Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-07-16T20:10:02Z No. of bitstreams: 1 2012_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 25662123 bytes, checksum: 781196651e53a3725244b2e1cf6dfd48 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-18T12:01:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 25662123 bytes, checksum: 781196651e53a3725244b2e1cf6dfd48 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-18T12:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_WallisonCarlosdeSousaBarbosa.pdf: 25662123 bytes, checksum: 781196651e53a3725244b2e1cf6dfd48 (MD5) / A ligação direta entre pilares e lajes de concreto armado é uma alternativa cada vez mais freqüente nos projetos de construção civil. Diversos fatores podem indicar a conveniência da utilização de um modelo estrutural do tipo laje lisa, ou solução com pilar apoiado em uma laje. Em ambos os casos, têm-se a situação da carga aplicada em uma área reduzida, gerando tensões de cisalhamento significativas na região da laje ao redor do pilar ou área carregada. Assim a laje tende a romper por punção. Neste trabalho foram investigados o comportamento estrutural e a resistência última à punção de ligações entre lajes lisas e pilares de canto reentrante. As principais variáveis consideradas foram: armadura de cisalhamento e excentricidade de carga na ligação. Foram ensaiados quatro modelos locais de ligação laje-pilar de canto reentrante, distribuídos em dois grupos: um com duas lajes sem armadura de cisalhamento, ensaiadas com diferentes excentricidades de carga e o outro grupo com duas lajes, uma com três e a outra com quatro camadas de double headed studs com disposição radial. Foram analisados os resultados de cargas últimas, fissuração, deslocamento vertical, deformações das armaduras de flexão e de cisalhamento e do concreto, e rotação das lajes. A armadura de cisalhamento e as diferentes excentricidades de carga influenciaram o comportamento e a carga de ruptura das lajes. Essas influências foram quantificadas. Os resultados experimentais foram comparados com os estimados segundo as normas: NBR 6118:2007, Eurocode 2:2004 e ACI 318:2008. Para os modelos sem armadura de cisalhamento as estimativas de resistência à punção obtidas com a NBR 6118:2007 e o Eurocode 2:2004 foram semelhantes aos resultados obtidos experimentalmente, enquanto que o ACI 318:2008 apresentou resultados mais conservadores de resistência à punção em relação aos observados em laboratório. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The direct link between reinforced concrete columns and slabs is an alternative increasingly common in civil construction projects. Several factors may indicate the convenience of the use of a structural model of the type flat slab or with column supported by a slab. In both cases, there is the situation of load applied in a small area, generating significant shear stresses in the region of the slab around the column or the loaded area, thus the slab tends to fail by punching. In this work it was investigated the structural behavior and ultimate punching strength of connections between flat slabs and reentrant corner columns. The main variables considered were shear reinforcement and eccentricity of the load on the link. Four local models of slab-reentrant corner column link were tested, divided in two groups: one with two slabs without shear reinforcement tested with different load eccentricities and the other with two slabs, one with three and the other with four layers of double headed studs with radial layout. It was analyzed the results of ultimate load, cracking, vertical displacement, strains in bending and shear reinforcement and at the bottom surface of the concrete, and slab rotation. The shear reinforcement and different load eccentricities influenced the behavior and rupture load of the slabs. These influences were quantified. The experimental results were compared with those estimated according to the codes: NBR 6118:2007, Eurocode 2:2004 and ACI 318: 2008. For models without shear reinforcement, estimates of punching strength obtained with NBR 6118:2007 and Eurocode 2:2004 were similar to those obtained experimentally, while ACI 318:2008 presented more conservative results of punching strength than those observed in laboratory.