As lajes alveolares são elementos eficientes do ponto de vista estrutural, pois os alvéolos permitem significativa redução de peso próprio sem comprometer a resistência e a rigidez. Além disso, é muito comum nesses elementos o uso de protensão, o que permite que estas lajes consigam vencer grandes vãos e se tornem uma solução competitiva. No entanto, para certas combinações de vãos, espessura da laje, ligações e propriedades dos materiais, esse sistema estrutural pode ser suscetível a vibrações excessivas. Há poucos estudos sobre a sensibilidade a vibrações destes elementos cuja aplicação é comum em situações de especial interesse como escritórios, nos quais as vibrações podem causar significativos incômodos aos usuários. Este trabalho visa contribuir para o melhor entendimento sobre a sensibilidade a vibrações de pavimentos com lajes sujeitas à ação dinâmica de atividades humanas. Além disso, pretende-se avaliar o comportamento dinâmico dos pavimentos com lajes alveolares em diferentes situações de interesse: painéis isolados, unidos por chaves de cisalhamento e após a concretagem da capa. Foi realizado um estudo experimental em um pavimento de um edifício comercial em estrutura de concreto pré-moldado nas três situações distintas da construção e foram obtidas as frequências naturais, modos de vibração e amortecimento para cada etapa, bem como uma análise do conforto ao usuário, a partir dos limites previstos em normas nacionais e internacionais. Foi também realizada uma análise numérica, na qual, além da determinação teórica de modos de vibração e frequências naturais, foram determinados os níveis de vibração gerados pelo caminhar de pessoas. As frequências naturais obtidas numericamente apresentaram diferença média de 11% com relação às experimentais. A diferença média dos picos de aceleração numéricos e experimentais foi de 9%. Tais resultados possibilitaram validar o modelo numérico proposto. A análise de conforto do pavimento indicou que a norma brasileira ANBT NBR 6118 (2014) não apresenta prescrições suficientes para se evitar vibrações excessivas em pavimentos com lajes alveolares protendidos. Os resultados permitiram concluir que as chaves de cisalhamento e a capa estrutural foram determinantes para garantir níveis aceitáveis de vibração no pavimento analisado. / Hollow core slabs are very efficient structural members, since their voids allow a significant reduction of self-weight, without jeopardizing the strength and stiffness. Moreover, prestressed concrete is commonly employed in this type of structure, allowing their use in large spans. Consequently, this is a very competitive solution. However, for certain combination of spans, slab thickness, connections and materials properties, this structural system can be susceptible to excessive vibrations. There is a lack of studies on vibration sensitivity of these elements, which are commonly applicable in situations of special interest, as offices, in which vibration can cause significant annoyance to users. This work aims to contribute to a better understanding about vibration sensitivity of hollow core slabs floors. Moreover, we intend to evaluate the dynamic behavior of hollow core slabs in different situations of interest: single panels, panels joined by shear keys and after completion of concrete topping. This analysis involves the determination of natural frequencies, mode shapes, damping ratios and vibrational levels generated by walking. An experimental study was carried out on a floor of a precast concrete structure of a commercial building in three different stages of construction. In this study, the natural frequencies, mode shapes and damping for each step were obtained, as well as an analysis of comfort, based on limits defined by national and international standards. A numerical analysis was also performed in which the vibration modes and natural frequencies were theoretically determined and the vibration levels generated by walking were estimated. The natural frequencies obtained numerically showed an average difference of 11% compared to experimental. The average difference between the numerical and experimental peak acceleration was 9%. These results allowed the validation of the numerical model proposed. The comfort analysis of the floor indicated that the Brazilian standard ANBT NBR 6118 (2014) does not provide sufficient provisions to avoid excessive vibrations in floors with prestressed hollow core slabs. The results showed that the shear keys and the structural topping were crucial to ensure acceptable levels of vibration.

