Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Cristina de Carvalho Ares Elisei / Resumo: Este trabalho visou estudar os conceitos de soldagem dissimilar e processo de soldagem a laser, aplicados em aços avançados, bem como os efeitos nas propriedades resultantes no produto final pós-soldagem. Para tanto, foram produzidos conjuntos compostos por duas chapas de aços de diferentes dimensões e propriedades mecânicas, todos utilizados em aplicações automobilísticas. Os conjuntos foram formados através da combinação do aço TRIP com aços DP, LC, BH e IF, por soldagem a laser, resultando nos seguintes pares: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP e TRIP+LC, dos quais foram extraídos CP's para realização de ensaios metalográficos, de tração e microdureza, visando avaliar as propriedades finais destes produtos da soldagem dissimilar, bem como um eventual potencial de emprego na indústria automobilística, de acordo com a necessidade de uso e aplicação. Com base nos ensaios, discussões e análises, observou-se que a soldagem a laser mostrou boa efetividade na união entre aços dissimilares, ainda que tenha apresentado também descontinuidades pertinentes ao processo de soldagem, evidenciando a importância do controle das variáveis de processo. Os ensaios de tração apresentaram bons resultados para o conjunto TRIP+DP, cujos valores puderam se equiparar aos do aço TRIP, individualmente. Os ensaios de perfil de dureza contribuíram para verificar conjuntos onde a interação entre aços dissimilares poderia significar boa alternativa, como no caso do TRIP+BH. A variação de propriedades observadas nos ensaios mecânicos foi evidenciada no comparativo realizado, todavia, as curvas do monitoramento/ mapeamento da variação de propriedades ilustra que a aplicação e utilização de materiais dissimilares em substituição ou em conjunto com o aço TRIP demandam especificações claras, definidas por projeto e direcionadas às aplicações ou pontos específicos do veículo / Abstract: This work aimed to evaluate both the concepts of dissimilar welding and laser welding process in advanced steels and its effects on the resulting properties of the welded products. Thus, sets consisting of two steel plates of different thickness, resistance and mechanical properties were produced, all used in automotive applications. The assemblies were formed through the combination between TRIP steel and DP, LC, BH and IF steels, by laser welding process, resulting in the following sets: TRIP+BH, TRIP+IF, TRIP+DP and TRIP+LC, from where specimens were extracted in order to perform metallographic, tensile and hardness tests, to evaluate the final properties of the dissimilar welded products, and also gather information to verify its potential of employment in the automotive industry, according to use and needs of application Based on tests, discussions and analysis performed, it was observed that the laser welding has shown good effectiveness in the union of dissimilar steels, despite of its welding discontinuities, as a result of welding process, which brings lights to importance of welding process control. The tensile tests showed good results for the TRIP+DP set, whose values could be compared to the TRIP steel, individually. The hardness profile tests contributed to verify welding sets where the interaction between dissimilar steels could imply in a good alternative, as observed in the TRIP+BH set. The variation of mechanical properties was clearly observed in the tests conducted, however, the graphics used to monitor / compare the properties variation along the samples has shown that the application and use of dissimilar materials together or in substitution of TRIP steel requires clear specifications defined by projects, and oriented to specific applications in the vehicle / Mestre

A nova norma NBR 6118:2014, Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, traz recomendações específicas para o dimensionamento de estruturas de concreto com resistência característica à compressão (fck) superior a 50 MPa, às quais não faziam parte de sua versão anterior NBR 6118:2007. Os pilares de concreto armado são as peças estruturais que mais se beneficiam com a utilização de concretos de elevada resistência, pois o seu emprego torna possível a redução da seção transversal, o emprego de menores taxas de armadura e um melhor desempenho estrutural. Então, o objetivo deste trabalho é avaliar a confiabilidade de pilares de concreto armado projetados de acordo com estas novas especificações para concreto de alta resistência. Inicialmente foi feita a validação de um modelo numérico de elementos finitos para representar o comportamento de pilares esbeltos de concreto armado. Após, considerando-se a variabilidade das resistências dos materiais e das dimensões da seção transversal, empregando-se o método de Monte Carlo é feita a determinação do valor médio, desvio padrão e distribuição de probabilidade da capacidade resistente destes pilares. Finalmente, combinando-se as propriedades da distribuição de probabilidade da capacidade resistente destes pilares, as propriedades estatísticas do carregamento, empregando-se o Método de Monte Carlo, foram determinados os índices de confiabilidade alcançados no projeto de diversos tipos de pilares, variando-se a resistência à compressão do concreto, a taxa de armadura, o índice de esbeltez e a relação entre as