Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-18T15:00:31Z No. of bitstreams: 1 2014_NiveaGabrielaBenevidesdeAlbuquerque.pdf: 62275227 bytes, checksum: b47e61ad1a632a18dc73e98cd51ed5cc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-29T17:14:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_NiveaGabrielaBenevidesdeAlbuquerque.pdf: 62275227 bytes, checksum: b47e61ad1a632a18dc73e98cd51ed5cc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-29T17:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_NiveaGabrielaBenevidesdeAlbuquerque.pdf: 62275227 bytes, checksum: b47e61ad1a632a18dc73e98cd51ed5cc (MD5) / São apresentados os resultados de uma pesquisa experimental sobre punção em ligações de lajes lisas de concreto armado com pilares de borda considerando-se a transferência de momentos e cisalhamento não uniforme devido às excentricidades no apoio, especialmente utilizando excentricidades externas, dada a necessidade de maiores diretrizes normativas. Foram ensaiados 13 modelos locais de 2.350 mm x 1.700 mm de um pavimento de concreto armado com 180 mm de espessura em torno do pilar de borda com seção transversal quadrada de 300 mm x 300 mm de lado, com projeções na base para imposição das excentricidades que reproduziram uma porção de laje. A posição do apoio sob o pilar determinou a excentricidade – variável principal entre os modelos – sendo também controladas as condições de contorno e taxas de armadura de flexão. Parâmetros adicionais como armadura de cisalhamento (studs) e de torção (estribos) foram investigados em 4 desses modelos. Os resultados obtidos com os ensaios possibilitaram avaliar comparativamente o comportamento dos modelos quanto às deformações nas armaduras de flexão, cisalhamento e torção e do concreto, deslocamentos verticais e horizontais, padrão de fissuração, modos de ruptura e cargas últimas das lajes. São apresentadas as previsões da capacidade última das ligações ensaiadas conforme as prescrições das normas correntes, em particular o EC2 (2004), no qual é baseada a norma brasileira e o ACI 318 (2011), incluindo também estimativas do banco de dados formado a fim de mostrar uma visão mais ampla do problema. Uma metodologia simplificada de cálculo para obtenção da carga última foi desenvolvida na tentativa de auxiliar a compreensão do modo pelo qual ocorre a transferência das cargas e momentos na ligação entre a laje e o pilar de borda quando submetido às excentricidades. Por fim, uma simulação numérica é reproduzida, correlacionando-se os dados monitorados em laboratório aos resultados provenientes da modelagem em elementos finitos visando obter a distribuição do esforço cortante no perímetro crítico. De posse dos resultados calibrados e validados, são propostas mudanças nos valores de k do EC2 (2004) para que as previsões de capacidade resistente à punção em ligações de borda forneçam valores mais próximos aos experimentais. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents the punching results of an experimental research on reinforced concrete flat slab-edge column connections considering the moment transferring and uneven shear due to support eccentricities, especially outward ones, since it’s been recognized the need for further guidelines on code provisions, mainly with respect to the design process using outward eccentricities. Thirteen local models were tested, reproducing a 2,350 mm x 1,700 mm portion of a 180 mm thick reinforced concrete slab adjacent to a 300 mm x 300 mm squared edge column, provided with an 830 mm of total height projection at the base for the imposition of eccentricities. The position of the support under the column has determined the eccentricity – the main variable among models. Boundary conditions and flexural geometrical ratio have also been controlled. Additional parameters such as shear reinforcement (studs) and torsional reinforcement (stirrups) were investigated in four of these models. The results obtained from the experimental tests comparatively show the models’ behaviour with relation to its strain capacity on the flexural, shear and torsional reinforcement and concrete surface, vertical and horizontal displacements, crack pattern, failure modes and ultimate loads. Predictions of ultimate capacity of the tested connections are presented following the requirements of current standards, particularly EC2 (2004), on which is based the Brazilian standard and ACI 318 (2011), also including estimation of a database to show an overview of these scenarios. A simplified calculation methodology for obtaining the ultimate load was developed focusing on a greater comprehension of the way loads and moments are transferred from the slab to the edge column when subjected to eccentricities. Finally, a numerical simulation is reproduced, by matching the data based on lab monitoring to the results from finite element modelling in order to obtain the distribution of the critical shear perimeter. With those calibrated and validated results, changes in the values of k from EC2 (2004) for punching predictions of edge connections are proposed, providing closer values to the test ones.