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-04T12:30:19Z No. of bitstreams: 1 2013_BernardoNunesdeMoraesNeto.pdf: 20442301 bytes, checksum: a9cf8faa1ef7e12dfba847eb6413eecb (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-07-04T13:31:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_BernardoNunesdeMoraesNeto.pdf: 20442301 bytes, checksum: a9cf8faa1ef7e12dfba847eb6413eecb (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-04T13:31:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_BernardoNunesdeMoraesNeto.pdf: 20442301 bytes, checksum: a9cf8faa1ef7e12dfba847eb6413eecb (MD5) / O presente estudo avalia o comportamento da ligação laje x pilar de lajes reforçadas com fibras de aço, localizada internamente à edificação e submetida a carregamento simétrico. Para este fim, realizaram-se testes experimentais e análises que discutiram a performance de alguns códigos de projeto e de modelos teóricos em prescrever a resistência última à punção de lajes reforçadas com fibras de aço. No tocante ao estudo experimental, foram realizados 8 testes de punção até a ruína, sendo 2 lajes de referência e 6 de concreto reforçado com fibras de aço, CRFA. A dimensão das peças foi de 2550 x 2550 x 150 mm3 e a ligação laje x pilar foi simulada por uma placa de aço de 200 x 200 x 50 mm3 em contato com a laje. As variáveis avaliadas foram: a resistência à compressão do concreto, fcm, 50 e 70 MPa e a quantidade de fibra adicionada à massa de concreto, Vf, 0, 60, 75 e 90 kg/m3. No que diz respeito às lajes de CRFA, uma das particularidades destas peças foi a utilização de armaduras de flexão apenas em uma região próxima à área carregada. Entretanto, nas questões de cálculo, as taxas de armadura, ?s, destas lajes foram as mesmas apresentadas pelas lajes de referência (armada em toda a sua extensão), visto que as recomendações normativas sugerem que o valor de ?s seja obtido sobre uma largura preestabelecida da laje. Nas análises dos códigos de projeto, foram avaliadas as prescrições do ACI 318 (2008), do CEB-FIP (1991), do EC2 (2004), da NBR 6118 (2003) e do CEB-FIP (2010). No que se refere aos modelos teóricos, discutiram-se as propostas de NARAYANAN e DARWISH (1987), de SHAABAN e GESUND (1994), de HARAJLI et al. (1995), de HOLANDA (2002), de CHOI et al. (2007), de MUTTONI e RUIZ (2010) e de HIGASHIYAMA et al. (2011). As referidas análises, além de avaliarem a dispersão e o nível de conservadorismo dos resultados, também os classificam segundo uma adaptação do critério de penalidade proposto por COLLINS (2001), o Demerit Points Classification - DPC. Por fim, com o intuito de contribuir ao conhecimento do dimensionamento à punção de lajes lisas reforçadas com fibras de aço, o presente trabalho apresenta uma proposta de cálculo com base na formulação de MUTTONI (2008), a qual estabelece o valor da resistência à punção segundo a Critical Shear Crack Theory. Para este propósito, foi discutida a relação carga x rotação e o critério de ruína das lajes reforçadas com fibras. Na sequência, também foi abordada uma proposta, a qual se baseia nos estudos de MUTTONI e RUIZ (2010) e adota a lei constitutiva tensão x abertura de fissura sugerida pelo CEB-FIP (2010), para estabelecer a parcela de contribuição da fibra de aço na resistência à punção. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the present dissertation the behaviour of the column-slab connection interior of a building is investigated. Symmetric load conditions are assumed for this connection and a special focus is given in slabs made by steel fibre reinforced concrete (SFRC). For this purpose, experimental programs were carried out, and from these results and from a data base that collects the relevant results found in specialized bibliography, the predictive performance of the most reputed theoretical models for the prediction of the punching resistance of steel fibre reinforced concrete slabs was assessed. The experimental program was composed by eight slabs, two of them without steel fibres (reference slabs), and the remaining six slabs were made with SFRC. All the slabs have dimensions of 2550 x 2550 x 150 mm3, and the column-slab connection was simulated by a steel plate of 200 x 200 x 50 mm3 in direct contact with the slab. In this experimental program the influence of the following variables on the punching behaviour of the tested slabs was investigated: concrete strength class (average compressive strength, fcm, of 50 and 70 MPa); content of fibres added to the concrete (0, 60, 75 and 90 kg/m3). In the tested slabs, in an attempt of providing conditions for punching failure mode, conventional longitudinal tensile steel bars were disposed in the centre of the slab, close to the loaded area. The predictive performance of the formulations available in the following design guidelines was assessed: ACI 318 (2008), CEB-FIP (1991), EC2 (2004), NBR 6118 (2003), and CEB-FIP (2010). The accuracy of the following theoretical models was also investigated: NARAYANAN and DARWISH (1987), SHAABAN and GESUND (1994), HARAJLI et al. (1995), HOLANDA (2002), CHOI et al. (2007), MUTTONI e RUIZ (2010), and HIGASHIYAMA et al. (2011). The performed analyzes have covered the dispersion of the results, level of accuracy of the predictions of these models, and the Demerit Points Classification (DPC) proposed by COLLINS (2001). Finally, based on the formulation proposed by MUTTONI (2008), a new approach is proposed to estimate the punching resistance of SFRC slabs according to the Critical Shear Crack Theory. For this aim, the load-rotation relationship, and the failure criterion of SFRC slabs during the loading process were determined. Like the proposal of MUTTONI and RUIZ (2010), in the present approach the fibre reinforcement contribution was simulated by the stress-crack width but now adopting recommendations of CEB-FIP (2010).