parcelas variável e permanente do carregamento. Desta forma, através de modelos matemáticos implementados computacionalmente, é possível analisar a confiabilidade de pilares de concreto projetados pela NBR-6118:2014 para diferentes situações. Os resultados obtidos indicam que o índice de confiabilidade está normalmente em níveis adequados, sendo que os casos mais críticos são os de pilares mais esbeltos e cuja parcela da carga acidental seja muito significativa. / The new Brazilian design code NBR 6118:2014, Design of concrete structures – Procedure, introduces new recommendations to the design of concrete structures with a concrete characteristic compressive strength (fck) higher than 50 MPa, which were not part of the previous version of this code NBR 6118:2007. The use of high-strength concrete is most advantageous in the design of concrete columns because it allows a reduction of the concrete cross sectional area, the use of lower steel ratio and a better structural performance. The objective of this study is to evaluate, through numerical modeling, the reliability reached in the design of reinforced concrete columns according to these new specifications for high strength concrete present in the new code. At first, a finite element model for slender reinforced concrete columns is validated. Then, once the variability of the materials strength and column’s dimensions are known, by using the Monte Carlo method, the mean value, standard deviation and the probability distribution of the column resistance are determined. Finally, by combining the statistical properties of the column resistance with the loading probability distribution and using the Monte Carlo method the reliability index for each designed column is calculated. Different types of columns are studied by varying the concrete characteristic compressive strength, the slenderness ratio, the first order eccentricity, the steel ratio and the live to dead load ratio. Therefore, through numerical models, it is possible to analyze the reliability for concrete columns in different situations designed by the NBR-6118:2014. In conclusion, the results achieved are normally in adequate reliability levels, and the critical cases are the long columns under condition of high live to dead load ratio.

Atualmente, no setor de máquinas agrícolas o uso de aços de alta resistência está começando a ganhar espaço e cada vez mais lembrado nos projetos estruturais; para atender as necessidades citadas acima e também para redução de emissão de poluentes. A utilização dos aços de alta resistência na indústria de implementos agrícolas está focada nos aços DP (Dual Phase), sendo este o objeto de estudo desta presente pesquisa. Este trabalho visa analisar o comportamento mecânico, priorizando a análise de resistência à fadiga em flexão de uniões soldadas através do processo de soldagem de metal de gás ativo (GMAW) utilizando dois tipos de arames como material de adição. Neste estudo foram utilizadas chapas metálicas de aços de alta resistência da marca DOCOL 1000 fabricado pela SSAB e os arames de adição fornecidos pela ESAB, sendo um usado largamente na indústria de maquinas agrícolas e o outro um fio especial desenvolvido para soldagem de aços de alta resistência e baixa liga. O processo de solda robotizada foi adotado para assegurar a homogeneidade dos cordões das juntas durante a obtenção das amostras. Para a análise das características mecânicas das amostras foi realizado o ensaio de flexão estático, caracterização macroestrutural, perfil de microdureza e ensaios de fadiga de flexão em quatro pontos. Os resultados mostraram que a vida em fadiga, por flexão em quatro pontos, nas juntas soldadas com o material de adição para aço carbono comum obteve uma melhor resposta em relação ao material de adição especial para soldagem de aços de alta resistência, porém pode-se verificar que ambas as curvas de fadiga respeitaram a curva de projeto conforme norma. / Nowadays, in the agricultural industry the use of high strength steels is being used each day more and more as well and increasingly coming in our mind in structural designs, to meet the requirements mentioned above and also to reduce the emission of pollutants. The highstrength steels application in the agricultural machinery industry is focused on the DP steels (Dual Phase), which is the subject of this present study. The focus of this work is analyze the mechanical behavior, prioritizing the deflection fatigue strength analysis on welded joints by Gas Metal Arc Welding (GMAW) process using two welding wire types. In this study it was used high strength steels sheet metal called DOCOL 1000, manufactured by SSAB and solder wires supplied by ESAB, and one widely used in the agricultural machinery industry for carbon steel welding and other a special wire developed for high strength. The robotic welding process was used to ensure the homogeneity of the weld bead on the samples manufacture process. For the mechanical characteristics analysis was done the static bending test, macrography, microhardness profile and deflection fatigue tests by four points. The results showed that the fatigue life, four-point bending, at welded joint used welding wire to carbon steel achieved a better result regarding a special welding wire to high strength steel, however, both fatigue curve respected project curve as British Standard.

