Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-05T20:16:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marília Gonçalves Marques - 2014.pdf: 6536401 bytes, checksum: 080ea60c6004cee2f33a28aab0065b39 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-03-05T20:16:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marília Gonçalves Marques - 2014.pdf: 6536401 bytes, checksum: 080ea60c6004cee2f33a28aab0065b39 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T20:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marília Gonçalves Marques - 2014.pdf: 6536401 bytes, checksum: 080ea60c6004cee2f33a28aab0065b39 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-04-11 / Strengthening of reinforced concrete columns by jacketing is one of the most common structural rehabilitation techniques in Brazil. For adequate performance, it is necessary, among others, to avoid detachment of the new concrete layer (strengthening material) from the old concrete substrate when the strengthened member is again in service conditions. This paper describes the test results of eight reinforced concrete rectangular columns subjected to combined compression and one-axis bending to evaluate the efficiency of using sleeve wedge bolts across the new concrete/old concrete interface to avoid detachment. The strengthening technique, in this case, consisted of adding a layer of self-compacting concrete to one column face. Two columns tested were monolithic and named PO (original column) e PR (reference column). The other six columns were strengthened using a new 35 mm thick self-compacting concrete layer attached to the column face subjected to highest compressive stresses. Column PO had a 120mm by 250 mm rectangular cross section and its results gave information about column behavior without the use of strengthening. Column PR had a 155mm by 250 mm rectangular cross section and its cross section dimensions matched the strengthened columns but it was cast monolithically. To improve bond conditions between the existing concrete and the new concrete, the concrete surface was roughened and the outermost aggregate was exposed using hydro jetting. Holes along the concrete surface were made to insert the wedge bolts responsible for increasing the bond between the two concrete surfaces. The difference among the six strengthened columns consisted in the position and amount of bolts used. Results indicate the position and amount of the bolts significantly alters the strength capacity of the strengthened columns since premature rupture by concrete detachment was delayed. The reinforcement used was increased approximately three times the ultimate load of the original column, indicating the good performance of reinforcement. / ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE PILARES DE CONCRETO ARMADO REFORÇADOS COM CHUMBADORES E CONCRETO AUTO ADENSÁVEL O reforço de pilares de concreto armado por encamisamento é uma das técnicas de reabilitação estrutural mais utilizada no Brasil. Para que este tipo de intervenção funcione, é preciso entre outras coisas evitar o desplacamento entre o concreto adicionado (material do reforço) e o concreto antigo (substrato) quando a peça reabilitada é colocada novamente em serviço. Neste trabalho são descritos os resultados dos ensaios de oito pilares de concreto armado, submetidos à flexo-compressão reta, com o intuito de avaliar a eficiência do uso de chumbadores metálicos cruzando a interface de ligação entre os concretos moldados em idades distintas, para evitar o desplacamento entre estes materiais. Dos oito pilares ensaiados, dois eram referências e foram denominados de PO (pilar original) e PR. (pilar referência). Os outros seis foram reforçados acrescentando-se uma camada de concreto auto-adensável de 35 mm à face comprimida. O pilar PO, tinha seção transversal de 120 x 250 mm, e forneceu informações sobre o comportamento da peça antes da execução do reforço. O pilar PR tinha seção transversal de 155 x 250 mm, e forneceu informações sobre o comportamento de uma peça monolitica de seção idêntica a dos pilares após o reforço. Para executar a intervenção, inicialmente escarificou-se, por hidrojateamento, a zona de interface a ser formada pelo contato entre o concreto do reforço e do substrato. Posteriormente, fizeram-se furos ao longo desta superfície, onde foram inseridos os chumbadores mecânicos responsáveis por aumentar a aderência entre os concretos. A diferença entre os seis pilares reforçados consistia justamente na variação da posição e da quantidade dos chumbadores usados em cada peça. Os resultados obtidos indicaram que a quantidade e a posição destes chumbadores interferiram significativamente na capacidade portante dos pilares reforçados, pois retardavam a ocorrência de uma ruptura prematura por desplacamento entre os concretos do reforço e do substrato. O reforço utilizado aumentou aproximadamente três vezes a carga de ruptura do pilar original, indicando o bom desempenho do reforço.