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-24T11:47:52Z No. of bitstreams: 1 2008_RaphaelMirandaSouza.pdf: 4668890 bytes, checksum: c1977aaa47de971164fe349b06ff078c (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-09-26T12:56:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_RaphaelMirandaSouza.pdf: 4668890 bytes, checksum: c1977aaa47de971164fe349b06ff078c (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-26T12:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_RaphaelMirandaSouza.pdf: 4668890 bytes, checksum: c1977aaa47de971164fe349b06ff078c (MD5) Previous issue date: 2008-10-23 / São investigados o comportamento estrutural e a resistência última à punção de ligações laje-pilar de regiões internas das lajes lisas, com um ou dois furos adjacentes ao pilar, e com ou sem transferência de momento fletor da laje ao pilar. As principais variáveis foram: o posicionamento e as dimensões dos furos, a taxa e a distribuição da armadura de flexão, a armadura de cisalhamento e a excentricidade de carga (relação M(momento transferido ao pilar)/V(força cortante)) na ligação. Foram ensaiadas 19 ligações internas laje-pilar, distribuídas em 2 grupos: o primeiro sem a transferência de momento (Série 1 – 10 lajes), com 1 (uma) ligação sem furo, 5 (cinco) com um furo, 2 (duas) com um furo e armadura de cisalhamento e 2 (duas) com dois furos, tendo como principais variáveis o tamanho e posicionamento dos furos, a taxa e a distribuição da armadura de flexão e a armadura de cisalhamento; e o segundo grupo com transferência de momento (Série 2 – 9 lajes), com 2 (duas) ligações sem furo, 4 (quatro) com um furo e 3 (três) com dois furos, tendo como principais variáveis o tamanho e posicionamento dos furos, a direção e sentido do momento transferido e a excentricidade de carga (relação M/V) igual a 0,50m ou 0,25m na ligação. Foram analisados os resultados de cargas últimas, fissuração, deslocamento vertical, deformações das armaduras de flexão, de cisalhamento e do concreto. O posicionamento dos furos em relação ao pilar, adjacente ao maior ou menor lado, as dimensões dos furos, a taxa e a distribuição da armadura de flexão, a armadura de cisalhamento, a variação da relação Mu/Vu em função do carregamento, e, por conseguinte, da excentricidade, influenciaram o comportamento e a carga de ruptura das lajes. Essas influências foram quantificadas. Os resultados experimentais foram comparados com os estimados pelas normas: CEB-FIP/MC1990, EC2/2004, ACI-318:2005 e NBR 6118:2003. O ACI e o EC2 apresentaram estimativas mais conservadoras, embora tenham apresentado algumas estimativas contra a segurança. A NBR 6118:2003, apesar de baseada em parte no EC2, apresentou estimativas menos conservadoras e com um número maior de estimativas contra a segurança. Recomenda-se que todas as normas passem a considerar o momento causado pela excentricidade do perímetro crítico em lajes com furos e, neste sentido, foram apresentadas propostas de modificações para todas as normas estudadas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The structural behavior and the ultimate punching shear resistance of internal reinforced concrete flat slab-column connections, with one or two holes adjacent to the column, with or without flexural moment transfer of the slab to the column was investigated. Main variables were: hole placing and dimensions, flexural reinforcement layout and ratio, shear reinforcement and the eccentricity of the load (M (moment transferred to column) / V (shear)) ratio at the connection. Nineteen internal slab-column joining were tested, separated in two groups: one without moment transfer (Series 1), with 10 (ten) connections: one without hole, five with one hole, two with one hole and shear reinforcement, and two with two holes; and the second group with moment transfer (Series 2), with 9 (nine) connections: two without hole, four with one hole, and three with two holes. For series 1 the variables were hole placing and dimensions, flexural reinforcement layout and ratio, and shear reinforcement, while for series 2 the variables were the direction and orientation of the applied moment and the eccentricity of the applied load (M/V ratio direction and sense of moment transferred and eccentricity of the load (relation M/V) - 0,50m or 0,25m. Ultimate loads, cracking, deflections, concrete and reinforcement strains were analyzed. The hole placing in relation of the column, adjacent to the smaller or bigger column dimension, the hole dimension, flexural reinforcement rate and placing, shear reinforcement, the variation of relation Mu/Vu in function of the load, and, than, of eccentricity of the load, influenced the slabs behavior and rupture load. These influences were quantified. Test results were compared with the estimations from CEB-FIP/MC1990, EC2/2004, ACI-318:2005 and NBR 6118:2003. ACI and EC2 presented most conservative estimates, although have presented some non conservative estimates. Brazilian NBR, even though being partly based in EC2, presented smaller conservative estimates and more non conservative estimates. A modification on all codes is proposed for taking in account the moment caused by the eccentricity at the critical perimeter for slabs with holes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2015-10-27T17:52:00Z No. of bitstreams: 1 2015_HenriqueJorgeNerydeLima.pdf: 6993717 bytes, checksum: 78b476f031b2b70c6f9092c00fcaecce (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-12-20T15:43:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_HenriqueJorgeNerydeLima.pdf: 6993717 bytes, checksum: 78b476f031b2b70c6f9092c00fcaecce (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-20T15:43:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_HenriqueJorgeNerydeLima.pdf: 6993717 bytes, checksum: 78b476f031b2b70c6f9092c00fcaecce (MD5) / Esta pesquisa avalia experimentalmente o comportamento da ligação laje-pilar, localizadas internamente à edificação em um sistema de lajes lisas de concreto armado, de uma recente técnica construtiva de lajes de concreto armado, denominada Bubbledeck. Essa técnica consiste em um método construtivo composto pela adição de esferas plásticas em lajes de concreto armado, uniformemente espaçadas entre duas telas de aço, com uso cada vez mais frequente em países como Holanda, Austrália, Estados Unidos, Canadá, Reino Unido e Dinamarca. Foram analisadas quatro modelos de lajes nesse estudo experimental, três lajes do tipo Bubbledeck e uma laje maciça de referência, todas as lajes possuem dimensões de 2500 x 2500 mm de comprimento, altura nominal com 280 mm, pilar circular com 300 mm de diâmetro e mesma taxa de armadura. Os parâmetros variados foram: método construtivo, utilização ou não de pré-laje; e utilização de armadura de cisalhamento. Os pontos analisados nos resultados experimentais foram: os deslocamentos verticais, deformações na superfície do concreto, deformações na armadura de flexão e cisalhamento, fissuração e o modo de ruptura de cada laje. Os dados experimentais foram comparados com os métodos teóricos estabelecidos em normas de projeto. As normas avaliadas foram: o ACI 318 (2011), o Eurocode 2 (2010) e a NBR 6118 (2014). Uma vez que nenhuma destas normas não tratam desse sistema construtivo de lajes Bubbledeck, foi proposta uma adaptação na determinação da área de concreto a ser considerada na seção do perímetro crítico. Verificou-se que o método construtivo não interferiu de forma considerável na resistência ao cisalhamento na ligação laje-pilar das lajes Bubbledeck e que a armadura de cisalhamento adotada mesmo conferindo maior ductilidade à laje, também não conferiu maior incremento de resistência à punção. / This research experimentally evaluates the behavior of slab-column connection, internally located at the building, in a reinforced concrete flat slabs system, a recent construction technique of reinforced concrete slabs, called Bubbledeck. This technique consists of new constructive method comprises the addition of plastic balls in reinforced concrete slabs, evenly spaced between two steel screens. Its use is increasingly common in countries like the Netherlands, Australia, USA, Canada, UK and Denmark. Four slabs models were analyzed in this experimental study (three Bubbledeck type and a reference solid), all of the slabs have dimensions of 2500 x 2500 mm length, nominal height of 280 mm, centered circular cross section column of 300 mm diameter and the same flexural reinforcement ratio. The varied parameters in Bubbledeck slabs were: construction method, use or not of pre-slab; and use of shear reinforcement. The points analyzed the experimental results were: vertical displacements, strains in the concrete surface deformations in the armor of bending and shear cracking and failure mode of each slab. The experimental data were compared with the theoretical methods established in design codes. The codes were evaluated: ACI 318 (2011), the Eurocode 2 (2010) and the NBR 6118 (2014). Since none of these codes do not address this constructive system Bubbledeck slabs, proposed an adaptation in determining the concrete area to be considered in the critical section perimeter. It was found that the construction method did not affect considerably the shear strength of the slab-column connection of Bubbledeck slabs and shear reinforcement adopted even giving greater ductility to the slab, also did not confer greater resistance to increase the punching.

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.

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.

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.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-08-27T21:05:27Z No. of bitstreams: 1 2018_WanderleyGustavoNicácio.pdf: 30765952 bytes, checksum: 81e5701ccda6742875f7ac2cbcce6af7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-31T16:53:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_WanderleyGustavoNicácio.pdf: 30765952 bytes, checksum: 81e5701ccda6742875f7ac2cbcce6af7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T16:53:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_WanderleyGustavoNicácio.pdf: 30765952 bytes, checksum: 81e5701ccda6742875f7ac2cbcce6af7 (MD5) Previous issue date: 2018-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Ao longo dos anos foram desenvolvidos novos sistemas de lajes com vazios moldados a partir de formas de plástico, com destaque para as lajes BubbleDeck (BD). Nestes sistemas, o conceito consiste em colocar formas de plástico reciclado oco entre duas malhas de armadura, no centro de uma laje de concreto. A laje BD é comumente associada ao sistema de lajes lisas, que tem como uma de suas preocupações do ponto de vista de dimensionamento a ruptura localizada por punção na ligação laje-pilar. Esta pesquisa avalia experimentalmente o comportamento à punção, num sistema de lajes lisas de concreto armado dos tipos BD e maciça, localizadas internamente à edificação e submetidas a carregamento simétrico. No total foram ensaiados 11 modelos com dimensões de 2500 x 2500 mm de comprimento base, altura nominal de 280 mm, pilares circulares centrados com dimensão de 300 mm de diâmetro e mesma taxa da armadura de flexão, variando-se: a utilização de pré-laje, a distribuição das armaduras de cisalhamento e sua respectiva forma de ancoragem. Os resultados obtidos com os ensaios possibilitaram avaliar comparativamente o comportamento dos modelos quanto aos deslocamentos verticais, deformação específica no concreto, no aço e na armadura de cisalhamento, carga última, fissuração, superfície e modo de ruptura. São apresentadas as previsões da capacidade última das ligações ensaiadas conforme as prescrições adaptadas das normas ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004) e ABNT NBR 6118 (2014), incluindo também as recomendações do fib Model Code 2010 (2012). De posse de todos resultados, foi proposta uma adequação da NBR 6118 (2014) para o caso de punção em lajes BD, de forma a apresentar previsões mais próximas dos resultados experimentais. Por fim, foi verificada a viabilidade da utilização do software FEMIX 4.0 para representar o comportamento de lajes BubbleDeck. / Various types of voided concrete slabs have been used throughout the years, especially the BubbleDeck slabs (BD). In these systems, the concept consists of placing forms of hollow plastic balls between the tensile and compressive reinforcement meshes, in the middle of the concrete slab. The BD slab is commonly associated with the flat slab system, which warns the designer about a punching shear failure at slab-column connections. This research experimentally evaluates the behavior in punching shear in systems of BD type flat slabs and solid slabs, simulating an inner slab-column connection of a building and submitted to symmetrical loading. In total, 11 models measuring 2500 x 2500 mm in length, nominal height of 280 mm, supported on centered circular column with a 300 mm diameter and the same flexural reinforcement ratio, varying the use of precast panel, the distribution of shear reinforcement and its anchorage. The results obtained from the experimental tests are comparatively shown with respect to the slabs vertical displacement, the concrete, flexural and shear reinforcement strains, ultimate loads, cracking patterns, surface and failure modes. Predictions of ultimate capacity of the tested connections are calculated according to the requirements of the ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004) and ABNT NBR 6118 (2014) standards, and the fib Model Code 2010 (2012). With these results, it was proposed an amendment to of NBR 6118 (2014) for the case of punching in BD slabs, in order to match the experimental results. Finally, the feasibility of the FEMIX 4.0 software to numerically simulate the behavior of BubbleDeck slab was verified.

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.