times. In concrete structures, bamboo has been studied as an element capable of resisting the traction efforts. However, as disadvantages, bamboo is an organic and hygroscopic material. After the concrete, during curing of the concrete, bamboo absorbs water and, therefore, has increased their dimensions. With the hardened concrete, bamboo begins to lose water absorbed and retracts suffering a reduction of its volume, which decreases the efficiency of adhesion between the materials. Another disadvantage of bamboo is the node region, whose tensile strength is much lower than the internode region. This study has as main objective to evaluate the structural behavior of reinforced concrete beams, with and without additional reinforcement bamboo splints through bending tests. The bamboo splints used as additional reinforcement to armor are of two types: with and without reinforcements in the node regions. In order to examine the condition of adhesion between the concrete and bamboo splint pull out tests were done. The splints were prepared from culms of Bambusa vulgaris species, available in the city of Ilha Solteira, some with and some without reinforcements in the node regions. All splints were coated with rubber trees latex. For bonding reinforcements in nodes of splints, we used a two-component polyurethane resin oil-based of castor plant. Samples with glued reinforcements showed an increase in the tensile strength. Regarding the pull out test, the existence of reinforcement in the nodes allowed increases in relation to normal tension, causing the rupture of splint and not its slipping. As for the bending test of the beams, it is concluded that the presence of bamboo splints increased bearing capacity of the beams and, therefore, could think of reducing the amount of steel to be used. Strengthening the nodes of bamboo splints provide better performance with respect to deflections and a slight increase in resitente capacity of beams. With regard to the crack pattern, it was observed that the breakage of the beams occurred in the central region, region subjected to higher bending moments, and, although the beams with additional reinforcement bamboo splints reinforced in the nodes had a higher number of cracks, apparently, the crack pattern was essentially the same for all tested beams.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elton G dos Reis.pdf: 2166812 bytes, checksum: 384c9af44058a93b40c48b5b2bf1e226 (MD5) Previous issue date: 2012-12-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to characterize the mechanical properties of the fiber and taquaralixa (Merostachys sp.) composites with polyester and epoxy matrixes by means of tensile, pull out and flexural tests. Initially, the stalks of taquara went through a drying process to determine the moisture content. Afterwards, the taquara sticks were chemically treated with a solution of sodium hydroxide 10% w/w and hydrogen peroxide 10% v/v, causing softening of the sticks that later were crushed with a rolling machine, in order to partially remove lignin and separate the fibers. To determine the tensile strength of the fiber, tensile tests were performed. And fiber was tested by means of pull out test for determining the shear stress and critical length in the polyester and epoxy matrixes. An optic microscope and an application software were used to determine the cross-sectional area and the perimeter of the fiber. Composites with long fibers and matrixes of polyester and epoxy were prepared through the compression molding process. The fiber concentrations used in the polyester matrix were: 40, 60, 70 and 75% w/w; and for the epoxy matrix 40, 60 and 75% w/w of fiber were used. Composites with random and short fibers were produced with epoxy matrix. Fibers with 13 mm in length were used at the concentrations of 50 and 60% w/w; fibers with 25 mm in length at concentrations of 50 and 60% w/w and fibers with 60 mm in length at a concentration of 50% w/w. Flexural tests were performed for the composites and it was possible to determine the flexural stress, Young s Modulus, strain and density for each specimen. From the results of the long fibers composites and using the values of tensile and strain within the linear region, the Young s modulus of the fiber was estimated through interpolation of the rule of mixtures lower limit and Halpin-Tsai equations. For the results of composites with random and short fibers together with the results of composites with long fibers and epoxy matrix, the rule of mixtures lower limit equation was interpolated in order to obtain an estimate of the Young s modulus or tensile strength in function of the volumetric fraction and fiber