Esta pesquisa teve como principal objetivo analisar o comportamento de lajes alveolares protendidas de uso corrente no Brasil (pequenas espessuras e alta protensão) quanto ao cisalhamento em região fissurada por ação do momento fletor, para diferentes situações: sem e com capa e com preenchimento parcial de alvéolos. Foi desenvolvido um estudo teórico com o emprego de equacionamentos analíticos disponíveis na literatura técnica, envolvendo as recomendações da norma brasileira NBR 6118:2003 (Projeto de Estruturas de Concreto), do ACI-318:2008 (Building code requirements for structural concrete) e da EN 1992-1-1 (2004) (Eurocode 2- Projeto de estruturas de betão Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios). Foram feitas comparações com resultados experimentais obtidos a partir de inúmeros ensaios de lajes alveolares protendidas. As unidades ensaiadas nesta pesquisa foram disponibilizadas por quatro empresas brasileiras de intensa atividade no mercado, sendo analisadas as capacidades resistentes de diferentes tipos. Assim, foram realizados 96 ensaios, 31 para a determinação da capacidade resistente à flexão e 65, ao cisalhamento, sendo selecionados modelos de lajes com grande emprego no mercado brasileiro. A partir desses ensaios, foi possível entender melhor o comportamento das lajes alveolares protendidas produzidas no Brasil. Com as diversas análises, considerando os ensaios experimentais e um vasto estudo teórico quanto ao dimensionamento dessas lajes, verificou-se a adequabilidade de equações de diferentes normas. Assim, foi possível identificar o equacionamento que melhor representa o comportamento das peças produzidas no Brasil, considerando inclusive peculiaridades de comportamento, que apresentam diferenças constratantes com relação a unidades produzidas em outros países. A partir desses estudos, produziu-se um amplo memorial de cálculo, considerando as diversas tipologias de lajes estudadas, com o objetivo de contribuir de modo didático com os engenheiros de estrururas. Logo, com esta pesquisa, foi possível não somente melhorar o entendimento do comportamento de tais lajes alveolares, como também fornecer subsídios para a avaliação desses elementos, considerando as características específicas das lajes produzidas no Brasil e, assim, contribuir para a padronização do dimensionamento junto à norma brasileira NBR 14861 (Laje pré-fabricada - Painel alveolar de concreto protendido). / This work had as major objective to analyze the behavior of Brazilian prestressed hollow core slabs - small thickness and high level of prestressing - considering shear in a cracked region due to bending moment, for different design situations: without concrete topping, with concrete topping and with filling the voids. A theoretical study was developed with the use of analytical equations available in the technical literature, involving the recommendations of the Brazilian code NBR 6118:2003 (Design of concrete structures), ACI-318: 2008 (Building code requirements for structural concrete) and EN 1992-1-1 (2004) (Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings), comparing experimental results from many prestressed hollow core slabs tests. The slabs tested in this study were provided by four different Brazilian companies with intense activity in the market, and the resistant capacity of different typologies was analyzed. Thus 96 tests were made, 31 to determine the bending capacity and 64 for the determination of shear strength, and were selected slab models from the Brazilian market that are highly employed. From these tests, it was possible a better understanding of the prestressed hollow core slabs behavior produced in Brazil. With several analysis considering the experimental tests and an ample theoretical study about the design of these slabs, the adequacy of different codes equations were verified. Thus, it was possible to identify the equations that best represent the behavior of elements produced in Brazil, also considering the behaviour peculiarities of these slabs that have contrasting differences, if compared with units produced in other countries. From these studies it was produced a large design manual, considering the various types of studied slabs, aiming to contribute in a didactic way to the structural engineers. So, with this research, it was possible not only to improve comprehension of the behavior of such prestressed hollow core slabs, as well as provide information for evaluation of these elements, considering the specific characteristics of the slabs fabricated in Brazil and thus to contribute with the standardization of the design in the Brazilian code NBR 14861 (Prefabricated slab - Prestressed concrete hollow core panel).