Aplicações de aço de ultra-alta resistência, como aqueles aplicados em aeronaves, exigem materiais com uma combinação excepcional de propriedades mecânicas, dentre as quais, elevada resistência mecânica, tenacidade e resistência à fadiga. O VART 100 é um novo desenvolvimento da Indústria Villares Metals e apresenta-se como uma nova alternativa de aços de ultra-alta resistência atualmente no mercado internacional, sendo sua composição química diferenciada, devido a um maior teor de níquel, cromo, molibdênio, adição de cobalto e baixo teor de carbono. O presente trabalho tem como objetivo estudar a tenacidade ao impacto e a vida em fadiga (S-N) do aço VART 100 e compará-lo com valores obtidos na literatura para os aços de ultra-alta resistência tais como os aços SAE 300M e AerMet100. Para o atendimento deste objetivo, foram executadas análises metalográficas, ensaio de impacto conforme norma ASTM E23, ensaios de fadiga rotativa em controle de tensão para obtenção das curvas tensão versus vida, S-N, conforme especificado pela norma DIN 50113, análise das superfícies fraturas e microestruturas, observados em microscópios óticos, eletrônico de varredura e transmissão.Quanto a composição química do VART 100 observa-se que com excessão do \'AL\' este atendeu a especificação da norma SAE AMS6532 acarretando a formação de inclusões não metálicas de alumina. Com relação aos ensaios de impacto, a energia absorvida superou os resultados do aço 300M, mas ficou muito inferior ao Aermet100. Observou-se a presença de fratura intergranular em alguns CPS o que nos leva a suspeitar da presença de cementita nos contornos de grão. Quanto ao médio do limite de resistência a fadiga dos três aços, encontramos valores de 800, 850 e 936 MPa para o 300M, VART 100 e AerMet100, respectivamente. Analisando as superfícies fraturadas após ensaio de fadiga, identificamos e localizamos partículas de alumina na superfície, sub-superficie e internamente no material, com diâmetro variando entre 12,2 e 15,6 &#956m, que atuaram como núcleos para a formação de trincas por fadiga e possivelmente reduzindo a tenacidade ao impacto do VART 100. De forma geral o VART 100 apresenta boas propriedades mecânicas de resistência, de tenacidade e de limite de resistência a fadiga, os quais são superiores aos valores do 300M mas ainda inferior ao AerMet100. / Ultra high strength steel applications, such as those in aircrafts, require materials with an exceptional combination of mechanical properties, including high strength, toughness and fatigue resistance. The VART 100 is a new development of Villares Metals Industry and presents itself as a new alternative of steel with ultra-high strength currently on the international market, with its distinctive chemical composition, due to a higher content of nickel, chromium, molybdenum, adding cobalt and low carbon. The present work aims to study the impact toughness and life in fatigue (S-N) steel VART 100 and compare it with values from the literature for ultra high-strength steels such as steel and SAE 300M AerMet100. To meet this objective, metallographic analysis, impact test according to ASTM E23, rotative fatigue testing in tension control to obtain the stress versus life curves, S-N were performed as specified by DIN 50113, analysis of fracture surfaces and microstructures observed in optical microscopes, scanning electron and transmission.The results indicate that the VART steel exhibits excellent mechanical properties its upper than 300M steel, but some of those lower than AerMet100. The chemical composition of VART100 is observed that with the exception of \'AL\' is accord to specification SAE AMS6532 leading to formation of non-metallic inclusions of alumina. Regarding the impact tests, the absorbed energy is upper than results of the 300M steel, but was much lower than Aermet100. We observed the presence of intergranular fracture in some CPS which leads us to suspect the presence of cementite at grain boundaries. As for the average fatigue endurance limit of the three steels, the values found were 800, 850 and 936 MPa for the 300M, and VART 100 AerMet100 respectively. Analyzing the fractured surfaces after fatigue test, we identified and located alumina particles on the surface, sub-surface and inside the material, with diameters ranging between 12.2 and 15.6 µm, which acted as nuclei for the formation of cracks by fatigue and possibly reducing the impact toughness of the VART 100. Generally the VART 100 has good mechanical properties of strength, toughness and fatigue endurance limit, which values are greater than 300M but still lower than AerMet100.