length. With the results of tensile strength, Young s modulus and density, it was possible to perform a comparison among the mechanical properties of wood Angicovermelho (Anadenanthera peregrina), Peróba-rosa (Aspidosperma polyneuron), Piquiá (Caryocar villosum) and Eucalipto (Eucalyptus Grandis and Citriodora). Composites with long fibers and composites with 60 mm in lenght of fibers presented superior properties in comparison to these woods. / Este trabalho teve como objetivo caracterizar as propriedades mecânicas da fibra e os compósitos de fibra de taquara-lixa (Merostachys sp.) com matriz poliéster e epóxi por meio de ensaios de tração, pull out e flexão de três pontos. Inicialmente, os colmos da taquara passaram por um processo de secagem para a determinação do teor de umidade. Em seguida, os gravetos da taquara foram tratados quimicamente com solução de hidróxido de sódio a 10% m/m e peróxido de hidrogênio a 10% v/v que provocou o amolecimento dos gravetos que na sequência foram esmagados com auxílio de uma calandra, com o objetivo de retirar parcialmente a lignina e separar as fibras. Os ensaios de tração da fibra foram realizados para a determinação da tensão de ruptura. E ensaios de pull out da fibra foram realizados para a determinação da tensão cisalhante de ruptura e comprimento crítico nas matrizes poliéster e epóxi. Para a determinação da área transversal e perímetro da fibra foi utilizado um microscópio óptico e um aplicativo de tratamento de imagem. Compósitos com fibras longas e matrizes de poliéster e epóxi foram confeccionados por meio do processo de moldagem por compressão. As concentrações de fibras utilizadas para a matriz poliéster foram 40, 60, 70 e 75% m/m e para a matriz epóxi foram 40, 60 e 75% m/m. Compósitos com fibras curtas e aleatórias também foram produzidos com matriz epóxi. Foram utilizadas fibras com 13 mm de comprimento nas concentrações de 50 e 60% m/m de fibra, 25 mm de comprimento nas concentrações de 50 e 60% m/m e 60 mm de comprimento na concentração de 50% m/m. Ensaios de flexão de 3 pontos foram realizados para os compósitos, e determinou-se a tensão de flexão, o módulo de elasticidade, a deformação e a massa específica para cada corpo de prova. A partir dos resultados obtidos dos compósitos com fibras longas e utilizando-se os valores de tensão e deformação dentro do regime linear, foi possível estimar o módulo de elasticidade da fibra por meio da interpolação das equações da regra das misturas limite inferior e equação de Halpin-Tsai. Para os resultados dos compósitos com fibras curtas e aleatórias juntamente com os resultados dos compósitos com fibras longas e matriz epóxi foi interpolada a equação da regra das misturas limite inferior com o objetivo de obter uma estimativa do módulo de elasticidade ou da tensão de flexão em função da fração volumétrica, e comprimento da fibra. Com os resultados de tensão de flexão, módulo de elasticidade e massa específica foi possível realizar uma comparação em relação as propriedades mecânicas das madeiras Angico-vermelho (Anadenanthera peregrina), Peróba-rosa (Aspidosperma Polyneuron), Piquiá (Caryocar villosum) e Eucalipto (Eucaliptus Citriodora e Grandis). Os compósitos com fibras longas e fibras curtas de 60 mm apresentaram propriedades superiores em comparação com estas madeiras.

Orientador: José Luiz Pinheiro Melges / Resumo: O bambu é uma planta renovável, perene, tropical e que apresenta uma série de vantagens, tais como: crescimento rápido, elevada resistência mecânica, grande versatilidade, beleza, e não necessita do replantio de colmos. Certamente, fica evidente que o bambu é um material de grande potencial, para diversos setores, sobretudo da construção civil, em que o mesmo vem sendo utilizado desde os tempos mais remotos. Nas estruturas de concreto, o bambu tem sido estudado como um elemento passível de resistir aos esforços de tração. Entretanto, como desvantagens, o bambu é um material orgânico e higroscópico. Após a concretagem, durante a cura do concreto, o bambu absorve água e, consequentemente, tem suas dimensões aumentadas. Com o concreto endurecido, o bambu começa a perder a água absorvida e se retrai, sofrendo uma redução de seu volume, o que diminui a eficiência da aderência entre os materiais. Outra desvantagem do bambu é a região do nó, cuja resistência à tração é muito inferior à da região internodal. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar o comportamento estrutural de vigas de concreto armado, sem e com reforço adicional de taliscas de bambu, por meio de ensaios de flexão. As taliscas de bambu utilizadas como reforço adicional à armadura são de dois tipos: com e sem reforços nas regiões nodais. Com o intuito de analisar a condição de aderência entre a talisca de bambu e o concreto, foram realizados ensaios de arrancamento. As taliscas foram elaboradas a parti... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