Byggandet av dagens sjukhus har blivit allt mer komplext. När det kommer till uppbyggnaden av stomkonstruktionen har kraven för vibrationer ökat. För att säkerställa kraven för stomvibrationer måste pågjutningens tjocklek öka med ca 90 mm från standarden som är ca 40 mm. Att utföra denna extra pågjutning är inte ett problem i sig, utan den extra torktiden som tillkommer. Den extra torktiden är inte det enda problemet. De beräkningsprogram som finns ute på marknaden idag kan inte behandla alla typer av konstruktioner och simuleringar, dock skulle det kunna gå att dela upp simuleringsprocessen för uttorkningen emellan beräkningsprogrammen. I denna studie så kommer två olika simulering/beräknings program att tillämpas. Beräkningsprogrammen som kommer att användas är TORKA S och WUFI. Torktiderna kommer att räknas fram genom att kombinera dessa program samt titta på tidigare studier gällande detta projekt. I denna studie har vi valt att ta en närmare titt på hur foggjutningen mellan håldäcken påverkar torktiden för hela delområdet, dvs. foggjutningen och pågjutningen. Resultaten visar att vct för foggjutningen måste vara betydligt lägre än vct för pågjutningen och att torktiderna varierar beroende på vct. Torktiderna för pågjutningen varierar om mätningar görs över fog eller mitt på håldäcken. / Constructions of hospitals today have become more complex than before. As for the construction of the frame structure, the requirements for vibration in the body have increased. To fulfill the requirements for frame vibrations the top coating thickness must be increased with 90 mm ​​from the standard thickness, which is around 40 mm. To perform this extra topping is not the biggest issue. The major problem is the extra drying time that is added in the process. Another large problem is the calculation programs that are available on the market today cannot deal with all types of designs and simulations; however it would be possible to divide the simulation process for the dehydration between different calculation programs. In this study, two different simulation/calculation programs will be used. The programs that will be applied are TorkaS 3.2 and WUFI Pro. Drying times will be generated by combining these programs and look at previous studies similar to this project. In this study we have chosen to take a closer look at how joint cast between the slabs affects the drying time for the entire sub-area, which is the joint cast and topping cast. The results of the w/c-ratio for joint cast must be significantly lower than w/c-ratio for topping and that drying times will vary depending on the w/c-ratio. Drying times for topping will also vary if measurements are made over the joint or middle of the slab.

Este trabalho analisa, por meio de método experimental, a viabilidade de apropriar a produção de painel alveolar de concreto armado para aplicação em habitações de interesse social. Compara os processos industriais praticados para a produção deste elemento com alternativas inovadoras proporcionadas pela incorporação de fôrma interna, ou núcleo alveolar, que permite apropriar a tecnologia para aplicação em diferentes escalas conforme as características de cada empreendimento. Avalia a execução, a conectividade e o desempenho mecânico em relação à resistência à compressão do painel alveolar. Contribui com contexto de construção sustentável e o aproveitamento de resíduos industriais e conclui que o núcleo alveolar incorporado configura inovação tecnicamente viável no processo de produção do painel alveolar que pode ser utilizado em sistemas de fechamento e superestruturas (paredes portantes e lajes) em habitações. / This work analyzes the viability of appropriate the hollow core slab production for social housing construction, by means of an experimental method procedure. It compares the industrial process with innovated alternatives proportionate by internal hollow nuclear mould incorporate which provides technology appropriation for several production scales according to construction portage. Evaluate the execution, connectivity (with hydraulic and electric systems) and compressive strength of hollow core slabs. The researchs contributions is relate with the context of sustainable construction and the use of industrial waste as construction raw materials and it concludes that internal hollow nuclear mould incorporate is technically viable in hollow core slabs production´s process and this precast element could be applied in wall´s and slabs for housing construction.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2619.pdf: 7427487 bytes, checksum: 98b4ddecbd3d7c77e7243be747b10ff6 (MD5) Previous issue date: 2009-08-17 / This work describes the procedures used in the manufacture and assembly of prestressed concrete hollow core slab systems, along with recommendations for presentation and implementation of projects in order to optimize the use of such elements and also its functionality, trying to keep the same quality and durability. So, it is briefly shown that the theory applied to the development of calculations and verifications in the ultimate and service states, considering the bending behavior of the panels, the shear and the excessive deformation, and prestress losses that are of great importance for the final results. Therefore, it creates a scheme to solve two numerical examples which come from a