A recente revisão da NBR 7190/97 culminou em avanços inegáveis no projeto das estruturas de madeira. As excentricidades acidentais, amplificação das excentricidades e efeitos da fluência incidem diferentemente no cálculo das peças curtas, medianamente esbeltas ou esbeltas, estabelecendo descontinuidades nos diagramas de esforços de projeto em função da esbeltez das barras comprimidas ou flexocomprimidas. Associando-se a outras particularidades, como a complexidade de algumas de suas expressões, esse modelo tem sido alvo freqüente de críticas. Neste trabalho são avaliados os critérios propostos para a verificação da estabilidade de peças de madeira serrada, nas solicitações de compressão e flexo-compressão, pelos documentos normativos: alemão, australiano, canadense, europeu e norte-americanos. Essas recomendações são confrontadas com as da norma brasileira, comparando-se a objetividade dos métodos e os resultados alcançados. A proposição da AF&PA/ASCE 16-95/96 para o dimensionamento das peças comprimidas demonstra grande praticidade e continuidade nos diagramas Nd x 'lâmbda', evitando as críticas que se conectam aos critérios da norma brasileira. Por outro lado, as prescrições dessa mesma norma para as peças flexocomprimidas – embasadas em argumentos teóricos convincentes – evitam as deficiências constatadas nas propostas da norma brasileira, concordando com os propósitos de sugestão para uma necessária reformulação normativa / The recent revision of NBR 7190/97 culminated in undeniable progresses in the project of the timber structures. The accidental eccentricities, amplification of the eccentricities and the creep effects happen differently in calculation of the short members, the middling slenders or the slenders ones, establishing discontinuities in the diagrams of the design forces in function of slenderness of the members in compression and in combined bending and axial compression. Being associated to other particularities, as the complexity of some of its equations, that model has been often criticized. In this work, the proposed criteria for the verification of the stability of sawed timber members – in compression and in combined bending and axial compression – are appraised for the following normative documents: german, australian, canadian, european and north americans. Those recommendations are confronted with the brazilian code ones, comparing the objectivity of the methods and the gained results. The proposition of AF&PA/ASCE 16-95/96 for the compressed members design demonstrates great practicality and continuity in the diagrams of Nd x 'lâmbda', avoiding the critics that are connected to the criteria of the brazilian code. On the other hand, the prescriptions of that same code for the members in combined bending and axial compression – based in convincing theoretical arguments – avoid the deficiencies verified in the proposal of the brazilian code, agreeing with the purposes for suggestion in a necessary normative reformation

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-03-09T18:17:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Anderson Souza Rocha - 2015.pdf: 7517938 bytes, checksum: 82b541aff42a5ea10a296bdc2f6c4074 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-10T12:04:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Anderson Souza Rocha - 2015.pdf: 7517938 bytes, checksum: 82b541aff42a5ea10a296bdc2f6c4074 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T12:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Anderson Souza Rocha - 2015.pdf: 7517938 bytes, checksum: 82b541aff42a5ea10a296bdc2f6c4074 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The proposed research is based on the study of reinforcement columms in reinforced concrete, with the use of anchor bolts and fill with self-compacting concrete, by jacketing. In addition to the experimental studies, numerical simulation was performed using a computer program based on the finite element method, took into account the breaking loads, displacements and deformations which allows a careful study of reinforced columms. The experimental part of this work was based on the test five columms of reinforced concrete, submitted to straight flexion-compression, in order to assess the bond interface between the concrete substrate and reinforcement of concrete and confirm the efficiency of this technique commonly used for reinforcement. Two columms were used as reference, one with the original abutment dimensions (Reference Columm, cross section: 120 x 250 mm) and the other monolithic concreted with the section of enhanced piece (Monolithic Columm, cross section: 155 x 250 mm). The others received a layer of 35 mm thick concrete in the compressed self-compacting face. The preparation of the interface between the two materials, it will be carried with the scarification boreholes along this surface, which anchors were inserted responsible for reinforcement of concrete bond with the substrate. It can be concluded on the work developed that not only the quantity but especially the location of the connectors used for the connection between the two materials, are essential for a good result of resistance and failure mode. Despite the studs do not present break, there was the peeling of the reinforcement layer. The results obtained indicate the possibility of using this method in the structural reinforcement columms rehabilitation, as it showed an increase in bearing capacity of about four times compared to the column of reference. The results of numerical simulation were very satisfactory, because the