Nesta dissertação é tratado o emprego de elementos pré-moldados em tabuleiros de pontes com até 30 metros de vão. São apresentadas recomendações para elaboração de projeto com ênfase para dois pontos: a) apresentação dos diversos tipos de elementos pré-moldados, seus vãos econômicos e as ligações entre os mesmos e b) apresentação do método da grelha e as considerações que se fazem necessárias para o seu emprego adequado em tabuleiros de pontes formados por elementos pré-moldados. São apresentados dois exemplos de aplicação e os resultados obtidos nestes modelos teóricos foram comparados com valores experimentais obtidos em prova de carga por outros autores. No trabalho é mostrado que o método da grelha possibilita modelar de forma muito prática tabuleiros de pontes formada por elementos pré-moldados e a comparação dos resultados, nos dois exemplos apresentados, indica uma boa precisão. / This work deals with precast concrete elements for bridge decks spanning up to 30 meters span. Design guidances are presented emphasizing two points: a) showing the several types of beam cross-sections and feasible and efficient ways to transversally connected them. b) Presentation of the grillage analysis method and the necessary considerations its use for the modeling of a bridge deck built using precast concrete elements. Two application examples are presented and theoretical model results are compared with experimental results of load tests performed by other authors. The conclusion is that the grillage analysis method allows a very practicable and accurate modeling of a bridge deck built with precast concrete elements.

This work presents some aspects related to geometry and rigidity classification and structural analysis of reinforced and prestressed concrete mat foundations. Some strategies for modeling and solving the structural system are discussed, with focus on grid analogy with elastic restraints and soil-structure interaction. Details of the computer aided design of mat foundations by grid analogy performed at CAD/TQS system are also presented. The material list and cost are investigated and compared for three real buildings considering two prestressed cable geometry: straight and parabolic. The results show that the prestressed concrete mat foundation gives thinner thickness and greater total cost. The former is due to increasing in concrete resistance and the last is due to additional rebars and multistrand cost. The prestressing cost was not considered. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Neste trabalho são apresentados aspectos relacionados à classificação quanto a geometria e a rigidez bem como, à análise estrutural de fundações tipo radier em concreto armado e em concreto protendido. Algumas estratégias de modelagem e solução do sistema estrutural são discutidas, com foco no procedimento de analogia de grelha sobre base elástica, considerando-se a interação solo-estrutura. São apresentados os procedimentos para a análise automatizada de radier por analogia de grelha empregando o sistema CAD/TQS. Em um estudo de caso, três exemplos reais com emprego de cabo reto centrado na placa e parabólico foram comparados caso fosse adotado radier em concreto armado, tendo como parâmetros de comparação o consumo e o custo de materiais. Os resultados desses estudos de caso mostraram que o radier em concreto protendido permitiu uma redução na espessura da laje, porém para os casos estudados apresentou um custo total maior, devido ao emprego de concreto com maior resistência à compressão, necessidade de armadura passiva por ser elemento fletido, ancoragens e custo das cordoalhas, respectivamente. Não foram considerados os custos operacionais de aplicação da protensão.

Nesta dissertação é tratado o emprego de elementos pré-moldados em tabuleiros de pontes com até 30 metros de vão. São apresentadas recomendações para elaboração de projeto com ênfase para dois pontos: a) apresentação dos diversos tipos de elementos pré-moldados, seus vãos econômicos e as ligações entre os mesmos e b) apresentação do método da grelha e as considerações que se fazem necessárias para o seu emprego adequado em tabuleiros de pontes formados por elementos pré-moldados. São apresentados dois exemplos de aplicação e os resultados obtidos nestes modelos teóricos foram comparados com valores experimentais obtidos em prova de carga por outros autores. No trabalho é mostrado que o método da grelha possibilita modelar de forma muito prática tabuleiros de pontes formada por elementos pré-moldados e a comparação dos resultados, nos dois exemplos apresentados, indica uma boa precisão. / This work deals with precast concrete elements for bridge decks spanning up to 30 meters span. Design guidances are presented emphasizing two points: a) showing the several types of beam cross-sections and feasible and efficient ways to transversally connected them. b) Presentation of the grillage analysis method and the necessary considerations its use for the modeling of a bridge deck built using precast concrete elements. Two application examples are presented and theoretical model results are compared with experimental results of load tests performed by other authors. The conclusion is that the grillage analysis method allows a very practicable and accurate modeling of a bridge deck built with precast concrete elements.