cross-section preestablished on the basis of tables published that are related to overload and long spans which the slab can achieve. Then compare the results obtained in the examples with the values that the tables showed and then do relevant comments. Finally, the conclusions are provided and comments for improvements in the sector of design and production of hollow core slabs, followed by suggestions for future work. / O presente trabalho descreve os procedimentos de fabricação e montagem utilizados no sistema de lajes alveolares em concreto protendido, juntamente com recomendações para apresentação e execução dos projetos a fim de otimizar o uso desses elementos quanto a sua funcionalidade, prezando manter a qualidade e a durabilidade dos mesmos. Para isso, mostrase sucintamente a teoria aplicada para o desenvolvimento dos cálculos e verificações nos estados limites último e de serviço, levando-se em conta o comportamento dos elementos à flexão, ao cisalhamento, assim como as deformações excessivas, além de tratar das perdas de protensão, que se mostram de grande importância para o resultado final. Com isso, cria-se um roteiro para resolver dois exemplos numéricos, os quais partem de uma seção préestabelecida, com base em tabelas publicadas, em que relacionam a sobrecarga e o vão máximo que a laje pode atingir. Em seguida, são comparados os resultados obtidos nos exemplos com os valores que as tabelas apresentam e feitos os comentários pertinentes. Finalmente, são fornecidas as conclusões e comentários para melhorias no setor de projeto e produção de lajes alveolares, seguidos de sugestões para trabalhos futuros.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6087.pdf: 6209007 bytes, checksum: c523b57cc22447f5b1855a8ede7512b2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / In this work flexure shear and tension shear are studied. It is presented a literature review with emphasis on the major normative recommendations about the shear strength in elements without shear reinforcement. Concerning flexure shear capacity considerations are made about the tensile strength of high strength concrete by analysis of 39 experiments. This samples were collected in the literature and are presented herein. Furthermore, it is proposed to consider the variable influence of prestressing on the shear strength. With respect to tension shear, it is proposed the coefficient b, which seeks to improve the traditional models considering indirectly the influence of shear stresses in transmission length. 49 international experiments are analyzed to validate this coefficient and it is concluded that the modified models show significant improvements. Yet developed an experimental program were tested 15 hollow core slabs varying the distance between the edge of the slab and its nearest support. All failures were by tension shear. The transmission length established by NBR14861 was considered adequate for the tested slabs by correlation with tension shear test results. / Os mecanismos condicionantes à ruptura por força cortante em lajes alveolares são estudados: flexo-cortante e tração diagonal. Apresenta-se a revisão bibliográfica com ênfase nas recomendações dos principais códigos normativos acerca da resistência à força cortante em elementos sem armadura transversal. Quanto à flexo-cortante, considerações são feitas sobre a resistência à tração de concretos de alta resistência pela análise de 39 experimentos coletados na literatura e apresentados neste trabalho. Além disso, propõe-se a consideração da influência variável da protensão na resistência a força cortante. No tocante a tração diagonal, propõe-se o coeficiente b, que busca melhorar os modelos de cálculo tradicionais considerando de forma indireta a influência dos esforços cisalhantes devido à introdução da protensão na laje alveolar. São analisados 49 experimentos internacionais para a validação deste coeficiente e conclui-se que os modelos de cálculo modificados por este coeficiente apresentam melhoras significativas. Desenvolveu-se ainda um programa experimental em que foram ensaiadas 15 lajes alveolares variando a distância entre a extremidade da laje e seu apoio mais próximo. Todas as rupturas foram pelo mecanismo de tração diagonal. O comprimento de transferência de protensão estabelecido pela NBR14861 foi considerado adequado para as lajes ensaiadas pela correlação com os resultados dos ensaios de ruptura por força cortante.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-03T20:43:15Z No. of bitstreams: 1 DissRMLCD.pdf: 5085263 bytes, checksum: e183a49ef856b81a1918e8f113f42ff3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:13:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRMLCD.pdf: 5085263 bytes, checksum: e183a49ef856b81a1918e8f113f42ff3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:13:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRMLCD.pdf: 5085263 bytes, checksum: e183a49ef856b81a1918e8f113f42ff3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T19:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRMLCD.pdf: 5085263 bytes, checksum: e183a49ef856b81a1918e8f113f42ff3 (MD5) Previous issue date: 2015-02-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Industrialization in the Brazilian construction industry is a growing trend, while the need to fulfill tight deadlines increases as well as labor costs, being