O presente trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento das lajes na análise de estruturas de edifícios correntes em concreto armado, pelo uso de um sistema computacional cuja característica principal é a aplicação do método da subestruturação. O sistema faz a análise tridimensional da estrutura, combinando o modelo de pórtico espacial com elementos de flexão de placa. Destacam-se ao longo do trabalho o tratamento dado às lajes: sua adaptação à estrutura por meio do método dos elementos finitos; inclusão no processo de subestruturação em múltiplos níveis; e cálculo das armaduras de flexão a partir da combinação de diferentes carregamentos. Através de alguns exemplos, verifica-se o comportamento das lajes e da estrutura frente a ação das cargas, bem como o processo de transferência de esforços entre os elementos, sendo feitas considerações a respeito dos resultados. / A study about the behavior of concrete plates in the analysis of tall buildings structures is the main objective of this work. This is done by the use of a computer system based on the substructuring method. The system performs the tridimensional analysis of the structure, inserting plate elements into the spatial frame model. The work emphasizes the treatment given to the concrete plates: its adaptation to the structure by the use of the finite element method; inclusion in the multi-level substructuring process; computation of bending reinforcements to resist the various loads combinations. Through some examples, the behavior of the concrete plates and structure face to the loads action, and the process of efforts transference among elements, are verified and the results are commented.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T18:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:57:24Z : No. of bitstreams: 1 173958.pdf: 54661838 bytes, checksum: 1e93bc142d5e7d01fcd0607143b82417 (MD5) / Modelamento de lajes isoladas e painéis de lajes contínuas de concreto armado por Analogia de Grelha. Estudo comparativo com os resultados obtidos por Métodos Elásticos. Estudo da influência dos parâmetros de rigidez a torção das lajes, da altura das lajes e da flexibilidade dos apoios. Exemplos de aplicação: laje com bordo livre, laje em formato L, laje com carga linear, laje com furos e laje cogumelo.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Unidirectional precast slabs are structural elements formed by prefabricated concrete joists interspersed with filler elements and complemented by a layer of concrete casted "in situ". The bending stresses are absorbed solely by the joists and, therefore, the filler can be of any material provided that supports the stresses generated in the assembly and concreting of the compression layer. Within this context, used and discarded packaging can be an alternative for slab fillers. In this work, four typologies of slabs using discarded materials as filler and a reference were experimentally evaluated: ceramic tiles as reference, PET bottles, cardboard boxes and aluminum cans. Twelve prototypes were fabricated with four beams each with a total length of three meters. The widths were defined by the dimensions of the filling elements. All samples were subjected to bending test at four points using LVDT (Linear Variable Differential Transform), straingages and data acquisition system (QuantumX, HBM) with software interface (CatmanEasy). The specific deformations were measured in upper and lower faces of the joists. The loads were related to strains at L/250 (Brazilian standard NBR 6118:2007), L/500 (European standard BS EN 15073-1/08) and at break. Also, a study of the economic feasibility for the use of the alternative materials was performed. The results showed that the production of prefabricated slabs using discarded filling elements can replace the conventional ceramic blocks regarding technical and economical aspects. The slabs using discarded elements showed 20% weight reduction regarding the reference slabs using ceramic tiles. Also, the breaking load for slabs using discarded elements was higher. Finally, the cost was slightly lower for slabs made with two of the packagings. / Lajes pré-moldadas comuns unidirecionais são elementos estruturais compostos por vigotas de concreto pré-fabricadas, intercaladas com elementos de enchimento e complementadas por uma capa de concreto moldada “in loco”. Os esforços de flexão são absorvidos exclusivamente pelas vigotas, podendo, portanto o material de enchimento ser de qualquer natureza desde que atenda aos esforços gerados na montagem e na concretagem da capa de compressão. Dentro desse contexto, embalagens já utilizadas e descartadas pode ser uma alternativa. Nesse trabalho foram avaliadas experimentalmente quatro tipologias de lajes utilizando diferentes materiais descartados como enchimento: tavela cerâmica como referência, garrafas de PET, embalagens cartonadas e latas de alumínio. Foram confeccionados doze protótipos, com quatro vigotas cada com comprimento total de três metros. As larguras foram definidas pelas dimensões dos elementos de enchimento. Todas as amostras foram submetidas a ensaio de flexão em quatro pontos, utilizando LVDT (Linear Variable Differential Transforme), straingages e sistema de aquisição de dados QuantumX (marca HBM) com interface com o software CatmanEasy.. Foram medidas as deformações específicas nas faces superior e inferior das vigotas; as cargas relacionadas aos deslocamentos L/250 (Norma NBR 6118:2007); L/500 (Norma europeia BS EN 15037-1/08) e na ruptura, além da realização de um estudo da viabilidade econômica para a utilização dos materiais alternativos. Os resultados indicaram que afabricação de lajes pré-fabricadas com componentes de enchimento usados e descartados podem substituir os blocos cerâmicos convencionais tanto no aspecto técnico como econômico. Uma das vantagens verificadas foi o peso próprio, que mostrou uma redução média de até 20%, em relação às lajes de referência com tavelas cerâmicas. A capacidade de carga na ruptura é superior nas lajes que utilizaram as embalagens recicláveis. O custo ficou discretamente inferior com duas das embalagens utilizadas.