Este trabalho apresenta um estudo dos mecanismos de fadiga em mola para válvula automotiva, realizado através da análise do comportamento mecânico correlacionado ao aspecto microestrutural. As amostras foram fabricadas em aço de alta resistência Si-Cr, submetidas a tratamentos térmicos convencionais (têmpera e revenimento) e não convencionais (austêmpera), obtendo um mesmo nível de dureza (aproximadamente 610 HV). Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de bancada com diversos níveis de carregamentos, controlados através de variação da amplitude de tensão cisalhante. Esta variação promoveu diferentes regimes de fadiga, conhecidos como alto e ultra-alto ciclo, para maiores e menores níveis de amplitudes de tensões, respectivamente. O desempenho foi medido através do cálculo da vida total em fadiga, probabilidade de sobrevivência, além da verificação do relaxamento da força elástica e da tensão residual. As amostras foram caracterizadas através de métodos metalográficos, determinação da composição química, ensaios de dureza e resistência à tração, além de técnicas difratométricas de raios-X. As superfícies de fratura foram investigadas utilizando técnicas de microscopia eletrônica de varredura Os mecanismos de início e propagação das trincas, de ambas as amostras, foram semelhantes, apesar do tratamento térmico proposto de austêmpera produzir uma microestrutura mista, com predominância de bainita inferior, contendo regiões esparsas de austenita retida. A microestrutura bainítica, resultante da austêmpera, quando comparada com as amostras martensíticas, geradas pela têmpera e revenimento, propiciou um aumento da vida total em fadiga nos maiores níveis de amplitudes das tensões, tendendo à equalização com a diminuição desta amplitude, além de apresentarem um maior relaxamento elástico, gerando uma discreta diminuição de magnitude da tensão média. Por outro lado, não houve relaxamento das tensões residuais, em ambas as amostras, após uma quantidade significativa de ciclos, portanto este fenômeno não influenciou em sua vida total. / This paper presents a study on the valve spring fatigue mechanisms, carried out through analysis of mechanical behavior correlated to microstructural aspect. The samples were made of high strength steel Si-Cr, obtained by conventional (quenching and tempering) and unconventional (austempering) heat treatments, generating a single level of hardness (approximately 610 HV). The samples were subjected to bench test with various loading levels, controlled through shear stress amplitude fluctuation. This variation has promoted distinct fatigue regimes known as high and ultra-high cycle, for greater and smaller levels of stress amplitudes, respectively. The performance was measured by calculating the fatigue total life, survival probability, verification of the elastic force and residual stress relaxation. The samples were characterized by means of metallographic methods, chemical composition analysis, hardness/tensile strength testing and X-ray diffractometry techniques. The fracture surfaces were investigated using scanning electron microscopy techniques. The cracks initiation and propagation mechanisms were similar in both samples; despite the proposed austempering heat treatment produced a mixed microstructure with predominance of lower bainite, containing sparse regions of retained austenite. The bainitic microstructure, resulting of austempering, when compared with martensitic samples, generated by quenching and tempering, led to an increase in fatigue total life under higher levels of stress amplitudes, but tending to be the same as the stress amplitude deacresases and the number of cycles increases. On the other hand, there was no residual stresses relaxation in both samples, after a significant amount of cycles, so this phenomenon did not influence the total life.