mandatory to keep quality standards and the competitiveness of enterprises. In this sense, the precast concrete is an increasingly valid solution.Among him, the floor in hollow core slabs of prestressed concrete, as part of a constructive system of open cycle. This kind of floor can be applied in various sectors and to the most varied typologies. The ABNT NBR 14861: 2011 is still quite new, and includes a set of quality control care for the implementation of hollow core slabs in prestressed concrete, although it is felt that the respective degree of detail could be improved.On the other hand, the standard has just focusing on such care specially concerning project and product approaches, and not so much with a process approach. There is also some difficulty in the flow of information and knowledge between the academy and industry in general. The dissertation provides a detailed analysis of production of hollow core slabs in prestressed concrete, according to the respective processes, since the inputs enter factories, until the structural cover is performed on site. The macro-production process is divided into several stages of lower complexity, and contains a detailed listing of quality control procedures required, in a simple and practical manner. Thus, can be established a kind of a guide to good quality control practices for the production of LACP, which is then systematized through a set of checklists. The establishment of guidelines for good quality control practices in the various LACP production stages is the main goal of this research. In order to accomplish this goal have been made extensive literature reviews on Quality and hollow core slabs, using theses, dissertations, monographs, papers, magazines and electronic sites. Were also made visits to a factory which produces equipment for production of hollow core slabs, and to a plant producing LACP, in the interior of the state of São Paulo, during which were made unstructured interviews with their maximum management responsables. Finally it was made an essentially qualitative comparative analysis of the data collected and the quality control procedures of the ABNT NBR 14861: 2011. It is intended, with the checklists contained in the dissertation, to ensure production, transportation to site, installation of LACP and execution of the respective structural wrapper, with the highest quality consistency that is possible, thereby minimizing to minimum the existence of possible non-compliances. / A industrialização no setor da construção civil brasileira é uma tendência crescente, ao mesmo tempo que a necessidade do cumprimento de prazos cada vez mais apertados vai aumentando, assim como os custos de mão de obra, sendo obrigatório manter-se os padrões de qualidade das obras e a competitividade das empresas. Nesse sentido, os pré-fabricados em concreto são uma solução cada vez mais válida e entre eles, os pisos em lajes alveolares de concreto protendido (LACP), como elemento de um sistema construtivo de ciclo aberto. Essas lajes podem ser aplicadas nos mais variados segmentos e nas mais variadas tipologias. A norma ABNT NBR 14861:2011 é ainda bastante recente, e contempla um conjunto de cuidados de controle de qualidade para a execução de lajes alveolares em concreto protendido, embora se julgue que o respetivo grau de detalhe poderia ser melhorado. Por outro lado, a norma acaba focando esses cuidados mais segundo abordagens de projeto e de produto, e não tanto numa abordagem por processos. Existe também alguma dificuldade no fluxo de informações e conhecimentos entre os meios acadêmicos e as empresas em geral. A dissertação faz uma análise detalhada da produção de lajes alveolares em concreto protendido, segundo os respetivos processos, desde que os insumos entram nas fábricas, até que a capa estrutural é executada em canteiro. O macro-processo de produção é dividido em várias etapas de complexidade menor, e é feita uma listagem detalhada dos procedimentos de controle de qualidade necessários, e de uma forma simples e prática. Desse modo, consegue-se estabelecer como que um guia de boas práticas de controle de qualidade para a produção de LACP, o qual é depois sistematizado através de um conjunto de listas de verificação (check-list ́s). O estabelecimento de diretrizes para boas práticas de controle de qualidade nas várias etapas de produção de LACP é o objetivo principal desta pesquisa. Para conseguir atingir esse objetivo foram feitas amplas revisões bibliográficas sobre Qualidade e Lajes Alveolares em Concreto Protendido, recorrendo a teses, dissertações, monografias, artigos científicos, revistas e sítios eletrônicos. Foram também realizadas visitas a uma fábrica de equipamentos para produção de LACP, e a uma unidade fabril produtora de LACP, no interior do estado de São Paulo, durante as quais foram feitas entrevistas não estruturadas com os respetivos responsáveis máximos. Finalmente fez-se uma análise comparativa essencialmente qualitativa entre os dados recolhidos e os procedimentos de controle de qualidade que constam da norma ABNT NBR 14861:2011. Pretende-se, com as listas de verificação que constam da dissertação, garantir uma produção, transporte a canteiro, montagem das LACP e execução da respetiva capa estrutural com a máxima coerência de qualidade possível, reduzindo assim ao mínimo a existência de possíveis não conformidades.