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-12T11:02:40Z No. of bitstreams: 1 2012_AaraoFerreiraLimaNeto.pdf: 13715701 bytes, checksum: 0ac40e8cad702a927575a133d4dde7ed (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-13T11:36:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AaraoFerreiraLimaNeto.pdf: 13715701 bytes, checksum: 0ac40e8cad702a927575a133d4dde7ed (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T11:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AaraoFerreiraLimaNeto.pdf: 13715701 bytes, checksum: 0ac40e8cad702a927575a133d4dde7ed (MD5) / O capitel é um elemento estrutural usado para facilitar a transferência das cargas nas lajes para os pilares em pavimentos sem vigas. Eles são bastante utilizados no combate à punção, apesar de até hoje existirem poucos estudos desenvolvidos com o objetivo de avaliar sua eficiência e a influência das diversas variáveis de projeto no comportamento e resistência de ligações laje-pilar com capitéis. Este trabalho tem como objetivo contribuir para o entendimento do comportamento de lajes cogumelo, avaliando ainda as recomendações apresentadas pelas normas de projeto. Foram analisadas experimentalmente 12 lajes de concreto armado sob carregamento simétrico, sendo destas 2 lajes lisas, usadas como referência, e 10 lajes cogumelo, com variação da seção transversal dos pilares, assim como na seção transversal e inclinação dos capitéis. Foram utilizados nas lajes concreto com resistência à compressão variando de 32 a 46 MPa, não sendo utilizadas armaduras de cisalhamento. E com as armaduras de flexão distribuídas ortogonalmente. As lajes eram quadradas com lado de 2600 mm e espessura de 140 mm, com segmentos de pilares de seção quadrada, retangular e circular. As principais variáveis foram as seções transversais dos capitéis, modificadas de acordo com a seção do pilar, suas inclinações, que variaram na razão de 1:1,5, 1:2, 1:3 e 1:4 e sua espessura que foi de 110 mm para a primeira inclinação e de 55 mm para as demais. São apresentados e analisados resultados de cargas últimas e modos de ruptura, padrões de fissuração, flechas, deformações do concreto e da armadura de flexão principal. São também apresentadas comparações entre as cargas de ruptura observadas e estimadas de acordo com as recomendações das normas NBR 6118 (2007) e EUROCODE2 (2004), assim como as estimativas pela Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento, desenvolvida por MUTTONI (2008). Por fim, as lajes foram analisadas através de modelos computacionais não-lineares axissimétricos, empregando um software que utiliza o método dos elementos finitos (MEF), objetivando compreender melhor o mecanismo de ruptura por punção de lajes com capitel. Os resultados mostraram a eficiência dos capitéis no aumento da capacidade resistente, com ganhos de até 80% em relação às lajes sem capitéis, assim como maior ductilidade nos modos de ruptura. Foi possível comprovar a previsão da localização da superfície de ruptura para lajes apoiadas em capitéis com inclinações de até 1:2. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The capital is a structural element used to facilitate the transfer of loads on the slab for the columns on floors without beams. They are widely used to combat punching, although to date there are few studies with the aim of evaluating its effectiveness and influence of various design variables on the behavior and strength of slab-column connections with capitals. This paper aims to contribute to the understanding of the behavior of mushroom slabs, still assessing the recommendations made by the design standards. Twelve (12) reinforced concrete slabs under symmetrical loading were experimentally analyzed, with 2 flat slabs for reference, and 10 mushroom slabs with variations in the cross section of the columns and capitals and its inclination as well. Concrete with compressive strength ranging from 32 to 46 MPa was used, all of them without shear reinforcement and with the same two-way flexural reinforcement. The slabs were square with sides measuring 2600 mm and thickness of 140 mm, with short length columns with square, rectangular or circular cross sections. The main variables were the cross sections of the capitals, which varied according to the columns cross section shapes, and their inclinations of 1:1.5, 1:2, 1:3 and 1:4. Results for failure loads and modes, crack patterns, deflections, concrete and steel strains are presented and analyzed. Comparisons between experimental and estimated failure loads according to the codes NBR 6118 (2007) and EUROCODE2 (2004) are presented and discussed, including estimates given by the Critical Shear Crack Theory developed by MUTTONI (2008). Finally, the slabs were analyzed through non-linear axisymmetric computational models, using a finite element software, in order to better understand the punching failure mechanism of mushroom slabs with capitals. The results showed the efficiency of the capital to increase the punching resistance of the slabs, with gains of up to 80% compared to the slabs without capitals, and more ductility for the failure modes as well. It was also possible to prove the prediction for the failure surface position in slabs supported by capital with inclinations of up to 1:2.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-19T14:54:30Z No. of bitstreams: 1 2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-19T17:30:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-19T17:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / O fenômeno de punção em lajes lisas é um fator determinante na elaboração e nas verificações de projeto deste tipo de sistema construtivo. Quando a ligação laje-pilar está submetida a carregamento excêntrico o número de variáveis envolvidas na formulação é consideravelmente maior em relação à situação de carregamento simétrico, o que aparentemente reduz a precisão do método de verificação para este caso. O emprego da armadura de cisalhamento é uma solução bastante utilizada para aumentar a resistência à punção da ligação laje-pilar. É com base nestas informações que este trabalho propõe um estudo de lajes lisas com e sem utilização de armadura de cisalhamento submetidas a carregamento simétrico ou excêntrico. Foram analisadas experimentalmente dezesseis modelos locais de laje lisa apoiada sobre um pilar retangular interno. As lajes foram armadas ao cisalhamento com armadura do tipo double-headed stud e submetidas a carregamento simétrico e excêntrico. As lajes possuíam dimensões quadradas com 2500 mm de lado e 180 mm de espessura, moldadas com concreto usinado de resistência média em torno de 50 MPa. O pilar de cada modelo possuía seção transversal com dimensões retangulares de 200mm por 400mm. As principais variáveis de ensaio foram a utilização ou não de armadura de cisalhamento, a taxa de armadura de cisalhamento, o número de camadas da armadura de cisalhamento, o tipo de carregamento (simétrico ou excêntrico) e o eixo de flexão dos modelos submetidos ao carregamento excêntrico. São apresentados os resultados de carga última, dos deslocamentos verticais, das deformações na armadura de flexão, das deformações na armadura de cisalhamento, das deformações no concreto e também a posição e inclinação da superfície de ruptura das lajes e o mapa de fissuração de cada laje. Os resultados experimentais coletados foram adicionados a um banco de dados criado para uma análise de desempenho das recomendações sobre a verificação da resistência à punção de algumas normas de projeto. As normas analisadas foram: NBR 6118 (2007), Eurocode 2 (2004), ACI 318M (2008) e também foram avaliadas as prescrições utilizadas para as estimativas de resistência à punção da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Algumas das principais contribuições deste trabalho foram a adaptação do Método da Superfície de Resistência Mínima (MSRM) para o caso de lajes submetidas a carregamento simétrico e a proposta de uma nova formulação para este método no caso de lajes submetidas a carregamento excêntrico. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The punching shear phenomenon in flat slabs is a main factor in the design of this type of structural system. When the slab-column connection is subjected to eccentric loading the number of involved variables in the formulation is considerably higher if compared to the situation of symmetrical loading, which apparently reduces the accuracy of the verification method for this case. The use of shear reinforcement is a solution often used to increase the punching shear strength in the slab-column connection. It is based on these information that this work proposes a study of the use of flat slabs with shear reinforcement and subjected to symmetrical and eccentric loading. Sixteen local models of flat slab supported on a rectangular internal column were tested. The slabs had shear reinforcement consisting of double-headed studs and were subjected to symmetrical and eccentric loading. The slabs had square dimensions with a side of 2,500 mm and with a thickness of 180 mm, casted concrete with average compressive strength around 50MPa. The column of each model had rectangular dimensions: 200 mm wide by 400 mm long. The principal test’s variables were the use of shear reinforcement, the rate of shear reinforcement, the number of layers of shear reinforcement, the type of load (symmetrical or eccentric) and the bending axis in the case of to eccentric loading . The results consist of vertical displacements of the slabs, strains in the bending and shear reinforcement, strains on the concrete and also the position and inclination of the failure surface of the slabs and cracking map of each slab. The experimental results collected were added to a database created for a comparative analysis of design code recommendations on punching shear strength. The codes analyzed were: NBR 6118 (2007), Eurocode 2 (2004), ACI 318M (2008) .The procedure used to estimate the ultimate punching shear strength of the Critical Shear Crack Theory (CSCT) was also evaluated. Some of the main contributions of this work were an adaptation of Surface of Minimum Shear Resistance (SMSR) for the case of slabs subjected to symmetrical loading and a new formulation for this method in the case of slabs subjected to eccentric loading.

As lajes nervuradas de concreto armado são constituídas por vigas solidarizadas por uma mesa de concreto, estas lajes podem ser totalmente moldadas \"in loco\", ou possuirem parte das vigas (nervuras) pré-moldadas. Existem algumas particularidades tanto no dimensionamento, desde a obtenção dos esforços solicitantes, quanto na execução das lajes nervuradas. O conhecimento dessas particularidades, bem como o caminhamento correto, desde o projeto até a execução das lajes é fundamental para o bom desempenho das mesmas, de maneira segura e econômica. Estas particularidades são analisadas, incluindo-se algumas recomendações das normas, sendo apresentados resultados e comentários embasados na bibliografia pesquisada e algumas considerações do autor deste trabalho. Analisam-se, também, através de exemplos de aplicação os casos mais comuns de lajes nervuradas, inclusive com o detalhamento das armaduras. / The rib reinforced concrete slabs are made solid beams on a concrete table; these slabs can be completely shaped in loco or they have a part of the beams pre-shaped. There are some particularities even in the dimensions (since the acquisition of the solicitant efforts) as in the execution of the rib reinforced concrete slabs. The knowledge of these particularities, as well as the correct procedures, since the project till the execution of the slabs is fundamental for the good perfomance of them, in a safe and economic mood. These particularities are analysed including some recommendations of the norms; the results and the commentaries are based and presented in the researched bibliography and some considerations of the author of this work. The most common cases of the rib reinforced concrete slabs are analysed through application examples, including the armature details.

As lajes nervuradas de concreto armado são constituídas por vigas solidarizadas por uma mesa de concreto, estas lajes podem ser totalmente moldadas \"in loco\", ou possuirem parte das vigas (nervuras) pré-moldadas. Existem algumas particularidades tanto no dimensionamento, desde a obtenção dos esforços solicitantes, quanto na execução das lajes nervuradas. O conhecimento dessas particularidades, bem como o caminhamento correto, desde o projeto até a execução das lajes é fundamental para o bom desempenho das mesmas, de maneira segura e econômica. Estas particularidades são analisadas, incluindo-se algumas recomendações das normas, sendo apresentados resultados e comentários embasados na bibliografia pesquisada e algumas considerações do autor deste trabalho. Analisam-se, também, através de exemplos de aplicação os casos mais comuns de lajes nervuradas, inclusive com o detalhamento das armaduras. / The rib reinforced concrete slabs are made solid beams on a concrete table; these slabs can be completely shaped in loco or they have a part of the beams pre-shaped. There are some particularities even in the dimensions (since the acquisition of the solicitant efforts) as in the execution of the rib reinforced concrete slabs. The knowledge of these particularities, as well as the correct procedures, since the project till the execution of the slabs is fundamental for the good perfomance of them, in a safe and economic mood. These particularities are analysed including some recommendations of the norms; the results and the commentaries are based and presented in the researched bibliography and some considerations of the author of this work. The most common cases of the rib reinforced concrete slabs are analysed through application examples, including the armature details.

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Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008