behavior of the columms in relation to tensile strength, displacements and deformations, approached the experimental results, with minor differences. / A pesquisa proposta se baseia no estudo do reforço de pilares em concreto armado, com emprego de chumbadores e preenchimento com concreto auto adensável, por encamisamento. Além do estudos experimentais, foi feita uma simulação numérica, utilizando um programa computacional baseado no Método dos Elementos Finitos, levou-se em consideração as cargas de ruptura, deslocamentos e deformações o que possibilita um estudo criterioso dos pilares reforçados. A etapa experimental deste trabalho foi embasada no ensaio de cinco pilares de concreto armado, submetidos à flexo-compressão reta, com intuito de avaliar a interface de ligação entre o concreto do substrato e concreto do reforço e confirmar a eficiência desta técnica usualmente utilizada para reforço. Dois pilares foram usados como referência, sendo um com as dimensões originais do pilar (Pilar de Referência, seção transversal: 120 x 250 mm) e o outro monolítico concretado com a seção de uma peça reforçada (Pilar Monolítico, seção transversal: 155 x 250 mm). Os demais receberam uma camada de 35 mm de espessura de concreto auto-adensável na face comprimida. O preparo da interface entre os dois materiais, proceder-se-á com a escarificação e realização de furos ao longo desta superfície, onde foram inseridos chumbadores responsáveis pela ligação do concreto do reforço com o substrato. Pode-se concluir em trabalhos desenvolvidos que não só a quantidade, mas principalmente, a localização dos conectores utilizados na ligação entre os dois materiais, são imprescindíveis para um bom resultado de resistência e modo de ruptura. Apesar dos chumbadores não apresentarem ruptura, houve o desplacamento da camada do reforço. Os resultados obtidos confirmam a possibilidade da utilização deste método de reforço na reabilitação estrutural de pilares, pois apresentou um aumento da capacidade portante em aproximadamente quatro vezes em relação ao pilar de referência. Os resultados da simulação numérica foram muito satisfatórios, pois o comportamento dos pilares, em relação a carga de ruptura, deslocamentos e deformações, aproximaram dos resultados experimentais, com pequenas diferenças.

A recente revisão da NBR 7190/97 culminou em avanços inegáveis no projeto das estruturas de madeira. As excentricidades acidentais, amplificação das excentricidades e efeitos da fluência incidem diferentemente no cálculo das peças curtas, medianamente esbeltas ou esbeltas, estabelecendo descontinuidades nos diagramas de esforços de projeto em função da esbeltez das barras comprimidas ou flexocomprimidas. Associando-se a outras particularidades, como a complexidade de algumas de suas expressões, esse modelo tem sido alvo freqüente de críticas. Neste trabalho são avaliados os critérios propostos para a verificação da estabilidade de peças de madeira serrada, nas solicitações de compressão e flexo-compressão, pelos documentos normativos: alemão, australiano, canadense, europeu e norte-americanos. Essas recomendações são confrontadas com as da norma brasileira, comparando-se a objetividade dos métodos e os resultados alcançados. A proposição da AF&PA/ASCE 16-95/96 para o dimensionamento das peças comprimidas demonstra grande praticidade e continuidade nos diagramas Nd x 'lâmbda', evitando as críticas que se conectam aos critérios da norma brasileira. Por outro lado, as prescrições dessa mesma norma para as peças flexocomprimidas – embasadas em argumentos teóricos convincentes – evitam as deficiências constatadas nas propostas da norma brasileira, concordando com os propósitos de sugestão para uma necessária reformulação normativa / The recent revision of NBR 7190/97 culminated in undeniable progresses in the project of the timber structures. The accidental eccentricities, amplification of the eccentricities and the creep effects happen differently in calculation of the short members, the middling slenders or the slenders ones, establishing discontinuities in the diagrams of the design forces in function of slenderness of the members in compression and in combined bending and axial compression. Being associated to other particularities, as the complexity of some of its equations, that model has been often criticized. In this work, the proposed criteria for the verification of the stability of sawed timber members – in compression and in combined bending and axial compression – are appraised for the following normative documents: german, australian, canadian, european and north americans. Those recommendations are confronted with the brazilian code ones, comparing the objectivity of the methods and the gained results. The proposition of AF&PA/ASCE 16-95/96 for the compressed members design demonstrates great practicality and continuity in the diagrams of Nd x 'lâmbda', avoiding the critics that are connected to the criteria of the brazilian code. On the other hand, the prescriptions of that same code for the members in combined bending and axial compression – based in convincing theoretical arguments – avoid the deficiencies verified in the proposal of the brazilian code, agreeing with the purposes for suggestion in a necessary normative reformation

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