Este trabalho analisa, por meio de método experimental, a viabilidade de apropriar a produção de painel alveolar de concreto armado para aplicação em habitações de interesse social. Compara os processos industriais praticados para a produção deste elemento com alternativas inovadoras proporcionadas pela incorporação de fôrma interna, ou núcleo alveolar, que permite apropriar a tecnologia para aplicação em diferentes escalas conforme as características de cada empreendimento. Avalia a execução, a conectividade e o desempenho mecânico em relação à resistência à compressão do painel alveolar. Contribui com contexto de construção sustentável e o aproveitamento de resíduos industriais e conclui que o núcleo alveolar incorporado configura inovação tecnicamente viável no processo de produção do painel alveolar que pode ser utilizado em sistemas de fechamento e superestruturas (paredes portantes e lajes) em habitações. / This work analyzes the viability of appropriate the hollow core slab production for social housing construction, by means of an experimental method procedure. It compares the industrial process with innovated alternatives proportionate by internal hollow nuclear mould incorporate which provides technology appropriation for several production scales according to construction portage. Evaluate the execution, connectivity (with hydraulic and electric systems) and compressive strength of hollow core slabs. The researchs contributions is relate with the context of sustainable construction and the use of industrial waste as construction raw materials and it concludes that internal hollow nuclear mould incorporate is technically viable in hollow core slabs production´s process and this precast element could be applied in wall´s and slabs for housing construction.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-06-09T18:00:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rebeca Freitas Vasconcelos - 2014.pdf: 2286500 bytes, checksum: 175252a3e36474a01ded5d6943e2492f (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-06-10T12:34:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rebeca Freitas Vasconcelos - 2014.pdf: 2286500 bytes, checksum: 175252a3e36474a01ded5d6943e2492f (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-10T12:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rebeca Freitas Vasconcelos - 2014.pdf: 2286500 bytes, checksum: 175252a3e36474a01ded5d6943e2492f (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents the application of optimization techniques for the design of hollow core slabs and beams with precast and prestressed straight cable, considering the calculation of both the immediate losses as the time-dependent. For the slabs formulation allows the designer to obtain the optimal dimensions of the height of the panel, the diameters of the cables and the alveoli, and the number of cables. The beams are obtained beam height, diameter and the number of cables. Are still subject to the conditions of service for bending stresses, constructive limitations and failure conditions. Illustrative examples are presented using the Branch and Bound algorithm and Lingo (PLS), further comparison is made between the weight and the cost of the panel, and from the results of the algorithm and sizing Munte tables that follow Brazilian standards. We conclude that the optimal design has many advantages compared to conventional design, methods of discrete variation that best characterize the optimal variables of the problem, restrictions on the normal stresses ELS are crucial in obtaining the optimal dimensions of the structures and lower panels weight does not necessarily represent the lowest cost. / Este trabalho apresenta a aplicação de técnicas de otimização para o dimensionamento de lajes alveolares e vigas com cabo reto pré-moldadas e protendidas, considerando o cálculo tanto das perdas imediatas quanto das dependentes do tempo. Para as lajes, a formulação permite que o projetista obtenha as dimensões ótimas da altura do painel, dos diâmetros dos alvéolos e dos cabos, e do número de cabos. Nas vigas, são obtidas a altura da viga, o diâmetro e o número dos cabos. São, ainda, observadas as condições de serviço para esforços de flexão, limitações construtivas e condições de falha. Exemplos ilustrativos são apresentados usando o algoritmo de Branch and Bounde o Lingo(PLS). São feitos, ainda, comparativos entre o peso e o custo do painel e entre os resultados obtidos pelo algoritmo e tabelas de dimensionamento encontradas na literatura que seguem normas brasileiras. Conclui-se que o projeto ótimo apresenta inúmeras vantagens se comparado ao projeto convencional, que os métodos de variação discreta caracterizam melhor as variáveis ótimas do problema, que as restrições relativas às tensões normais do ELS são determinantes na obtenção das dimensões ótimas das estruturas e que painéis de menor peso não necessariamente representam o menor custo.