A reciclagem de pavimentos com adição de cimento Portland é uma técnica que permite reutilizar estruturas degradadas de pavimentos flexíveis na conformação de uma nova camada estabilizada. Seu dimensionamento, no Brasil, tem sido abordado de forma empírica. Entretanto, os métodos racionais desenvolvidos para pavimentos semirrígidos estão baseados principalmente na previsão da vida de fadiga das camadas cimentadas, associada ao nível de deformação atuante na sua fibra inferior. Com o intuito de contribuir no desenvolvimento de um método de dimensionamento de pavimentos com camadas recicladas com adição de cimento, a pesquisa relatada nesta dissertação teve como objetivo principal o estudo laboratorial do comportamento a fadiga de misturas constituídas por fresado asfáltico (20%, 50% e 70%), brita graduada e cimento Portland (teores de 2% e 4%). O programa experimental foi baseado no protocolo para caraterização de materiais cimentados da Austroads (2008; 2012), para ensaios estáticos e de fadiga, além de recomendações para caracterização flexural da JCI (1984), procurando-se avaliar a sua aplicabilidade. Os ensaios de fadiga foram realizados em vigotas com dimensões 10 cm x 10 cm x 40 cm, curadas por pelo menos 28 dias. O modo dos ensaios foi o de tensão controlada como função da resistência à tração na flexão, previamente determinada. O sistema de carregamento é conhecido como fadiga a 4 pontos. Foram obtidos modelos de fadiga em função da tensão de tração atuante, da deformação inicial e da energia dissipada inicial. Os resultados dos ensaios estáticos indicam a predominante influência do teor cimento na resistência a tração na flexão das misturas (valores entre 0,21 MPa e 1,53 MPa), enquanto a porcentagem de fresado tem efeito significativo na deformação de ruptura, tornando as misturas mais dúcteis, e no Módulo de Elasticidade Flexural (que variou entre 1483 MPa e 12800 MPa). No caso dos ensaios de fadiga, os Módulos de Resiliência Flexural iniciais (valores entre 2913 MPa e 7725 MPa) mostraram-se mais dependentes do teor de cimento e independentes do nível de tensão. Nos modelos de fadiga obtidos, os valores dos exponentes de dano por deformação variaram entre 7 e 15, sendo próximos aos relatados pela Austroads para materiais cimentados. Esses modelos foram empregados na modelagem de estruturas de pavimento com camadas de base reciclada, de espessura de 18 cm a 40 cm, visando quantificar o efeito do teor de cimento e da porcentagem de fresado na vida de fadiga, bem como das espessuras da camada reciclada e da nova camada asfáltica sobrejacente. Observou-se que espessuras de camada reciclada inferiores a 30 cm terão curta vida de fadiga. Por outro lado, também ficou evidenciado que a vida de fadiga dessa camada depende significativamente da espessura da nova camada asfáltica sobrejacente, recomendando-se espessuras de no mínimo 10 cm. Finalmente, destaca-se que o volume de dados gerado durante os ensaios de fadiga, e seu processamento por meio de algoritmos desenvolvidos na pesquisa, permitiram abordar conceitos de energia dissipada, como aproximação à definição de critérios de micro e macrofissuração, o que mostrou a utilidade deste tipo de abordagem para futuras pesquisas. / Full-depth reclamation with Portland cement (FDR-C), is a technique allowing the reuse of flexible pavements damaged structures, in order to build a new stabilized layer. In Brazil, pavement design with FDR-C has been determined by empirical approaches. However, mechanistic approach developed for semi-rigid pavements mainly use fatigue relationships based on deformations occurring at the bottom of the cemented layer. In order to develop a pavement design method with FDR-C materials, this research work aimed to study, in laboratory, the fatigue behavior of FDR-C mixtures, for three cement grades (2 %, 4 % e 6 %) and three RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) percentages (20 %, 50 % e 70 %).The experimental program was based on the protocol for the characterization of cemented materials of the Austroads (2008; 2012), for static and dynamic tests, and on the recommendations for flexural characterization of concrete reinforced with steel fibers, of the JCI (1984), evaluating the availability of these procedures. Fatigue tests were executed using beams (10 cm x 10 cm x 40 cm), static compacted and with a minimum curing time of 28 days. Stress controlled mode was used, based on flexural strength, previously