Este trabalho aborda o estudo de pilares preenchidos flexo-comprimidos e algumas ligações viga-pilar preenchido. Para ambos, são realizadas experimentações com modelos físicos e numéricos, sendo que para os pilares preenchidos um amplo estudo paramétrico foi desenvolvido. Ao todo, foram ensaiados 13 pilares preenchidos flexo-comprimidos, cujos valores de força última são comparados com aqueles provenientes da simulação numérica via programa CFT e, os demais resultados, comentados e discutidos. Aferido, o programa CFT foi utilizado no estudo paramétrico com o intuito de avaliar a influência de parâmetros como resistência dos materiais, excentricidade da força axial, eixo de flexão e relação lado/espessura na capacidade resistente do pilar preenchido. Quanto às ligações viga-pilar, foram ensaiadas 4 tipologias de ligação, sendo duas compostas por chapas de extremidade e parafusos passantes e duas soldadas, sendo uma delas enrijecida por cantoneiras soldadas no interior do perfil tubular. Discutem-se os resultados, sobretudo quanto ao comportamento momento-rotação das tipologias investigadas. As ligações também foram investigadas via simulação numérica e os resultados obtidos permitiram elaborar diretrizes para o aprimoramento de tais simulações. Por fim, são apresentadas as conclusões pertinentes a este trabalho e recomendações para novas pesquisas / This research thesis presents a study of concrete filled steel columns subjected to combined bending and compression and beam-column connections. In both cases, tests were conducted on physical and numerical models, resulting in the development of a wide range of parametric studies for the case of the concrete filled steel columns. 13 concrete filled steel columns were tested under combined bending and compression loads whose ultimate values were compared to ultimate forces obtained from numerical simulations using the CFT computer program. After calibration, the computer program was used in the parametric study with the aim of verifying the influence of parameters, such as the material strength, eccentricity of the axial force, bending axis and breadth/thickness relation, on the ultimate load carrying capacity of the concrete filled steel columns. With respect to the beam-column connections, four types of connections were tested, two of them composed of endplate and bolts, while the other two were welded, with one of them stiffened by an angle steel placed inside the steel tube. The obtained results are discussed, giving more emphasis to the bending moment-rotation behaviour of the tested specimens. The beam-column connections were also investigated numerically. The obtained results permit the laying out of important directives for the improvement of such numerical simulation tools as the one employed in the present thesis. Lastly, pertinent conclusions relative to this thesis and recommendations for future research are presented

Este trabalho aborda o estudo de pilares preenchidos flexo-comprimidos e algumas ligações viga-pilar preenchido. Para ambos, são realizadas experimentações com modelos físicos e numéricos, sendo que para os pilares preenchidos um amplo estudo paramétrico foi desenvolvido. Ao todo, foram ensaiados 13 pilares preenchidos flexo-comprimidos, cujos valores de força última são comparados com aqueles provenientes da simulação numérica via programa CFT e, os demais resultados, comentados e discutidos. Aferido, o programa CFT foi utilizado no estudo paramétrico com o intuito de avaliar a influência de parâmetros como resistência dos materiais, excentricidade da força axial, eixo de flexão e relação lado/espessura na capacidade resistente do pilar preenchido. Quanto às ligações viga-pilar, foram ensaiadas 4 tipologias de ligação, sendo duas compostas por chapas de extremidade e parafusos passantes e duas soldadas, sendo uma delas enrijecida por cantoneiras soldadas no interior do perfil tubular. Discutem-se os resultados, sobretudo quanto ao comportamento momento-rotação das tipologias investigadas. As ligações também foram investigadas via simulação numérica e os resultados obtidos permitiram elaborar diretrizes para o aprimoramento de tais simulações. Por fim, são apresentadas as conclusões pertinentes a este trabalho e recomendações para novas pesquisas / This research thesis presents a study of concrete filled steel columns subjected to combined bending and compression and beam-column connections. In both cases, tests were conducted on physical and numerical models, resulting in the development of a wide range of parametric studies for the case of the concrete filled steel columns. 13 concrete filled steel columns were tested under combined bending and compression loads whose ultimate values were compared to ultimate forces obtained from numerical simulations using the CFT computer program. After calibration, the computer program was used in the parametric study with the aim of verifying the influence of parameters, such as the material strength, eccentricity of the axial force, bending axis and breadth/thickness relation, on the ultimate load carrying capacity of the concrete filled steel columns. With respect to the beam-column connections, four types of connections were tested, two of them composed of endplate and bolts, while the other two were welded, with one of them stiffened by an angle steel placed inside the steel tube. The obtained results are discussed, giving more emphasis to the bending moment-rotation behaviour of the tested specimens. The beam-column connections were also investigated numerically. The obtained results permit the laying out of important directives for the improvement of such numerical simulation tools as the one employed in the present thesis. Lastly, pertinent conclusions relative to this thesis and recommendations for future research are presented