[EN] Several efforts have been made in experimental and theoretical research about shear to understand all the variables that influence the phenomenon. Nowadays, however, due to its complexity, the shear performance of structural concrete elements, especially those without any traditional transversal reinforcement, continue with no clear explanation of the problem. Uncertainty about the problem grows when new variables like fibres are incorporated into the shear study. Research works have demonstrated the effectiveness of steel fibre in improving the mechanical properties of concrete elements. Experimental results reveal that steel fibres have proven effective in improving shear resistance, and they confer some concrete elements more ductility. In adequate amounts, steel fibres can completely or partially substitute traditional shear reinforcements. This is why international codes have included some requirements to take into account the action of fibres on the shear response of concrete elements. However, most recommendations and requirements for steel fibre-reinforced concrete (SFRC) were originally created. New fibres with different materials properties and shapes, such as macrosynthetic fibres, are now available on the market. These fibres, some of which are made of polypropylene, are an alternative in the construction industry given their properties and final cost. Initially, polypropylene fibres were used to control shrinkage cracking. Nevertheless, in the last decade the chemical industry has created larger fibres with better surface shapes, which allows polypropylene fibres to meet the requirements of international codes so they can be used in structural elements. Within this framework, the present PhD thesis aims to contribute to knowledge about fibre reinforced concrete (FRC), especially to study the effectiveness of polypropylene fibres when used as shear reinforcement. For this purpose, a literature review of the material, polypropylene fibre-reinforced concrete (PFRC) and its structural applications is first carried out. This study also discusses the parameters that affect the shear behaviour of traditional concrete and FRC. In order to evaluate the effectiveness of polypropylene fibres in shear, three experimental campaigns are presented. Each campaign represents a different level of study. The first corresponds to the material level, where the shear behaviour of PFRC is evaluated by push-off specimens. The second level involves studying shear in real scale elements. For this purpose, shear critical slender beams were manufactured and tested. The last level corresponds to real application of polypropylene fibres to act as shear reinforcement. In this campaign, deep hollow core slabs, with real sections and supports conditions, were tested. At each level, the shear behaviour of PFRC was evaluated against control reinforced concrete specimens, which were also tested during each campaign. / [ES] Varias investigaciones experimentales y teóricas han sido realizadas para entender el comportamiento a cortante de elementos de hormigón y sus variables. Sin embargo, hoy en día debido a la complejidad del tema, el comportamiento a cortante de elementos de hormigón armado y en especial aquellos que no tienen refuerzo transversal, continúan sin tener una explicación clara. Por otro lado, esta complejidad del cortante aumenta cuando nuevas variables, como las fibras, se incorporan al estudio. Investigaciones han demostrado la efectividad de las fibras de acero para mejorar las propiedades mecánicas de hormigón. Según resultados experimentales, la fibra de acero mejora la resistencia cortante y ductilidad de ciertos elementos. Y en cantidades adecuadas, la fibra puede sustituir total o parcialmente los refuerzos tradicionales de cortante. Es así que varios códigos internacionales han incluido requisitos para tener a las fibras en la respuesta estructural de elementos de hormigón. Sin embargo, estos requerimientos se han creado originalmente para el hormigón reforzado con fibra de acero (Steel fibre-reinforced concrete -SFRC). Nuevas fibras con diferentes materiales y formas, como las fibras macro-sintéticas, han sido introducidas en el mercado. Estas fibras, también llamadas fibras de polipropileno o poliolefina, son una alternativa en la construcción debido a su propiedades y costo final. Inicialmente, las fibras de polipropileno eran usadas únicamente en el hormigón para controlar la fisuración por retracción. Sin embargo, en la última década la