[pt] Neste trabalho apresenta-se ferramentas computacionais para o projeto de lajes maciças de concreto armado. O projeto de lajes é feito utilizando-se uma análise elástica, elasto- plástica perfeita, um dimensionamento ótimo utilizando programação matemática e um projeto pela análise plástica. O projeto convencional de lajes de concreto armado tem sido feito a partir de esforços solicitantes determinados pela hipótese de comportamento linear elástico do material. Utilizando-se as ferramentas computacionais desenvolvidas neste trabalho é proposto um procedimento de projeto de lajes maciças de concreto armado que utiliza esforços solicitantes obtidos através de uma análise elasto-plástica perfeita desenvolvida pelo método dos elementos finitos. O dimensionamento das armaduras ortogonais, positivas e negativas, em cada ponto da laje é feito de modo a atender aos critérios de resistência definidos em função dos momentos de flexão e de torção e de maneira a se ter o menor consumo de aço. Os estados limites de utilização correspondentes à flecha da laje e à abertura de fissuras também são considerados no projeto. A análise elástica e elasto-plástica perfeita das lajes, descritas pelo seu plano médio e discretizadas pelo método dos elementos finitos, são feitas em regime de pequenos deslocamentos com formulação consistente em deslocamentos. Na análise elasto- plástica perfeita é utilizado o algoritmo de Newton-Raphson para solução das equações de equilíbrio a nível global da estrutura. As relações da Teoria da Plasticidade são resolvidas a nível local, ou seja, para cada ponto de Gauss da estrutura discretizada. O problema de retorno das tensões na análise elasto-plástica perfeita é formulado como um problema de Programação Matemática (PM). O Método dos Pontos Interiores proposto por Herskovits (HERSKOVITS, 1995) é utilizado como algoritmo de retorno das tensões na análise elasto-plástica perfeita. / [en] In this work it is presented computational methodologies for the design of reinforced concrete massive slabs. The design of the slabs is made using an elastic and perfect elastoplastic analysis, an optimum design using mathematical programming and a plastic analysis project. The conventional project of reinforced concrete slabs has been made starting from efforts determined by the hypothesis of linear elastic behavior of the material. Using the computational methodologies developed in this work, it is proposed a procedure of design of reinforced concrete massive slabs that uses efforts obtained through a perfect elasto-plastic analysis developed by the finite element method. The design of the orthogonal reinforcements, positive and negative, in each point of the slab is made in order to assist the yield criteria defined in function of the bending and torsion moments and in order to obtain the lowest consumption of reinforcement. The limit states of serviceability corresponding to the slab deflection and crack opening are also considered in the design.The elastic and perfect elasto-plastic analyses of the slabs, described by their medium plan and discretized by the finite element method, are performed under the hypothesis of small displacements with consistent formulation in displacements. In the perfect elasto-plastic analysis, the Newton-Raphson algorithm is used to solve the equilibrium equations at global level of the structure. The relationships of the Plasticity Theory are resolved at local level,that is, for each Gauss point of the iscretized structure. The return mapping problem in the perfect elasto- plastic analysis is formulated as a problem of Mathematical Programming (PM). The Method of the Interior Points proposed by Herskovits (HERSKOVITS, 1995) is used as a return mapping algorithm in the perfect elasto-plastic analysis.