Neste trabalho é enfocada a análise estrutural de lajes pré-moldadas formadas por vigotas treliçadas. Esta análise foi realizada mediante o modelo de grelha, considerando a não-linearidade do concreto armado utilizando-se a relação momento x curvatura e carregamento incremental. O modelo da não-linearidade do concreto armado foi avaliado com resultados experimentais de vigas bi-apoiadas e painéis de laje contínua. O trabalho inclui uma análise teórico-experimental de uma laje pré-moldada bidirecional isolada e simulações numéricas de casos representativos de arranjos estruturais das lajes treliçadas. As principais conclusões do trabalho foram: a) o modelo de grelha é bastante adequado para a análise de lajes nervuradas pré-moldadas; b) os resultados da análise teórico-experimental da laje pré-moldada indicam que os deslocamentos foram fortemente influenciados pela rigidez à torção e c) a redistribuição de momentos fletores nas lajes contínuas é relativamente pequena. / This work aims the structural analysis in precast slabs made by lattice joist. The scheme was carried out by using the grillage model considering the non-linear of the reinforced concrete through the relationship moment x curvature and incremental loads. The non-linear model of the reinforced concrete was appraised with experimental of simply supported beams and panels of continuos slabs. The work includes a theoretical-experimental analysis of a isolated bidirectional precast slabs and numeric simulations of representative cases of structural arrangements of the slabs witch lattice joist. The main conclusions of the work were: a) the grillage model is quite appropriate for precast ribbed slabs; b) the results of theoretical-experimental analysis of the precast slabs point out the relevance the torsional in the deflections and c) the bending moments redistribution in the continuous slabs are quite small.

This work is turned to a structural element with a large number of scientific studies, waffle slab. The aim of this study was to elucidate two recommendations of the Brazilian codes that have different values of international codes. The first concerns the accidental loading to garage floor recommended by the Brazilian code, where there is not recommending the use of concentrated loads, the same being recommended by international codes. The second is related to the different recommendations between the Brazilian code and international codes regarding the calculation of the bending of the table of waffle slabs. To meet the objectives of this work, some numerical simulations of floors containing a single waffle slab, modeled as one-way waffle slab and two-way waffle slab, were made using the finite element method and grillage analysis using specific software. The focus of structural analysis turned to determining the maximum bending moments acting on the flange of waffle slabs and arrows. The answers to these simulations showed that for garage floors, it is important to consider concentrated loads (vehicles). As utilization in structural designs of concentrated loads is a process slow and complicated, were defined values of distributed loads to provide arrows and moments in the ribs equal to those generated by the concentrated loads. On the analysis of bending on the table of waffle slabs, some recommendations were found, some of these one being equal to the Brazilian code, and other to international codes and some different compared to all codes. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho está voltado para alguns pontos em aberto sobre verificações de serviço e dimensionamento das lajes nervuradas moldadas no local. O objetivo deste trabalho foi estudar e elucidar duas recomendações das normas brasileiras que apresentam valores diferentes das normas internacionais. A primeira diz respeito ao carregamento acidental para pavimentos garagem recomendado pela norma brasileira, onde não existe recomendação do uso de carregamentos concentrados, sendo o mesmo recomendado em normas internacionais. A segunda está relacionada às diferentes recomendações existentes entre a norma brasileira e as normas internacionais, no que tange ao cálculo da flexão da mesa das lajes nervuradas. Para atender aos objetivos deste trabalho, algumas simulações numéricas de pavimentos contendo uma única laje nervurada, lançadas como lajes nervuradas unidirecionais e bidirecionais, foram feitas, utilizando o método dos elementos finitos e grelha através de programas de análises específicos. O foco da análise estrutural, voltou-se para a determinação dos momentos fletores máximos atuantes nas mesas das lajes nervuradas e as flechas. As respostas dessas simulações mostraram que, para pavimentos garagem, considerando os carregamentos dos veículos atuais é necessária a consideração de carregamento acidental de cargas concentradas (veículos). Como a utilização em projetos estruturais dos carregamentos de cargas concentradas é um processo lento e complicado, foram definidos valores de carregamentos distribuídos que fornecessem flechas e momentos máximos nas nervuras iguais aos gerados, utilizando o carregamento acidental de cargas concentradas. Sobre as análises da flexão na mesa das lajes nervuradas, chegou-se a algumas recomendações, sendo parte destas em igualdade com a norma brasileira, outras com as normas internacionais e algumas diferentes em relação a todas as normas.