O concreto é um dos materiais mais utilizados pela indústria da construção civil. Apesar de novos materiais terem entrado no setor da construção, ele não perdeu o seu valor devido as suas boas propriedades mecânicas, baixo custo e a alta flexibilidade construtiva. O concreto é responsável por uma parcela significativa do impacto humano ao meio ambiente, mas apesar de tudo é um dos materiais mais empregados e importantes da atualidade. A necessidade em agregar valor à grande quantidade de resíduos gerados no mundo é uma oportunidade para inclusão de novos materiais na formulação dos concretos, em substituição aos tradicionais. Quando as matérias-primas naturais são substituídas por resíduos sólidos, vários benefícios são alcançados, como a conservação dos recursos naturais, minimização da eliminação inadequada de rejeitos e liberação de áreas para fins mais nobres. Resíduos de vidro podem ser considerados como potenciais componentes do concreto e a sua utilização na produção dos mesmos impede a sua simples disposição em aterros. Dependendo do tamanho da partícula e da proporção de vidro utilizada na produção de concreto, comportamentos opostos podem ser observados: i) a reação álcali sílica relacionada a efeitos negativos de expansão, e ii) a reação pozolânica que melhora a resistência mecânica. Com a finalidade de promover o uso sustentável das matérias-primas amazônicas na construção civil de Manaus, foram produzidos concretos convencionais empregando-se seixo de rio e brita granítica como agregados graúdos, levando-se em conta fatores como disponibilidade regional e melhores características mecânicas. Os resultados de resistência à compressão axial e tração por compressão diametral entre os concretos produzidos com os dois tipos de agregados não apresentaram diferenças significativas. Com os resultados da pesquisa para o concreto convencional, realizou-se o desenvolvimento de concretos de alta resistência. Nesta fase, a pesquisa avaliou o efeito de resíduos de vidro moído em adição ou substituição ao cimento Portland na resistência mecânica de concretos, através de ensaios de compressão axial e tração por compressão diametral aos 7, 14, 21, 28 e 90 dias de cura, como resultado da atividade pozolânica do pó de vidro abaixo de 75 μm. O nível mais adequado de substituição do cimento por pó de vidro foi de 10%, que apresentou acréscimo de resistência à compressão axial de 69 MPa para 71 MPa aos 90 dias em comparação ao concreto convencional, enquanto que as misturas com adição de vidro apresentaram crescimento em praticamente todas as idades, comparadas à mistura de controle. A pesquisa também avaliou o desempenho de misturas com substituição e adição de sílica ativa, que apresentaram melhores resultados de resistência em relação às misturas contendo apenas pó de vidro reciclado. Os resultados obtidos mostraram que tanto o vidro em pó quanto a sílica têm efeito significativo na resistência do concreto. / Concrete is one of the materials most used by the construction industry. Although new materials entered the construction industry, it did not lose its value due to its good mechanical properties, low cost and high constructive flexibility. Concrete is responsible for a significant portion of the human impact on the environment, but it is one of the most used and important materials nowadays. The need to add value to the large amount of waste generated in the world is an opportunity to include new materials in the formulation of concrete instead of traditional ones. When natural raw materials are replaced by solid waste, several benefits are achieved, such as conserving natural resources, minimizing the improper disposal of waste, and releasing areas for nobler purposes. Glass waste can be considered as potential components of the concrete and its use in the production of these prevents its simple disposal in landfills. Depending on the particle size and the glass ratio used in concrete production, opposite behaviors can be observed: i) the silica alkali reaction related to negative expansion effects, and ii) the pozzolanic reaction that improves mechanical strength. In order to promote the sustainable use of Amazonian raw materials in the civil construction of Manaus, conventional concretes were produced by using river pebbles and granite gravel as large aggregates, taking into account factors such as regional availability and better mechanical characteristics. The results of axial compressive strength and diametral compression traction between the concretes produced with the two types