Submitted by Luis Ricardo Andrade da Silva (lrasilva@uefs.br) on 2017-11-28T23:42:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao - Mercurie Janeai Mateus Araujo Rocha.pdf: 2758370 bytes, checksum: 944f4fc5f24c7c08b8ca7abcf999414a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T23:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao - Mercurie Janeai Mateus Araujo Rocha.pdf: 2758370 bytes, checksum: 944f4fc5f24c7c08b8ca7abcf999414a (MD5) Previous issue date: 2017-09-04 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / In this work the influence of the shear strength of the concrete in the bending of reinforced concrete slabs was studied through two models of analysis. The first model (proposed model 1) combines an isotropic damage model for concrete, proposed by Oliver et al., and the perfect elastoplastic model for steel reinforcement. The second model (proposed model 2), which is in fact a modification of the previous model, introduces a unique damaging to the concrete transverse modulus of elasticity, based on a proposal by Matzenbacher. The behavior of slabs was simulated through the Classical Theory of Laminates and the variational formulation of the problem was developed through the Principle of Virtual Works. The numerical treatment of the problem was based on the Finite Element Method, using a finite rectangular element with 24 degrees of freedom, incorporating Newton-Raphson's incremental-iterative process with load control and displacement control. The validation of the two models was based on the simulation of four rectangular slabs under bending, whose analysis revealed that it is essential to damage the concrete modulus of elasticity when using the damage mechanics. / Neste trabalho foi estudada a influ?ncia da resist?ncia ao cisalhamento do concreto na flex?o de lajes de concreto armado, atrav?s de dois modelos de an?lise. O primeiro modelo (modelo proposto 1) combina um modelo de dano isotr?pico para o concreto, proposto por Oliver e colaboradores, e o modelo elastopl?stico perfeito para o a?o das armaduras. O segundo modelo (modelo proposto 2), que na verdade ? uma modifica??o do modelo anterior, introduz uma danifica??o exclusiva para o m?dulo de elasticidade transversal do concreto, baseado em uma proposta de Matzenbacher. O comportamento das lajes foi simulado atrav?s da Teoria Cl?ssica de Laminados sendo desenvolvida a formula??o variacional do problema por meio do Princ?pio dos Trabalhos Virtuais. O tratamento num?rico do problema foi baseado no M?todo dos Elementos Finitos, utilizando um elemento finito retangular com 24 graus de liberdade, incorporando o processo incremental-iterativo de Newton-Raphson com controle de carga e controle de deslocamento. A valida??o dos dois modelos se deu a partir da simula??o de quatro lajes retangulares sob flex?o, cujas an?lises revelaram ser imprescind?vel a danifica??o do m?dulo de elasticidade transversal do concreto ao se usar a mec?nica do dano.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMCF.pdf: 5555866 bytes, checksum: 149f622dfa87bd0ca10ddd24bfe7b9c5 (MD5) Previous issue date: 2003-12-12 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work presents design and executive procedures for pre-cast slabs with unidirectional ribs, which are one of the most used construction elements for small buildings in the country, discussing aspects related to constructive details and both to limit state and service limit design procedures. Many construction details are discussed, such as choice of adequate concrete strength, placement, consolidation and cure of concrete, materials quality assurance tests, formwork, minimum distance between supports to different kinds of joists, camber details and others. Regarding the design procedure, there is study about the consideration of cracking and creep in the deflections service state design and also about shear and flexure reinforcement limit state design. Considerations related to panel continuity and walls directly supported by the slab were taken into account. Special care was taken during the work in other to try to suit design theories to construction techniques already known and used in large scale. Recommendations included in the new concrete code NBR 6118 (2003) were also analyzed. The tests presented were performed mainly by Grupo de Estudos de Sistemas Estruturais em Concreto da UFSCar in which the author belongs in, including a series of tests to measure deflections in pre-cast slab taking in account the creep and cracking phenomena. / Neste trabalho é apresentada toda a metodologia para o projeto e a execução de lajes pré-moldadas com nervuras unidirecionais, que são um dos elementos construtivos mais utilizados em edificações de pequeno porte no país, abordando temas relacionados desde detalhes construtivos assim como o cálculo no estado limite de deformação excessiva. São discutidos detalhes construtivos como a escolha do concreto com resistência adequada, técnicas de cura e adensamento, ensaios necessários no canteiro, lançamento do concreto, cuidados na confecção de formas, distancia mínima entre escoras para diferentes tipos de vigotas, utilização de contra flecha. Em relação ao dimensionamento tem-se a consideração da fissuração e da fluência no estado limite de deformação excessiva e estado limite ultimo de flexão e cisalhamento. São feitas ainda considerações a respeito da continuidade, paredes apoiadas diretamente sobre a laje. Preocupou-se em adequar todas as teorias de cálculo e técnicas já conhecidas e empregadas em larga escala. Estão incluídas neste trabalho as especificações normativas referentes à NBR 6118/03 que acaba de entrar em vigor. Os resultados apresentados foram realizados, em sua maioria, pelo Grupo de Estudo de Sistemas Estruturais em Concreto da UFSCar do qual faz parte o autor dessa dissertação e envolveram uma serie de experimentos relacionados à deformação de lajes pré-moldados considerando os fenômenos de fluência e fissuração do concreto.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 David Rosa Rodrigues.pdf: 6647846 bytes, checksum: 0949b9b9e50ce27a724b92ea2943c5d1 (MD5) Previous issue date: 2009-09-29 / This research presents the results of an experimental comparison between the types of shear reinforcement "stud rails" and "double headed studs" to combat the punching shear of a reinforced concrete flat slabs. It also presents a comparison of experimental results with those provided under the ACI 318/2005, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2/2004 and NBR 6118:2003. The motivation was to investigate the efficiency of these shear reinforcement for the differences between them. It was tested six slabs of concrete to concentric load, with dimensions of 2400 mm x 2400 mm x 150 mm. It was concreted a column of section 500 mm x 200 mm to 850 mm total height next to the slab. The main variables were the type of shear reinforcement "stud rails" x "double headed studs, the "studs" diameter and the shear reinforcement area per layer. The slabs were tested until the failure. It was monitored the deflection, reinforcement deformation of bending and shear. All slabs failed by punching with internal surface rupture. The experimental results after being compared with the expected standard in each individual calculation showed conservative values. Slabs of Group 1 with "stud rails" presented failed loads greater than those in Group 2 with "double headed studs. Codes/standards 318/2005 ACI, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2 / 2004 and NBR 6118:2003 safely predict the failed loads of all slabs. The base of the shear reinforcement type "stud rails" moving inside the column may have reduced the failed load of the slab L3. Shear reinforcement type stud rails it is easer of assembly and play than the type double headed studs . / Esta pesquisa apresenta os resultados de uma comparação experimental entre os tipos de armadura de cisalhamento stud rails e double headed studs para combate à punção em lajes cogumelo de concreto armado. Apresenta, também, uma comparação dos resultados experimentais com os previstos segundo o ACI 318/2005, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2/2004 e a NBR 6118:2003. A motivação foi investigar a eficiência destas armaduras de cisalhamento a procura de diferenças entre elas. Foram ensaiadas seis lajes maciças de concreto armado à punção centrada, com dimensões 2400 mm x 2400 mm x 150 mm. Foi concretado junto à laje um pilar de seção 500 mm x 200 mm com altura total 850 mm. As principais variáveis foram o tipo de armadura de cisalhamento: stud rails x double headed studs , o diâmetro dos studs e a área de armadura de cisalhamento por camada. As lajes foram ensaiadas até a ruptura. Foram monitoradas as flechas, deformações da armadura de flexão e cisalhamento. Todas as lajes romperam por punção com superfície de ruptura interna. Os resultados experimentais após serem comparados com os esperados segundo cada norma de cálculo apresentaram valores conservadores. As lajes do Grupo 1 com stud rails apresentaram cargas de ruptura maiores que as do Grupo 2 com double headed studs . Os códigos/normas ACI 318/2005, CEB-FIP MC/1990, EUROCODE 2/2004 e a NBR 6118:2003 previram com segurança as cargas de ruptura de todas as lajes. A base da armadura de cisalhamento tipo stud rails avançando dentro do pilar pode ter reduzido a carga de ruptura da Laje L3. A armadura de cisalhamento tipo stud rails apresenta maior facilidade de montagem e execução que a tipo double headed studs .

Este trabalho apresenta estudos, ensaios e análises de resultados a respeito do comportamento à fadiga das estruturas de concreto armadas com barras isoladas e telas soldadas, começando pelas lajes de pontes, seus elementos mais sensíveis à fadiga. A parte experimental desta pesquisa consiste na investigação experimental do comportamento à fadiga de lajes de concreto armado, executadas com e sem pré-lajes armadas com barras de aço isoladas ou em tela soldada. Foram realizados ensaios de fadiga de barra ao ar em 36 corpos de prova de CA50 f10 mm, isoladas e em tela, com o objetivo de construir a Curva de Wöhler dessas barras de produção nacional. Além disso, foram ensaiadas 20 lajes executadas com e sem pré-lajes de concreto, montadas com diversas configurações de armadura, submetidas a ensaios estáticos e dinâmicos. A configuração de armadura adotada nas lajes da pesquisa foi baseada nas utilizadas com freqüência neste tipo de elemento das pontes. A escassez de dados precisos a respeito do comportamento de lajes armadas com barras ou com telas soldadas de fabricação brasileira submetidas a ações cíclicas conduziu ao propósito de se elaborar uma pesquisa de caráter experimental sobre esse tema, cujos resultados e conclusões pudessem fornecer informações mais precisas a respeito do desempenho das lajes. / This research presents the studies, tests and the analysis of the results about the behavior of concrete structures reinforced with rebars or steel mesh due to fatigue loading, starting with bridge slabs which are the most susceptible elements to fatigue. The experimental part of this research consists in testing the behavior due to fatigue of concrete slabs, with or without pre-slabs and reinforced with continuous bars or steel mesh. Axial testing in air of 36 specimens of CA50 f10 mm in continuous bars and mesh were made in order to build the Wöhler Curve for Brazilian conditions. Beyond that, tests were made in 20 concrete slabs with pre-slabs, with several reinforcements arrangement. The 20 slabs were submitted to static and dynamic loading. The reinforcement configuration was based on the commonly used for these elements. The scarcity of more precise data about the behavior of concrete slabs reinforced with rebars or welded mesh made in Brazil submitted to cycle loading was the major reason to make a research based on the testing results about this theme, which results and conclusions are capable of producing more accurate information about the behavior of the slabs.

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-03-22T19:49:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) jose carlos cirino leite junior.pdf: 4435177 bytes, checksum: 8e8f6eb9e0f91d4f07653b556647e567 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-03-23T15:31:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) jose carlos cirino leite junior.pdf: 4435177 bytes, checksum: 8e8f6eb9e0f91d4f07653b556647e567 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-23T15:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) jose carlos cirino leite junior.pdf: 4435177 bytes, checksum: 8e8f6eb9e0f91d4f07653b556647e567 (MD5) / Esta dissertação trata da punção em lajes protendidas com cordoalhas não aderentes, para pilares internos, calculadas através das normas ABNT NBR 6118:2007, ABNT NBR 6118:2014, EN 1992-1-1:2004 e ACI 318-11. Ao longo do trabalho, são apresentados dimensionamentos à punção através desses códigos a fim de se obter uma análise comparativa dos resultados. Além disso, são expostas três situações de provas de carga não destrutivas para punção, realizadas em lajes reais. Os casos, verificados a partir da comparação entre as quatro normas, servem de base para avaliações sobre o nível de segurança estrutural entre os dimensionamentos. Após as análises teóricas, conclui-se que, no geral, o EC2:2004 e a NBR 6118:2014 são os códigos que geram os resultados menos conservadores no cálculo das armaduras de punção. Já o ACI 318-11 e a NBR 6118:2007 obtêm os resultados mais conservadores para esse dimensionamento. Quando considerados os carregamentos máximos sem utilização de armadura de punção, a norma americana se destaca, obtendo valores comparáveis aos do EC2:2004 e da NBR 6118:2014. A NBR 6118:2007 resulta em dimensionamentos sempre mais conservadores. / This work studies the punching shear in prestressed slabs with unbonded tendons, for internal columns, calculated by ABNT NBR 6118:2007, ABNT NBR 6118:2014, EN 1992-1-1:2004 and ACI 318-11. Punching shear calculations will be presented in order to obtain comparative results analysis. Also, there are three situations presented of non-destructive load tests for punching shear, in real slabs. The cases, calculated using the four compared regulation codes, provide a basis for assessments of the conservatism level among the formulations. After the theoretical analysis, in general, it is concluded that EC2:2004 and NBR 6118:2014 are the codes that generate less conservative results in punching shear calculation. However, ACI 318-11 and the NBR 6118:2007 obtain the most conservative results for this design. Considering the maximum loads without the use of punching shear reinforcement ACI 318 generates values comparable to EC2 and NBR 6118:2014. The most conservative results are always generated by NBR 6118:2007.

Este trabalho apresenta estudos, ensaios e análises de resultados a respeito do comportamento à fadiga das estruturas de concreto armadas com barras isoladas e telas soldadas, começando pelas lajes de pontes, seus elementos mais sensíveis à fadiga. A parte experimental desta pesquisa consiste na investigação experimental do comportamento à fadiga de lajes de concreto armado, executadas com e sem pré-lajes armadas com barras de aço isoladas ou em tela soldada. Foram realizados ensaios de fadiga de barra ao ar em 36 corpos de prova de CA50 f10 mm, isoladas e em tela, com o objetivo de construir a Curva de Wöhler dessas barras de produção nacional. Além disso, foram ensaiadas 20 lajes executadas com e sem pré-lajes de concreto, montadas com diversas configurações de armadura, submetidas a ensaios estáticos e dinâmicos. A configuração de armadura adotada nas lajes da pesquisa foi baseada nas utilizadas com freqüência neste tipo de elemento das pontes. A escassez de dados precisos a respeito do comportamento de lajes armadas com barras ou com telas soldadas de fabricação brasileira submetidas a ações cíclicas conduziu ao propósito de se elaborar uma pesquisa de caráter experimental sobre esse tema, cujos resultados e conclusões pudessem fornecer informações mais precisas a respeito do desempenho das lajes. / This research presents the studies, tests and the analysis of the results about the behavior of concrete structures reinforced with rebars or steel mesh due to fatigue loading, starting with bridge slabs which are the most susceptible elements to fatigue. The experimental part of this research consists in testing the behavior due to fatigue of concrete slabs, with or without pre-slabs and reinforced with continuous bars or steel mesh. Axial testing in air of 36 specimens of CA50 f10 mm in continuous bars and mesh were made in order to build the Wöhler Curve for Brazilian conditions. Beyond that, tests were made in 20 concrete slabs with pre-slabs, with several reinforcements arrangement. The 20 slabs were submitted to static and dynamic loading. The reinforcement configuration was based on the commonly used for these elements. The scarcity of more precise data about the behavior of concrete slabs reinforced with rebars or welded mesh made in Brazil submitted to cycle loading was the major reason to make a research based on the testing results about this theme, which results and conclusions are capable of producing more accurate information about the behavior of the slabs.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Christine Garrido Marquez.pdf: 3277601 bytes, checksum: e27c6b29c8e0951b47d16d9bbfeb2287 (MD5) Previous issue date: 2006-08-31 / Eight reinforced concrete square flat slabs of reinforced concrete were tested. Slabs were 130mm thick with an 1800 mm side and were submitted to central loading, and the objective was to investigate the influence of column rectangularity coefficient. Column cross section dimensions (cmáx/cmín) varyied between 1 and 4, with a constant perimeter equal to 1000mm. Results presented and analysed include ultimate loads and failure types, modes of rupture, vertical displacements, cracking and deformations of steel and concrete. Comparisons with codes, norms and results of literature results are also presented. The results indicate that as the rectangularity coefficient increases, punching shear resistance decreases for constant perimeter column flat slabs. Suggesting that punching shear has to be considered specially in regions close to column extremity, where there is a larger concentration of shear forces. A proposal for an inclusion of the retangularity parameter (cmáx/cmín) in expressions for calculation punching shear resistance of ACI (2002), CEB-FIP (1991), EC2 (2001) and NBR-6118 (2003) codes is presented. / São analisadas experimentalmente 8 (oito) lajes cogumelo de concreto armado quadradas com 1800 mm de lado e 130 mm de espessura, submetidas a carregamento central, com o objetivo de investigar a influência do índice de retanguralidade do pilar, sendo que a relação entre as dimensões da seção transversal do pilar (cmáx/cmín) variou entre 1 e 4, com perímetro mantido constante e igual a 1000 mm. São apresentados e analisados os resultados das cargas últimas, modos de ruptura, deslocamentos verticais, fissuração e deformações do aço e concreto. São apresentadas comparações dos resultados experimentais com códigos, normas de projeto e resultados da literatura. Os resultados indicam que à medida que aumenta o índice de retangularidade, a resistência à punção diminui, para lajes que possuem pilares com o perímetro constante. Sugerindo que o combate à punção pode ser mais efetivo em regiões próximas das extremidades dos pilares, onde há maior concentração de forças cortantes. É apresentada uma proposta de inclusão do parâmetro cmáx/cmín nas expressões de cálculo da resistência à punção do ACI (2002), CEB-FIP (1991), EC2 (2001) e NBR-6118 (2003).