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A utilização de lajes nervuradas nas edificações em geral vem crescendo no Brasil, pois,com o desenvolvimento da computação, a modelagem destas estruturas tornou-se mais acessível aos projetistas e as vantagens inerentes ao sistema tornaram-se visíveis. Por esta razão, vários trabalhos foram publicados nos últimos anos tendo como finalidade a análise deste tipo de laje, sempre utilizando e comparando diferentes métodos de análise, dentre os quais pode-se destacar: analogia de grelha e método dos elementos finitos. Uma das razões para isto é a utilização da analogia de grelha pelos principais programas comerciais de cálculo de concreto armado. Este trabalho faz uma análise paramétrica de um modelo de laje nervurada de concreto armado denominada REDUZCON e determina a influência de diversos parâmetros relevantes na análise elástico-linear destas lajes. O sistema de laje REDUZCON é um sistema de laje nervurada que utiliza cubas cilíndricas invertidas metálicas denominadas BRC (barrote redutor de concreto). Por meio do estudo paramétrico das lajes nervuradas de concreto armado do tipo REDUZCON são abordados fatores importantes para o modelo de analogia de grelha, como a condição do apoio (deslocável ou indeslocável) e o momento de inércia à torção. Também é estudada a influência da relação entre os vãos e do número de nervuras para uma laje cuja quantidade de nervuras é diferente nos dois sentidos. Investiga-se, ainda, a freqüência fundamental de algumas destas lajes, para comparação com os valores recomendados pela NBR-6118 (2003). Os resultados obtidos ao longo do estudo indicam claramente, que os parâmetros mais relevantes na analogia de grelha, tais como momento de inércia à torção e condição de apoio das lajes, modificam substancialmente os resultados de deslocamento e esforços do sistema estrutural. / The use of ribbed slabs in the constructions in general is growing in Brazil, because, with the development of the computation, the modelling of these structures became more accessible to the designers and the inherent advantages to the system became visible. For this reason, several works were published in the last years having as purpose the analysis of this slabs type, always using and comparing different methods, among them, grillage analogy are the most used, since it is also used in the main commercial programs of reinforced concrete. In this work a parametric analyzes of a model of ribbed slabs of reinforced concrete called REDUZCON is made and it determines the influence of several relevant parameters in the elastic-lineal analysis of these slabs. This system makes use of inverse cylinder metallic cap named BRC (reduced concrete cap). Through the parametric analysis of the ribbed slabs REDUZCON, important factors are approached for the model of grillage analogy, as the boundary conditions, torsional inertia of the system (ribs and board beams), geometry of the edge beams, and the number of transversal ribbings. It is also studied the influence of the sides ratio. Finally is also investigated the natural frequency of some of these slabs and compared with the values recommended in the design codes. The results obtained along the study indicate clearly, that the most relevant parameters in the grillage analogy, such as torsional inertia and condition of support of the slabs, they modify the displacement results and efforts of the structural system substantially.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A utilização de lajes nervuradas nas edificações em geral vem crescendo no Brasil, pois,com o desenvolvimento da computação, a modelagem destas estruturas tornou-se mais acessível aos projetistas e as vantagens inerentes ao sistema tornaram-se visíveis. Por esta razão, vários trabalhos foram publicados nos últimos anos tendo como finalidade a análise deste tipo de laje, sempre utilizando e comparando diferentes métodos de análise, dentre os quais pode-se destacar: analogia de grelha e método dos elementos finitos. Uma das razões para isto é a utilização da analogia de grelha pelos principais programas comerciais de cálculo de concreto armado. Este trabalho faz uma análise paramétrica de um modelo de laje nervurada de concreto armado denominada REDUZCON e determina a influência de diversos parâmetros relevantes na análise elástico-linear destas lajes. O sistema de laje REDUZCON é um sistema de laje nervurada que utiliza cubas cilíndricas invertidas metálicas denominadas BRC (barrote redutor de concreto). Por meio do estudo paramétrico das lajes nervuradas de concreto armado do tipo REDUZCON são abordados fatores importantes para o modelo de analogia de grelha, como a condição do apoio (deslocável ou indeslocável) e o momento de inércia à torção. Também é estudada a influência da relação entre os vãos e do número de nervuras para uma laje cuja quantidade de nervuras é diferente nos dois sentidos. Investiga-se, ainda, a freqüência fundamental de algumas destas lajes, para comparação com os valores recomendados pela NBR-6118 (2003). Os resultados obtidos ao longo do estudo