determined. Loading system was a four-point bending test. Were developed fatigue strain, stress and dissipated energy relationships. Static tests results show that cement is the principal influence on the flexural strength of the mixtures (0.21 MPa up to 1.53 MPa), while the RAP have a major effect in the increasing of the tensile strains making it more ductile (flexural elastic modulus were 1483 MPa up to 12800 MPa). In the case of fatigue tests, flexural modulus were more dependent on the degree of cementation (2913 MPa up to 7725 MPa), and not on the applied stress level. About the fatigue models of FDR-C mixtures, strain damage exponents (7 up to 15) were similar to those reported by Austroads. Laboratory models based on strain were used in modeling of pavement structures, with a FDR-C base layer. Results showed benefits of thickness in FDR-C mixtures and asphalt layers (18 cm up to 40 cm), in order to evaluate the effect of the cement and RAP content on fatigue life, and FDR-C new asphalt thickness as well. This model highlights that FDR-C with a thickness inferior than 30 cm will have a shorter fatigue life. On the other side, was showed that the fatigue life of this layer mainly depends on new hot mix asphalt thickness layer (thickness recommended up to 10 cm). Finally, the volume of data generated during the fatigue tests and his processing through algorithms developed in research allowed using dissipated energy criteria as an approximation of the definition of micro and macro-cracking limits which indicate the utility of this methodology for future research. / El reciclaje de pavimentos con adición de cemento Portland es una técnica que permite la reutilización de estructuras degradadas de pavimentos flexibles para la conformación de una nueva capa estabilizada. Su diseño, en Brasil, ha sido abordado de forma empírica. Sin embargo, métodos racionales desarrollados para pavimentos semirrígidos están basados en la vida de fatiga de las capas cementadas, asociada al estado de deformaciones actuante en su base. Con el objetivo de contribuir al desarrollo de un método de dimensionamiento de pavimentos con capas recicladas con adición de cemento, la investigación relatada en esta disertación tuvo como objetivo principal el estudio laboratorial del comportamiento de fatiga de mezclas constituidas por fresado asfáltico (20%, 50% y 70%), base granular y cemento Portland (2%, 4 % y 6 %). El programa experimental fue basado en protocolos de caracterización de materiales cementados de la Austroads (2008, 2012), para ensayos estáticos y de fatiga, además de recomendaciones para caracterización flexural de concreto reforzado con fibras de acero de la JCI (1984), procurando evaluar su aplicabilidad. Los ensayos de fatiga fueron realizados en vigotas con dimensiones de 10 cm x 10 x cm x 40 cm, moldadas estáticamente y curadas por lo menos 28 días. El modo de carga fue de esfuerzo controlado en función de la resistencia de tracción en la flexión, previamente determinada. El sistema de carga es conocido como fatiga 4 puntos. Los resultados de los ensayos estáticos mostraron una influencia predominante del contenido de cemento respecto a la resistencia flexural de las mezclas (valores entre 0,21 MPa y 1,53 MPa), mientras que el material fresado tiene un efecto significativo en la deformación de tracción al tonar más dúctiles las mezclas, afectando módulo de elasticidad flexural (valores entre 1483 MPa y 12800 MPa). En el caso de los ensayos de fatiga, los Módulos de Resiliencia Flexural iniciales (valores entre2913 MPa y 7725 MPa) mostraron ser más dependientes del grado de cementación e independientes del nivel de esfuerzo aplicado. Los valores de los exponentes de daño por deformación en los modelos de fatiga, que variaron entre 7 y 15, fueron próximos a los relatados por la Austroads. Estos modelos fueron usados en la modelación de estructuras de pavimento con capas de base reciclada, de espesor entre 18 cm y 40 cm, buscando cuantificar el efecto del contenido de cemento y de fresado en la vida de fatiga. Se observó que espesores de la capa reciclada inferiores a 30 cm tendrán corta vida de fatiga. Por otro lado, fue evidenciado que la vida de fatiga de esta capa depende significativamente del espesor del nuevo revestimiento asfáltico, recomendándose espesores superiores a 10 cm. Finamente, se destaca que el volumen de datos generados durante los ensayos de fatiga y su procesamiento por medio de algoritmos desarrollados en la investigación permitieron abordar conceptos de energía disipada, como aproximación a la definición de criterios de micro y macro fractura que mostraron la utilidad de este tipo de metodologías para estudios futuros.