of aggregates did not present significant differences. With the results of the research for the conventional concrete, the development of concrete of high resistance was carried out. In this phase, the research evaluated the effect of ground glass residues on addition or substitution to Portland cement in the mechanical strength of concretes, through axial compression and diametral compression traction at 7, 14, 21, 28 and 90 days of cure, as a result of the pozzolanic activity of the glass powder below 75 μm. The most adequate level of substitution of cement by glass powder was 10%, which presented increase of axial compressive strength from 69 MPa to 71 MPa at 90 days in comparison to conventional concrete, while the mixtures with glass added showed growth at almost all ages, compared to the control mix. The research also evaluated the performance of mixtures with substitution and addition of active silica, which presented better resistance results compared to mixtures containing only recycled glass powder. The results showed that both glass and silica have a significant effect on the strength of the concrete.

Foram realizados ensaios de dilatometria em ligas não comerciais que apresentam microestrutura bainítica após o resfriamento contínuo. As variações de composição química foram realizadas sobre o aço destinado para construção mecânica AISI 5120 com adições de molibdênio, boro e nióbio. Os ensaios foram conduzidos no dilatômetro com atmosfera e temperatura controlada. No dilatômetro, foram aplicados resfriamentos contínuos em diferentes velocidades a partir da temperatura em que normalmente peças forjadas são reaquecidas. Tradicionalmente, a classe dos aços apresentados neste trabalho é exposta ao tratamento térmico de têmpera e revenimento e apresentam microestrutura martensítica. Com o objetivo de eliminar o tratamento térmico realizado pós conformação, foi proposto como substituição os aços bainíticos. Aços bainíticos não exigem tratamento térmico pós conformação e, apenas com a aplicação de um resfriamento controlado, é possível obter uma microestrutura que apresenta propriedades (tensão de escoamento e tenacidade) iguais ou melhoradas em relação ao material temperado e revenido. As microestruturas obtidas nas diferentes ligas resfriadas de maneira contínua foram caracterizadas de modo a estabelecer relações entre a velocidade de resfriamento e produtos formados, morfologia e fração de microconstituíntes. A caracterização microestrutural foi realizada de maneira intensiva de modo a relacionar desde propriedades magnéticas com padrões de difração de raios X das amostras para medição da fração de austenita retida. O objetivo deste trabalho foi investigar qual é a influência do molibdênio, boro e nióbio no resfriamento contínuo de aços bainíticos, bem como estabelecer o intervalo de velocidades de resfriamento em que é possível obter de maneira homogênea a estrutura bainítica. Após o resfriamento, os corpos de prova foram caracterizados por metalografia (microscopia óptica e eletrônica de varredura), dureza, saturação magnética, difração de raios x e EBSD. De fato foi verificado o efeito do molibdênio, boro e nióbio na cinética de decomposição da austenita no resfriamento contínuo e estabelecido relações entre a microestrutura obtida, velocidade de resfriamento e composição química. Foi observado também o efeito do molibdênio, boro e nióbio em evitar a transformação ferrítica para baixas velocidades de resfriamento de modo a obter uma estrutura bainítica sob um maior intervalo de resfriamento. / Dilatometry tests were carried out in a non commercial alloy that showed bainitic microstructure after continuous cooling from the austenitization temperature. The chemical composition variations were performed on a base chemical composition of a commercial steel (AISI 5120), additions were of molybdenum, boron and niobium. The tests were conducted on the dilatometer with atmosphere and temperature control. In the dilatometer, continuous cooling was carried out at different rates from the temperature in which the reheating of forged parts is usually performed. Traditionally, the steels used for this application are quenched and tempered and present a predominantly tempered martensite microstructure; bainitic steels were proposed as a substitution in order to eliminate further heat treatments after forging. The bainitic steels do not require post-conformation heat treatment: only with the application of a controlled continous cooling is possible to obtain a homogenous bainitic