indicam claramente, que os parâmetros mais relevantes na analogia de grelha, tais como momento de inércia à torção e condição de apoio das lajes, modificam substancialmente os resultados de deslocamento e esforços do sistema estrutural. / The use of ribbed slabs in the constructions in general is growing in Brazil, because, with the development of the computation, the modelling of these structures became more accessible to the designers and the inherent advantages to the system became visible. For this reason, several works were published in the last years having as purpose the analysis of this slabs type, always using and comparing different methods, among them, grillage analogy are the most used, since it is also used in the main commercial programs of reinforced concrete. In this work a parametric analyzes of a model of ribbed slabs of reinforced concrete called REDUZCON is made and it determines the influence of several relevant parameters in the elastic-lineal analysis of these slabs. This system makes use of inverse cylinder metallic cap named BRC (reduced concrete cap). Through the parametric analysis of the ribbed slabs REDUZCON, important factors are approached for the model of grillage analogy, as the boundary conditions, torsional inertia of the system (ribs and board beams), geometry of the edge beams, and the number of transversal ribbings. It is also studied the influence of the sides ratio. Finally is also investigated the natural frequency of some of these slabs and compared with the values recommended in the design codes. The results obtained along the study indicate clearly, that the most relevant parameters in the grillage analogy, such as torsional inertia and condition of support of the slabs, they modify the displacement results and efforts of the structural system substantially.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The subject of elastohydrodynamic lubrication is identified with situations in which elastic deformation plays a significant role in the hydrodynamic lubrication process. To analyze the elastohydrodynamic lubrication (LEH) of elliptical contacts it is necessary to solve simultaneously the Reynolds equation for pressure and the elasticity equation. The greatest shortcoming of this approach is the dependence exponential between the viscosity and the pressure which is, so that the coupled equations system becomes highly nonlinear. The objective of this work is to analyze LEH in elliptical contacts by means of multi grid algorithms (used for modeling and simulating complex dynamic systems) to solve them. / O estudo da Lubrificação Elasto Hidro Dinâmica (LEH) está relacionado às situações onde a deformação elástica dos corpos em contato hidrodinâmico não pode ser desprezada. Para analisar a LEH em contatos elípticos é necessária a solução simultânea da equação de Reynolds para a pressão e da equação da elasticidade. Para a deformação complementa-se esta formulação com a adoção de uma relação exponencial da viscosidade com a pressão, o que torna o sistema de equações acopladas altamente não-linear. O objetivo deste trabalho é o de analisar a LEH em contatos elípticos, resolvendo-a com o auxilio da técnica de Multi Grelha, que é um acelerador de convergência dos sistemas lineares gerados na discretizacão das equações que regem o fenômeno. / Mestre em Engenharia Mecânica

Neste trabalho é enfocada a análise estrutural de lajes pré-moldadas formadas por vigotas treliçadas. Esta análise foi realizada mediante o modelo de grelha, considerando a não-linearidade do concreto armado utilizando-se a relação momento x curvatura e carregamento incremental. O modelo da não-linearidade do concreto armado foi avaliado com resultados experimentais de vigas bi-apoiadas e painéis de laje contínua. O trabalho inclui uma análise teórico-experimental de uma laje pré-moldada bidirecional isolada e simulações numéricas de casos representativos de arranjos estruturais das lajes treliçadas. As principais conclusões do trabalho foram: a) o modelo de grelha é bastante adequado para a análise de lajes nervuradas pré-moldadas; b) os resultados da análise teórico-experimental da laje pré-moldada indicam que os deslocamentos foram fortemente influenciados pela rigidez à torção e c) a redistribuição de momentos fletores nas lajes contínuas é relativamente pequena. / This work aims the structural analysis in precast slabs made by lattice joist. The scheme was carried out by using the grillage model considering the non-linear of the reinforced concrete through the relationship moment x curvature and incremental loads. The non-linear model of the reinforced concrete was appraised with experimental of simply supported beams and panels of continuos slabs. The work includes a theoretical-experimental analysis of a isolated bidirectional precast slabs and numeric simulations of representative cases of structural arrangements of the slabs witch lattice joist. The main conclusions of the work were: a) the grillage model is quite appropriate for precast ribbed slabs; b) the results of theoretical-experimental analysis of the precast slabs point out the relevance the torsional in the deflections and c) the bending moments redistribution in the continuous slabs are quite small.