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-06-21T19:44:00Z No. of bitstreams: 1 2010_ElaineJaricunaPereiradeAlbuquerque.pdf: 4245469 bytes, checksum: 610bbb590bbcd948f5655fee3c0e8102 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-22T14:08:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_ElaineJaricunaPereiradeAlbuquerque.pdf: 4245469 bytes, checksum: 610bbb590bbcd948f5655fee3c0e8102 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-22T14:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_ElaineJaricunaPereiradeAlbuquerque.pdf: 4245469 bytes, checksum: 610bbb590bbcd948f5655fee3c0e8102 (MD5) / São analisadas experimentalmente 8 (oito) modelos locais de ligação laje lisa/pilar retangular de centro com armadura de cisalhamento tipo stud. Os modelos são constituídos por lajes quadradas com 2500 mm de lado e 180 mm de espessura, com pilar central retangular de seção transversal de 200 mm x 400 mm e comprimento de 800 mm acima e 600 mm abaixo da laje. A armadura de cisalhamento das lajes foi constituída por uma distribuição “radial” de studs com diâmetro de 8 mm. As principais variáveis dos ensaios foram a quantidade de camadas dessa armadura de cisalhamento (studs) e a orientação da direção da flexão da laje em relação aos lados do pilar central retangular. Foram realizadas comparações entre os resultados experimentais e as prescrições normativas estabelecidas pela NBR 6118:2003 e por alguns códigos internacionais de referência, como o ACI 318M-08 e o EUROCODE 2:2004, para verificar se as formulações desses códigos são adequadas. Foi verificada a influência dos studs no aumento da rigidez da ligação, na alteração do padrão de fissuração, e na forma do cone de ruptura. As comparações mostraram que o EUROCODE 2:2004 forneceu melhores estimativas e a favor da segurança, em relação aos demais códigos avaliados. A NBR 6118:2003 apresentou boas estimativas, enquanto o ACI 318M-08 mostrou-se mais conservador, em parte por ter em sua formulação limitações para resistência característica do concreto e tensão de escoamento do aço. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Eight flat slab/central rectangular columns models were tested. The slabs had a stud type shear reinforcement and were 2500 mm square and 180 mm thick, with 200 mm x 400 mm cross-section columns, and 800 mm length above and 600 mm length below the slab. The 8 mm diameter studs of the shear reinforcement were radially distributed. The main variables of the tests were the studs shear reinforcement number of layers and the bending direction in relation to the rectangular columns sides. The influence of the studs on the increase of the rigidity of the connection and on the alteration of the crack pattern and on the shape of the rupture cone was verified. Comparisons were made between the experimental and the estimations by the Brazilian Code NBR 6118:2003 and by ACI 318M-08 and Eurocode 2:2004. Better conservative estimates were provided by EUROCODE 2:2004. NBR 6118:2003 presented good estimations, while ACI 318M-08 was the most conservative, due to its limitations on how the concrete and the steel strengths are dealt.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-07-05T14:52:55Z No. of bitstreams: 1 2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-06T13:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T13:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / São apresentados neste trabalho resultados experimentais dos ensaios de dezesseis modelos locais de ligação laje lisa protendida-pilar de extremidade. Buscou-se por meio desses ensaios avaliar a influência da relação do momento fletor M/V (momento fletor nas duas direções ortogonais dividido pela força cortante), da relação C1/d (dimensão perpendicular do pilar dividia pela altura útil da laje), da presença de overhang e do nível de protensão na resistência à punção. Foram realizadas também comparações entre os resultados experimentais e as previsões da NBR 6118:2003 e de outras duas normas: ACI 318M-02 e EUROCODE 2:2001. As análises realizadas indicaram que o acréscimo de tensão nos cabos está associado ao tipo de carregamento aplicado. As deformações das barras da armadura passiva foram bastante influenciadas pelo tipo de carregamento, embora esta influência tenha se concentrado nas faixas do pilar, mais precisamente na região próxima a este. As deformações da superfície inferior das lajes dos modelos sofreram influência da disposição dos cabos de protensão. A presença de overhang aumenta a rigidez da ligação, influencia no padrão de fissuração e na forma do cone de ruptura. As comparações com as normas mostraram que o ACI 318M-02 (média: 2,90) apresentou o desempenho mais conservador dentre todas as outras normas avaliadas. Este elevado conservadorismo se deve ao fato desta norma ter em sua formulação limitações para o cálculo à punção, em especial em pilares de extremidade. O EUROCODE 2:2001, com média igual a 1,60, foi o texto oficial menos conservador. A norma brasileira (média: 2,46) obteve resultados bastantes conservadores, principalmente para o caso de transferências de momentos em duas direções. Todas as normas analisadas mostraram-se não estarem ajustadas para relação C1/d maior que 2,0, apenas o EUROCODE 2:2001 se mostrou capaz de boas previsões de carga de ruptura para os casos da contribuição do overhang na tensão resistente para ligações laje/pilar de borda com transferência de momentos em duas direções ortogonais. As modificações propostas se mostraram adequadas para a previsão de cargas de ruptura nos casos ensaiados, reduzindo o conservadorismo e tronando, principalmente nos casos do ACI 318M-02 (média: 1,32) e da NBR 6118:2003 (média: 1,37), as formulações mais homogêneas e próximas do fenômeno observado. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Sexteen local post-tensioned flat slab-edge column conections with unbonded tendons were tested and analyzed in this work. The intent was evaluate the influence of the bending moment/shear force (M/V), C1/d relation, the level of post tension, the presence of overhang and the moment transfer on both ortogonal directions in the pushing shear resistence in those connections. Were made comparisons of those results with analytical predictions established by NBR 6118:2003 and two others international codes: ACI 318M-02 and EUROCODE 2:2001; and modifications was proposed to improve those performances. The analysis of the tension of the tendons shows that increase of the tensions during the test is directly related with the applied load. Instrumented bars of the reinforcement showed that the applied loads have much influence on deformations and that the pushing shear phenomenon is restricted to areas closer to the column. The deformation of the inferior surface of the concrete around the connection was influenced by the arrangement of the tendons and by the presence of the overhang. The presence of the overhang enhances the connection rigidity and influence the standard of cracking and the shape of the truncated cone of failure. The carried out analysis of the codes showed that the ACI 318M-02 (average: 2,90) was the more conservative code among those studied. This high conservatism happens because of the restrictions that the American code imposes to calculation of the slab-edge columns connections. The code that had better performance for connections tested was EUROCODE 2:2001 (average: 1,60). The Brazilian code, NBR 6118:2003, was fairly conservative (average: 2,46), particularly in the cases with moment transfer on both orthogonal directions. All codes analyzed are not be adjusted to range of C1/d larger than 2,0 and only EUROCODE 2:2001 achieved god results on predict the failure load in cases of the contribution of the overhang to the pushing shear resistance and when the connection was submitted to moment transfer in both orthogonal directions. The proposed modifications on the codes’ formulations were successful to predict the failure load, reducing the conservatism and, especially to ACI 318M-02 (average: 1,32) and NBR 6118:2003 (average: 1,37), leading the formulations to be more homogeneous and closer to the observed phenomenon.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Gabriela Ribeiro (gaby_ribeiro87@hotmail.com) on 2011-09-02T17:48:51Z No. of bitstreams: 1 2011_FabioMatiasHonorioFeliciano.pdf: 4680615 bytes, checksum: 3fbf6ec0242a8bc3f7a11ad7cac01019 (MD5) / Approved for entry into archive by Repositorio Gerência(repositorio@bce.unb.br) on 2011-10-03T12:09:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FabioMatiasHonorioFeliciano.pdf: 4680615 bytes, checksum: 3fbf6ec0242a8bc3f7a11ad7cac01019 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-03T12:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FabioMatiasHonorioFeliciano.pdf: 4680615 bytes, checksum: 3fbf6ec0242a8bc3f7a11ad7cac01019 (MD5) / Embora diversas vantagens – construtivas e/ou arquitetônicas – sejam atribuídas às lajes lisas, a continuidade entre vãos consecutivos adotada em projetos multipavimentos faz da ligação laje-pilar uma região crítica, dado à concentração de tensões presente nesta região. Quando se adicionam carregamentos verticais e/ou horizontais, bem como a transmissão de momentos devido à imposição de excentricidades no apoio, esses efeitos são ainda mais pronunciados nos painéis externos. Nas normas de projeto, há a preocupação de incluir recomendações que certifiquem um comportamento seguro de ligações de lajes com pilares de borda submetidos a carregamentos excêntricos, embora estudos específicos ainda sejam bastante escassos, principalmente com relação a excentricidades externas. Dessa forma, para investigar o comportamento estrutural das ligações entre a laje e o pilar de borda foram ensaiados quatro modelos, que tiveram como variável a relação entre momento fletor e força cortante (relação M/V) na ligação, obtida pela variação da excentricidade de apoio em relação ao eixo do pilar, a saber: 300 mm (interna), centrada (referência) e 300 mm e 400 mm (externa). Os modelos estruturais consistiram da união de uma laje de dimensões 1700 mm x 2350 mm x 180 mm, com taxa de armadura de 0,75% e altura útil de 152 mm, a um pilar com 830 mm de altura e seção transversal quadrada (300 mm x 300 mm), dotado de uma projeção transversal de 650 mm para imposição das excentricidades no apoio. Os resultados foram analisados quanto ao comportamento de cargas últimas, deformações específicas na armadura, deformações específicas no concreto, deslocamentos verticais, rotação nos pilares e mapa de fissuração. Todos os modelos romperam por punção. As estimativas das normas ABNT NBR 6118:2003, ACI 318:2008 e EUROCODE 2:2004, para as cargas de ruptura, apontaram para uma necessidade de revisão do tratamento das normas para pilares de borda levando em consideração a excentricidade externa no apoio. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Although several advantages – constructive and/or architectural - are assigned to flat slabs, the continuity between consecutive spans that is taken into multifloors buildings turns the slab-column connection into a critical region, due to the stress concentration present in this region. When it’s added vertical and/or horizontal loads and moments transferring due to the imposition of eccentricities at support, these effects are even more pronounced on external panels. On codes, there are concerns on including recommendations to certify safe behavior of slabs-edge columns connections subjected to eccentric loads, although specific studies are still rather scarce, especially related to outward eccentricities. Thus, to investigate the structural behavior of slabs-edge columns connections, four individual models were tested fixing as variable the ratio between bending moment and shear force (M/V) defined in terms of eccentricity of support, denoted as: 300 mm (inward), center (reference) and 300 mm and 400 mm (outward). Structural models consisted on slabs with dimensions of 1700 mm x 2350 mm x 180 mm with reinforcement ratio of 0.75% and 152 mm effective depth, connected with a column of 830 mm height and squared cross section (300x300 mm), equipped with a 650 mm projection to imposition of eccentricities at support. The results were analyzed in relation to the behavior of ultimate loads, strain in reinforcement, strain in concrete, vertical deflection, column rotations and crack pattern. All models failure by punching. The estimates of ABNT NBR 6118:2003, ACI 318:2008 and EUROCODE 2:2004, for the ultimate loads, indicate the need for revision of standards on the treatment of edge columns.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-27T11:18:55Z No. of bitstreams: 1 2013_WanderleyGustavoNicacio.pdf: 10752397 bytes, checksum: ce82c2ce66dbcae541cfa5ded50a6bb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-27T15:56:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_WanderleyGustavoNicacio.pdf: 10752397 bytes, checksum: ce82c2ce66dbcae541cfa5ded50a6bb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-27T15:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_WanderleyGustavoNicacio.pdf: 10752397 bytes, checksum: ce82c2ce66dbcae541cfa5ded50a6bb0 (MD5) / Esta pesquisa avalia experimentalmente o comportamento da ligação laje-pilar, num sistema de lajes lisas de concreto armado, localizadas internamente à edificação e submetidas a carregamento simétrico, reforçadas ao cisalhamento com polímeros de fibra de carbono (PRFC). O método de reforço consiste em se aplicar a manta de PRFC como elemento resistente ao cisalhamento, por meio de sua colagem através de furos perpendiculares ao plano da laje. Neste estudo experimental, foram realizados oito modelos de lajes lisas com dimensões de 2500 x 2500 mm de comprimento, altura nominal de 180 mm, pilares quadrados centrados com dimensão de 300 mm e mesma taxa da armadura, variando-se: a técnica de reforço, distribuição dos furos, número e área de reforço por camada. A manta de PRFC foi aplicada com a adaptação da técnica Dowel, similar a armaduras do tipo pino, e por meio da técnica Stitch que se assemelha a estribos fechados. Os resultados dos ensaios foram analisados quanto a deslocamentos verticais, deformação específica no concreto, no aço e na armadura de cisalhamento, carga, fissuração, superfície e modo de ruptura. Como as normas atuais não tratam do reforço ao cisalhamento com armaduras de cisalhamento do tipo PRFC, foi avaliada a aplicação de prescrições estabelecidas pelo ACI 318 (2011), Eurocode 2 (2004) e ABNT NBR 6118 (2007), associadas com as limitações do ACI 440.2R (2008) que trata da aplicação dos materiais de PRF. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research experimentally evaluates the behavior of slab-column connections in a reinforced concrete flat slab system, internally located in the building and subjected to symmetrical loading, strengthened to the shear with carbon fiber reinforced polymer (CFRP). The strengthening method consists in applying CFRP sheet as shear resistant element, by bonding it through perpendicular holes to the plane of the slab. This experimental study consisted of tests on eight flat slab models with the following dimensions 2500 x 2500 mm length, trickness of 180 mm, supported on centered square cross section columns of 300 mm side and same flexural reinforcement ratio, using the following variations: the strengthening technique, the pattern of holes and the number of peripheral lines of the shear reinforcement. The CFRP sheet was applied with an adaptation of the Dowel technique, was used, which is similar to shear studs, and the stitch technique, which resembles closed stirrups. The test results were examined by verifying the vertical displacements, the concrete, steel and shear reinforcement strains, ultimate loads, cracking patterns, surface and failure modes. As the current standards do not deal with strengthening to shear with CFRP reinforcement, it was assessed the application of the code’s required from by ACI 318 (2011), by Eurocode 2 (2004) and by ABNT NBR 6118 (2007), associated to the limitations of ACI 440.2R (2008) which provides guidance for the selection, design, and installation of FRP systems for concrete structures.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Laura Conceição (laurinha.to@gmail.com) on 2014-11-28T15:48:54Z No. of bitstreams: 1 2014_GalileuSilvaSantos.pdf: 12829538 bytes, checksum: 8cccfa3bca68667a10c1de76c0e48451 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-12-01T15:22:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_GalileuSilvaSantos.pdf: 12829538 bytes, checksum: 8cccfa3bca68667a10c1de76c0e48451 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-01T15:22:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_GalileuSilvaSantos.pdf: 12829538 bytes, checksum: 8cccfa3bca68667a10c1de76c0e48451 (MD5) / Esta tese apresenta um estudo experimental e analítico de uma recente técnica de reforço de lajes lisas de concreto armado ao fenômeno da punção. Trata-se da utilização de mantas de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) como armadura de cisalhamento. A técnica é simples, requer pouco tempo para aplicação e não altera as dimensões da laje. O sistema de reforço consiste na instalação, através de furos verticais nas lajes, de mantas de PRFC, as quais atuam como elemento resistente ao cisalhamento. Serão aplicadas nessa pesquisa duas técnicas de reforço. A primeira, denominada Stitch, foi idealizada por Sissakis (2002) e consiste em se formar um laço completo entre dois furos subsequentes como “pontos de costura”. A segunda técnica foi adaptada nesta pesquisa a partir de um sistema criado por Erdogan (2010). A técnica é denominada Dowel e consiste na fabricação e instalação de um pino de manta de PRFC. Para avaliação do reforço, elaborou-se um programa experimental com 12 modelos em escala real de conexões laje-pilar. A laje tem dimensões de 2500 mm x 2500 mm x 180 mm e os pilares são quadrados de dimensões 300 mm x 300 mm. Um dos modelos não foi reforçado para comparação com os demais. Para os outros 11 modelos, variaram-se a técnica de reforço, a distribuição dos furos, o padrão de ancoragem e o número de camadas de reforço. Além do experimento, a pesquisa consta de um estudo numérico e de uma análise de normas, com a verificação de adaptações dos principais códigos, nacional e internacionais, de dimensionamento à punção – ABNT NBR 6118 (2007), ACI 318 (2011), Eurocode 2 (2004) e fib Model Code 2012 –, associadas às recomendações do ACI 440 2R:02 (2008). Essa última trata do reforço de estruturas de concreto armado utilizando polímeros reforçados com fibras. Experimentalmente, os resultados obtidos mostraram que a técnica aplicada foi eficiente, resultando em ganho tanto na capacidade de carga quanto na ductilidade dos modelos reforçados em relação ao modelo de controle. O reforço aplicado resultou em ganhos na resistência ao cisalhamento de até 93,3% em relação à carga apresentada pelo modelo sem reforço. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis presents an experimental and analytical study of a recent technique for punching shear strengthening of reinforced concrete slabs. The use of CFRP laminates as an alternative to punching in flat slabs is simple, requires little time to implement and does not alter the aesthetics of the slab. The reinforcement system consists in pasting reinforced tapes made of CFRP blanket through vertical holes in the slabs. There are two techniques which can be used in this: In the first one, called "stitch", the tapes made of CFRP were applied in order to form a complete bond between two following holes as stitches in the region close to the column. The second one is called "dowel", which is similar to shear studs, but manufactured with CFRP sheet. To evaluate the technique, there was developed an experimental program that provides the implementation and the test of 12 models of slab-column connection. The slab having dimensions of 2500 mm x 2500 mm x 180 mm and the centered columns are in a square form of 300 mm x 300 mm. One model was not enhanced comparing to the other. For the other 11 models varied the technique, the distribution pattern of holes and anchor, with a constant area for reinforcing the perimeter of the reinforced. Finite element model using FEMIX program is built to obtain a further insight into the punching behaviour of the test slabs. Results are also compared with recommendations of the major codes, national and international scale in the punching - ABNT NBR 6118 (2007), ACI 318 (2011), EUROCODE 2 (2004) and Model Code (2010) -, associated with the recommendations of ACI 440 2R (2008). The last one deals only with the strengthening of reinforced concrete structures using fiber reinforced polymers. Experimentally, the results showed that the technique applied was efficient, resulting in the increasing of the load capacity and ductility of the reinforced models compared to the control model. Strengthening applied resulted in gains in shear strength of up to 93.3% compared to the load presented by the model without reinforcement.

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.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-06-08T20:05:38Z No. of bitstreams: 1 2009_MarcosDanielSouzadosSantos.pdf: 6039286 bytes, checksum: e5a6a8a9dc2de6df9fdbf65bf79686e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-06-09T19:37:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_MarcosDanielSouzadosSantos.pdf: 6039286 bytes, checksum: e5a6a8a9dc2de6df9fdbf65bf79686e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-09T19:37:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_MarcosDanielSouzadosSantos.pdf: 6039286 bytes, checksum: e5a6a8a9dc2de6df9fdbf65bf79686e0 (MD5) Previous issue date: 2009-09 / Este trabalho apresenta um estudo do problema de vibrações em lajes de concreto armado, utilizadas em geral em edifícios residenciais e comerciais. Mesmo lajes bem dimensionadas nos estados limites de utilização e de ruptura podem estar susceptíveis a vibrações excessivas que levam a um desconforto dos seus usuários. A investigação sobre este problema e iniciada a partir da obtenção das freqüências naturais e modos de vibração de modelos teorico-computacionais de lajes tipo convencional com diversas configurações de apoio. Foram obtidos quatro modelos com geometria/configuração de apoio que levaram a valores baixos de freqüência natural, permitindo assim uma analise no domínio do tempo, por se tratar de estrutura bastante flexível. Foi então simulado um carregamento dinâmico a partir de uma carga harmônica e em seguida, simulado um carregamento humano. No caso da ocorrência de vibrações excessivas ocorreu propor uma solução de controle por meio do uso do Amortecedor de Massa Sintonizado - AMS buscando qual a configuração mais indicada que leva a uma redução mais eficiente das vibrações através deste sistema de controle. Foram obtidos os parâmetros para o projeto mais eficiente de AMS em cada um dos quatro modelos bem como foi analisado, para o primeiro modelo de laje, a alteração que poderia ocorrer com o acréscimo de vigas e pilares na resposta dinâmica. Por fim, analisado os quatro modelos de lajes, os parâmetros obtidos foram aplicados a um exemplo pratico de uma laje de academia de ginástica. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper presents a study of the problem of vibration in slabs of concrete, used often in residential and commercial buildings. Even well-sized slabs in the limit state use and rupture may be susceptible to excessive vibrations that lead to discomfort of its users. Research on this problem starts from the obtainment of natural frequencies and vibration modes of theoretical and computational models of conventional type slabs with various configurations of support. We obtained four models with geometry / configuration of support that led to low natural frequency, thus allowing an analysis in time domain, because it is very flexible structure. Was then simulated a dynamic loading from a harmonic load and then simulated a human load. In the case of the occurrence of excessive vibration occurred propose a control solution through the use of Tuned Mass Damper - TMD looking to see what the most appropriate setting that leads to more efficient reduction of vibrations through this control system. Parameters were obtained for the project more efficient of TMD on each of the four models and was tested for the first slab model, a change that could occur with the addition of beams and columns in the dynamic response. Finally, considering the four models of slabs, the parameters obtained were applied to a practical example of a slab of the gym.

Atualmente, alguns códigos como o CEB/90 e o texto base da NB-1/94 (ainda em fase de apreciação pelo meio técnico) têm apresentado inovações com relação à verificação da resistência à punção. Fez-se então, neste trabalho, uma análise do texto base da NB-1/94 referente à punção, comparando suas recomendações com algumas das fornecidas pelo CEB/90. Observou-se uma certa divergência entre os dois códigos com relação a pilares de borda e de canto, fornecendo o CEB/90 um tratamento mais simplificado para essas duas situações. Além disso, observa-se que, ao contrário do CEB/90, o texto base não menciona as seguintes recomendações: utilização de uma armadura a ser disposta ao longo das bordas livres da laje, destinada a combater esforços de torção, e limitação da resistência do concreto em 50 MPa para essas verificações. Observou-se, ainda, uma omissão desses dois códigos com relação à situação de pilares internos submetidos a momentos fletores atuando em duas direções diferentes. Sugere-se, ainda, ao texto base, a inclusão de expressões que visem a facilitar e agilizar a sua aplicação. Após essa análise, foram apresentados exemplos de cálculo para pilares internos, de borda e de canto, tanto com como sem armadura de punção, verificados segundo as recomendações do texto base da NB-1/94, do EUROCODE N.2, do CEB/90 e do ACI 318/89. Por fim, comparam-se resultados experimentais com valores dados por estes códigos, visando determinar suas respectivas eficiências frente a alguns parâmetros, tais como, por exemplo, a presença de armadura transversal ou a relação entre os lados do pilar. Verifica-se que a utilização de armaduras de combate à punção pode elevar substancialmente o valor da resistência da ligação, além de torná-la mais dúctil. As observações referentes à comparação entre os valores fornecidos através de ensaios e os dados pelos códigos devem ser levadas em consideração apenas como uma indicação de seus respectivos comportamentos, necessitando-se de mais dados para uma afirmação mais conclusiva. / Nowadays, some standards like CEB/90 and the Brazilian code basic text NB-1/94 (not approved yet) have presented some innovations for the punching shear strength. In this work, a comparative analysis is presented about the NB1-94 basic text recommendations and some presented by the CEB/90. Some differences are noted between the NB1-94 basic text and the CEB/90 recommendations relatives to corner and edge columns. The CEB/90 has a simplified treatment for these situations. lt is noted that, in opposition to the CEB/90, the NB1-94 basic text about punching shear strength does not mention an additional reinforcement to be placed at the free edges of the slab, to provide torsion strength, and neither have a limit value of 50 MPa for the concrete compressive strength. lt is also noted that the CEB/90 and the NB1-94 basic text do not have a recommendation for internal columns with bending moments acting on two different directions. lt is suggested that the NB1-94 basic text includes some expressions that can make its application easier and faster. After this analysis, some examples are presented with internal, edge and corner columns, with and without shear reinforcement, verified by the NB1-94 basic text, the EUROCODE N.2, the CEB/90 and the ACI 318/89 recommendations. Finally, a comparative analysis between some experimental results and those given by the codes is presented. The experimental results were related to some parameters like, for instance, the presence of shear reinforcement or the column sides ratio. lt is verified that the shear reinforcement utilization can give more resistance and ductility to the connection. Finally, it is noted that the observations about the comparison between the experimental results and the values given by the codes can just be taken like a behavior indication for the connections. For conclusive affirmations, more experimental analysis are necessary.