microstructure which has equal or improved properties (yield strength and toughness) comparing to quenched and tempered material. The microstructures obtained from the different alloys continuously cooled were characterized in order to establish relations between the cooling rate and formed products, morphology and volume fraction of phases. The microstructural characterization was carried out intensively and correlated with magnetic properties and X-ray diffraction patterns of the samples. The objectives of this work were to investigate the influence of molybdenum, boron and niobium on the continuous cooling of bainitic steels, as well as to establish the range of cooling rates needed in order to obtain an homogeneous bainitic structure. After cooling, the specimens were characterized by metallography (optical and scanning electron microscopy), hardness, magnetic saturation, x-ray diffraction and EBSD. The effect of molybdenum, boron and niobium on the kinetics of austenite decomposition in the continuous cooling was verified and relationships established between the microstructure, cooling rate and chemical composition. It was also observed the effect of molybdenum, boron and niobium in avoiding ferritic transformation at low cooling rates in order to obtain a bainitic structure under a longer cooling interval.

Este trabalho tem o objetivo de analisar teórica e experimentalmente o comportamento de consolos de concreto armado. Para tal, foi realizada uma revisão bibliográfica, buscando os artigos mais recentes e as principais normas que tratam deste assunto. Foram analisados mais de trezentos consolos encontrados na literatura. Nesta análise, as forças de ruína experimentais foram comparadas com a forças de ruínas calculadas segundo as normas: ACI-318M-89, CAN3-A23.3-M-84 e NBR-9062/85. Para complementar este estudo, foram ensaiados oito consolos de concreto de alta resistência, os quais apresentavam: as mesmas dimensões, a mesma armadura principal e diferentes taxas de armadura de costura. A resistência do concreto variou de 50 MPa a 80 MPa. Estes consolos tiveram suas forças de ruína comparadas com as previstas pelas normas já citadas. Além disto, foram analisadas: as deformações na armadura, medidas a cada nível de carregamento, e o ângulo de inclinação das tensões principais, medidos no centro geométrico da provável biela comprimida. De acordo com as análises realizadas, pode-se observar que o uso de concreto de alto desempenho na confecção de consolos é bastante eficaz. Entretanto, é necessário o uso de taxas adequadas de armadura, que são basicamente as mesmas indicadas para consolos de concreto de resistência convencional. O dimensionamento de consolos segundo as normas citadas foi bastante satisfatório. Entretanto, no cálculo da força de ruína das peças ensaiadas por outros pesquisadores, os resultados não foram tão satisfatórios, pois estes consolos analisados nem sempre apresentavam o detalhamento conforme recomendam estas normas. / The aim of this work is to analyze theoretically and experimentally the behavior of reinforced concrete corbels. A bibliographic review was done, searching for the most recent papers and the main codes concerning to this subject. It was analyzed more than there hundred corbels found in the literature. In this analysis, the experimental failures forces were compared to the failure forces calculated by the followings codes: ACI-318M-89; CAN3-A23.3-M-84 and NBR-9062/85. To complement this work, eight corbels of high-strength concrete were made with the same dimensions, the same main reinforcement and different rates of secondary reinforcement. The strength of the concrete ranged from 50 MPa to 80 MPa. These corbels had their failure forces compared with the failure forces postulated by the codes. It was also evaluated the deformations of the reinforcement, considered in each level of loading, and the angle of inclination of the main stresses, measured in the geometric center of probable compressed diagonal. By this analysis, it was observed that the use of high-strength concrete in the construction of corbels is quitely efficient. Although, it is necessary the use of proper reinforcement ratios, that are basically the same indicated for corbels with low-strength concrete. The design of corbels by the cited codes was quitely satisfactory. By the way, the calculation of the failure force of corbels made by others researchers were not satisfactory. The probable reason was that the corbels did not present the reinforcement details recomended by these codes.