industria química ha desarrollado fibras más grandes y con mejores prestaciones de adherencia, que permiten a estas fibras cumplir con requisitos para ser utilizadas estructuralmente. En este contexto, la presente tesis pretende ser una contribución al conocimiento sobre el hormigón reforzado con fibras (Fibre-reinforced concrete - FRC), especialmente en la efectividad de las fibras de polipropileno como refuerzo a cortante. Para esto, primero se realiza un estudio bibliográfico del hormigón reforzado con fibra de polipropileno (PFRC) como material y sus aplicaciones estructurales. Este estudio también tratará sobre los parámetros que afectan el comportamiento a cortante del hormigón tradicional y hormigón reforzado con fibras. Para evaluar la efectividad de las fibras de polipropileno en el cortante, se realizarán tres campañas experimentales. Cada campaña representa un nivel de estudio diferente. El primero es a nivel material en donde se evalúa el comportamiento a cortante a través de especímenes tipo Push-off. El segundo nivel, corresponde al estudio del cortante en elementos a escala real. Para esto se fabrican y ensayan vigas esbeltas críticas a cortante. El último nivel corresponde a una aplicación real de fibras de polipropileno actuando como refuerzo cortante. En esta campaña, se fabrican y ensayan placas alveolares de gran canto con secciones y condiciones de apoyos reales. / [CA] Diverses investigacions experimentals i teòriques han estat realitzades per entendre el comportament a tallant d'elements de formigó i les seues variables. No obstant això, hui en dia a causa de la complexitat del tema, el comportament a tallant d'elements de formigó armat i especialment aquells que no tenen reforç transversal, continuen sense tindre una explicació clara. D'altra banda, aquesta complexitat del tallant augmenta quan noves variables, com les fibres, s'incorporen a l'estudi. Investigacions han demostrat l'efectivitat de les fibres d'acer per a millorar les propietats mecàniques del formigó. Segons resultats experimentals, les fibres d'acer milloren la resistència a tallant i la ductilitat de certs elements. A més, en quantitats adequades, les fibres poden substituir total o parcialment els reforços tradicionals de tallant. És així que diversos codis internacionals han inclòs requisits per a tindre amb compte la resposta estructural de les fibres en els elements de formigó. No obstant això, aquests requeriments s'han creat originalment per al formigó reforçat amb fibres d'acer (Steel fibre-reinforced concrete -SFRC). Noves fibres amb diferents materials i formes, com les fibres macro-sintètiques, han estat introduïdes al mercat. Aquestes fibres, també anomenades fibres de polipropilè o poliolefina, són una alternativa a la construcció a causa de les seues propietats i cost final. Inicialment, les fibres de polipropilè eren usades únicament en el formigó per controlar la fissuració per retracció. No obstant això, en l'última dècada, la industria química ha desenvolupat fibres més grans i amb millors prestacions d'adherència, que permeten a aquestes fibres complir amb requisits per a ser utilitzades estructuralment. En aquest context, la present tesi pretén ser una contribució al coneixement sobre el formigó reforçat amb fibres (Fibre-reinforced concrete - FRC), especialment en l'efectivitat de les fibres de polipropilè com a reforç a tallant. Per això, primer es realitza un estudi bibliogràfic del formigó reforçat amb fibres de polipropilè (PFRC) com a material i les seues plicacions estructurals. Aquest estudi també tractarà sobre els paràmetres que afecten el comportament a tallant del formigó tradicional i del formigó reforçat amb fibres. Per avaluar l'efectivitat de les fibres de polipropilè en el tallant, es realitzaran tres campanyes experimentals. Cada campanya representa un nivell d'estudi diferent. El primer és a nivell material on s'avalua el comportament a tallant a través d'espècimens tipus Push-off. El segon nivell, correspon a l'estudi del tallant en elements a escala real. Per això es fabriquen i assagen bigues esveltes crítiques a tallant. L'últim nivell correspon a una aplicació real de fibres de polipropilè actuant com a reforç a tallant. En aquesta campanya, es fabriquen i assagen plaques alveolars de gran cantell amb seccions i condicions de suports reals. / Ortiz Navas, FR. (2020). Effectiveness of polypropylene fibres as shear reinforcement in structural elements [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153147 / TESIS