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Orientador: Célia Marina de Alvarenga Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_GiselleBarata_D.pdf: 6195639 bytes, checksum: 7b424607db5a3372771d157f6bac717c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O hidrogênio é reconhecido como sendo um elemento residual sempre prejudicial ao aço. Proveniente de reações químicas e eletroquímicas, tais como, corrosão, proteção catódica e reações de processo, é absorvido pelo aço e retido nos defeitos da rede cristalina podendo causar a fragilização do aço e a propagação de trincas e fraturas. O presente trabalho visa analisar a influência do hidrogênio na estrutura cristalina e no comportamento magnético do aço AISI 4340 obtido pelas normas AMS 6414K e 6415S, nas condições como recebido, temperado e revenido. Para tanto corpos-de-prova foram retirados da posição transversal dos lingotes, temperados a 845°C e revenidos a três diferentes temperaturas (350°C, 400°C e 500°C). Para a caracterização do material foram feitas micrografias, ensaios de dureza, difração de raios-X, voltametria cíclica e análise de difusão. As propriedades magnéticas foram obtidas utilizando-se um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) onde a magnetização de saturação foi obtida e foram analisadas amostras antes da hidrogenação e após hidrogenação. O carregamento de hidrogênio foi feito em solução de H2SO4 a 0,05 M em temperatura ambiente. Os resultados obtidos nos ensaios de voltametria cíclica e difusão foram correlacionados às difrações de raios-x e magnetização de saturação em função da contaminação por hidrogênio e as diferentes condições de tratamento térmico. A comparação das curvas antes e após hidrogenação para as difrações de raios-X mostraram que a hidrogenação provoca uma diminuição das curvas em todas as condições de tratamento térmico para os dois tipos de aço. As curvas de difusão mostraram que os coeficientes de difusão da amostra como recebida é menor que as tratadas com revenimento para o aço AISI 4340 AMS 6415S e maior para o aço AISI6414K. A magnetização de saturação mostrou que os aços AISI 6414K e 6415S antes da hidrogenação apresentaram magnetização de saturação maior que após hidrogenação / Abstract: Hydrogen is recognized as a residual element always harmful to steel. From chemical and electrochemical reactions, such as corrosion, cathodic protection and reaction process, the steel is absorbed and retained in the crystal lattice defects may cause embrittlement of steel and propagation of cracks and fractures. This study aims to analyze the influence of hydrogen in the crystal structure and magnetic behavior of AISI 4340 obtained by the rules AMS 6414K 6415S and the conditions as received, quenched and tempered. For this purpose the test piece bodies were removed from the transverse position of the ingots, quenched to 845 ° C and tempered at three different temperatures (350 ° C, 400 ° C and 500 ° C). For the characterization of the micrographs were taken, hardness tests, X-ray diffraction, cyclic voltammetry analysis and dissemination. The magnetic properties were obtained using a vibrating sample magnetometer (VSM), where the saturation magnetization was obtained and analyzed samples before hydrogenation and after hydrogenation. The hydrogen loading was done in a solution of 0.05M H2SO4 at room temperature. The results obtained in the test and cyclic voltammetry were correlated to diffusion x-ray diffraction and saturation magnetization due to hydrogen contamination and different heat treatment conditions. A comparison of the curves before and after hydrogenation for X-ray diffraction showed that the hydrogenation causes a decrease of the curves in all heat treatment conditions for both types of steel. The curves show that the diffusion coefficient of diffusion of the sample as received is lower than those treated with tempering for the steel AISI 6415S AMS 4340 steel and higher for AISI6414K. The saturation magnetization showed that AISI 6415S 6414K and exhibited before the hydrogenation higher than saturation magnetization after hydrogenation / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica