O modelo estrutural das lajes nervuradas é mais sofisticado que muitos tipos de lajes, exigindo, consequentemente, uma modelagem numérica mais trabalhosa. Entretanto, vantagens como a simplificação da execução da obra, redução do seu prazo de execução e do seu custo, justificam sua crescente utilização no país. Por isso, é necessário maior conhecimento do seu comportamento estrutural e aperfeiçoamento dos modelos teóricos empregados na sua simulação. O objetivo deste trabalho foi comparar dois métodos de cálculo amplamente empregados na modelagem destas estruturas, indicando se os mesmos as reproduzem satisfatoriamente, qual deles o faz da forma mais aproximada e quais são os aspectos relevantes para seu cálculo. Também foi analisado o comportamento do microconcreto armado sujeito a carregamento de longa duração (efeito da fluência). Para tanto, foi ensaiada uma laje nervurada em modelo reduzido na escala 1:7,5 construída em microconcreto armado. O estudo mediu deflexões verticais, rotações e determinou deformações específicas em seções características do modelo em duas etapas distintas: a primeira com carregamento de curta duração e a segunda com carregamento de longa duração. O carregamento uniformemente aplicado ao modelo representou o peso próprio da laje, das paredes divisórias e as cargas variáveis. Na análise numérica foram empregados dois modelos. O empregado no SAP90 utilizou elementos finitos de placa e simulou a laje com seção retangular de inércia equivalente à nervurada. Já o utilizado no GRELHA-TQS serviu-se da análise matricial e simulou a laje como uma grelha de vigas "T". A laje teve comportamento próximo do elástico linear no princípio do ensaio, quando os valores previstos pelo SAP90 estiveram ligeiramente mais próximos dos experimentais do que os do GRELHA-TQS. Depois, o modelo reduzido começou a apresentar um crescente comportamento não linear, distanciando-se cada vez mais das previsões teóricas. Esta diferença pode ser atribuída ao fato de que o modelo numérico do SAP90 levou em conta a rigidez à torção, enquanto que o empregado no GRELHA-TQS desprezou sua influência, comportando-se de forma menos rígida. / The structural model of waffle slabs can be more sophisticated than most others, demands a more difficult numeric analisys. Nonetheless, advantages such as the simplification of the work, reduction execution time and of cost, justify its increasing use. It is necessary however no gather more knowledge of its structural behavior and improve the theoretical models used. The objective of this work was to compare two calculation methods commonly used in the simulation of these structures, investigating the ability to reproduce their behavior satisfactorily, determine the more accurate method and characterize the more important aspects. Moreover, the behavior of the reinforced microconcrete was also analyzed with long-term load (creep effects). Hence, a reinforced microconcrete waffle slab was built in the reduced scale 1:7,5 and tested. The study measured vertical displacements, rotations and strains in characteristic sections of the model. These were measured in two different stages: the first with short-term load and the second with long-term load. The applied load represents the slab dead weight, the walls and the live loads. Two models were used in the numeric analysis. The SAP90 used shell elements and represented the waffle slab as a flat plate with rectangular section of equivalent inertia. The program GRELHA-TQS used the matricial analysis and simulated the waffle slab as a grillage. The slab had a close to the linear elastic behavior at the beginning of the test. At this moment, the values foreseen by SAP90 were closer of the experimental ones than those obtained by GRELHA-TQS. After that, the model presents an increasing non-linear behavior, desagreeing progressively from the theoretical forecasts. This difference may be due to the fact that the SAP90 program considered the torsion rigidity, while the model used in GRELHA-TQS despised its influence and presented a less rigid behavior.

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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:28:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 92004.pdf: 2810921 bytes, checksum: 64f9c7777cd4162fe9b507cb7d3b356d (MD5) Previous issue date: 1993 / Engenheiros e arquitetos que atuam no setor de edificações da construção civil adotam produtos de diferentes procedências no cotidiano de suas atividades. São usados tanto insumos primários como areia e brita como produtos com alto grau de industrialização como os materiais de acabamento. As lajes constituem sempre uma importante decisão a nível de projeto, que pode representar sensíveis resultados no custo e no desempenho da edificação. Neste trabalho estuda-se a procedência histórica, tipos, elementos de projeto, execução e produção das lajes com vigotes pré-moldados de concreto armado, com o objetivo de reunir todas as informações sobre a fabricação e uso deste importante componente das edificações. Visa-se contribuir tanto a nível de projeto e execução como a nível do processo de industrialização onde centenas de pequenas e médias indústrias dedicam-se a esta atividade. Ao abordar-se os requisitos necessários ao projeto, à boa execução e fabricação, pode-se esperar que o resultado final seja incrementar a produtividade e qualidade quanto a este componente construtivo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343113.pdf: 12831614 bytes, checksum: 7e0ab2a8a3e8a7503b1fd224099ec403 (MD5) Previous issue date: 2016 / Muitas vezes, a verificação da punção é feita sem uma análise adequada do modelo usado para a verificação da flexão da laje. Uma vez que a normalização usa esforços normais e momentos fletores que atuam no pilar, e esses esforços são decorrentes da análise estrutural, uma visão integrada é essencial para a verificação da punção. O objetivo deste trabalho é estudar, com um enfoque voltado para projeto, os esforços e as tensões solicitantes em lajes lisas de concreto armado, obtidos por diferentes métodos de análise e modelagens de pilar, analisando suas variabilidades e efeitos na verificação da punção. São revistos os métodos de análise de lajes lisas mais difundidos, incluindo diferentes métodos dos pórticos equivalentes. Para os métodos numéricos, são exploradas diversas maneiras de modelar o pilar para solucionar o problema da singularidade que ocorre ao representar o pilar como apoio pontual diretamente na laje. É apresentada uma revisão de pesquisas que tratam da punção, de modo a explicitar o alheamento destas em relação à visão integrada de flexão e punção. A análise dos resultados é dividida em duas abordagens: a primeira estuda a variabilidade dos resultados dos modelos de flexão que são aplicados na verificação da punção pela NBR 6118/14; a segunda estuda as tensões de cisalhamento no perímetro crítico c' da norma brasileira, obtidas de modelos numéricos. Na primeira abordagem, as variabilidades das forças de reação do pilar resultaram pequenas, independente do modelo de análise, enquanto que os momentos desbalanceados apresentaram coeficientes de variação muito elevados. Nas análises pela segunda abordagem, as tensões de cisalhamento no perímetro de controle c' do modelo numérico se mostraram bastante sensíveis à modelagem do pilar e ao refinamento da malha. As variabilidades dos esforços e das tensões no perímetro c' foram adaptadas na forma de variáveis aleatórias de incerteza de modelo, que foram usadas em estudos simplificados de confiabilidade.<br> / Abstract : Punching shear design is often made without a proper analysis of the model used for the slab bending design. Since codes use normal forces and tranferred bending moments to the column, and these forces are obtained from a structural analysis, an integrated approach is essential for checking the punching shear. The objective of this thesis is to study, with a focused approach to design, the forces and stresses in reinforced concrete flat slabs, obtained by different analysis methods and models, analyzing their variability effects on the punching shear verification. The most widespread flat slab analysis methods are visited, including different equivalent frame methods. For the numerical methods, various ways to model the column to solve the problem of the singularity that occurs when representing the column supported directly on the slab are explored. A review on the punching shear is presented, in order to explain the alienation of those in relation to the integrated view of bending and punching. The analysis is divided into two approaches: the first one studies the variability of the results of bending models that are applied to the punching shear check by the NBR 6118/14; the second approach studies the shear stresses in the critical perimeter c' of the Brazilian code, obtained from numerical models. In the first approach, the variability of the reaction forces are minor, regardless the analysis model, while the unbalanced moments presented very high coefficients of variation. In the second approach, shear stresses on the perimeter control c' of the numerical model proved to be quite sensitive to the column modeling and of the mesh size. Variabilities of forces and stresses on the perimeter c' were adapted in the form of model uncertainty, which were used in simplified reliability studies.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-20T23:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 209309.pdf: 2277359 bytes, checksum: f7dabc5dbdd3576bca8934ed67a71d9a (MD5) / A utilização de lajes planas data do início do século, sendo que, no princípio tais lajes eram executadas empiricamente e, posteriormente, submetidas a ensaios de carga. Com o desenvolvimento da computação, a modelagem dessas estruturas tornou-se mais acessível aos projetistas e as vantagens inerentes ao sistema tornaram-se visíveis. Mas, ao mesmo tempo em que os computadores facilitaram o cálculo das lajes planas, começaram a surgir questionamentos sobre determinados resultados e problemas a serem solucionados. Um deles é o fato que, teoricamente, quando uma carga concentrada é aplicada em uma laje, essa provoca momentos fletores que tendem ao infinito no seu ponto de aplicação. Por analogia, quando através de algum método numérico, os pilares de uma laje plana são modelados como pontos isolados para o apoio da laje, esses se comportam como cargas concentradas contrárias ao carregamento aplicado, tendendo também a gerar momentos negativos muito elevados nas suas proximidades. Da mesma forma, sabe-se que a malha adotada para discretizar a laje influencia nos esforços e deslocamentos dessa. Nesse trabalho serão estudados processos teóricos e numéricos para o cálculo de lajes planas, bem como os principais fatores a serem considerados na sua modelagem. Será definida uma laje de referência, na qual serão modelados exemplos através da Teoria das Placas, do método dos Elementos Finitos e da Analogia de Grelha. Também serão descritos métodos aproximados utilizados na prática da engenharia. A comparação entre os procedimentos teóricos e numéricos é apresentada no final do trabalho. A modelagem do pilar e da malha da laje nas suas proximidades mereceu atenção especial, inclusive as dimensões do pilar e a sua influência nos resultados. Concluindo, são feitas recomendações para modelagens de lajes planas por Analogia de Grelha e Elementos Finitos, quais os principais parâmetros que devem ser observados e as vantagens e desvantagens de cada processo.

O modelo estrutural das lajes nervuradas é mais sofisticado que muitos tipos de lajes, exigindo, consequentemente, uma modelagem numérica mais trabalhosa. Entretanto, vantagens como a simplificação da execução da obra, redução do seu prazo de execução e do seu custo, justificam sua crescente utilização no país. Por isso, é necessário maior conhecimento do seu comportamento estrutural e aperfeiçoamento dos modelos teóricos empregados na sua simulação. O objetivo deste trabalho foi comparar dois métodos de cálculo amplamente empregados na modelagem destas estruturas, indicando se os mesmos as reproduzem satisfatoriamente, qual deles o faz da forma mais aproximada e quais são os aspectos relevantes para seu cálculo. Também foi analisado o comportamento do microconcreto armado sujeito a carregamento de longa duração (efeito da fluência). Para tanto, foi ensaiada uma laje nervurada em modelo reduzido na escala 1:7,5 construída em microconcreto armado. O estudo mediu deflexões verticais, rotações e determinou deformações específicas em seções características do modelo em duas etapas distintas: a primeira com carregamento de curta duração e a segunda com carregamento de longa duração. O carregamento uniformemente aplicado ao modelo representou o peso próprio da laje, das paredes divisórias e as cargas variáveis. Na análise numérica foram empregados dois modelos. O empregado no SAP90 utilizou elementos finitos de placa e simulou a laje com seção retangular de inércia equivalente à nervurada. Já o utilizado no GRELHA-TQS serviu-se da análise matricial e simulou a laje como uma grelha de vigas "T". A laje teve comportamento próximo do elástico linear no princípio do ensaio, quando os valores previstos pelo SAP90 estiveram ligeiramente mais próximos dos experimentais do que os do GRELHA-TQS. Depois, o modelo reduzido começou a apresentar um crescente comportamento não linear, distanciando-se cada vez mais das previsões teóricas. Esta diferença pode ser atribuída ao fato de que o modelo numérico do SAP90 levou em conta a rigidez à torção, enquanto que o empregado no GRELHA-TQS desprezou sua influência, comportando-se de forma menos rígida. / The structural model of waffle slabs can be more sophisticated than most others, demands a more difficult numeric analisys. Nonetheless, advantages such as the simplification of the work, reduction execution time and of cost, justify its increasing use. It is necessary however no gather more knowledge of its structural behavior and improve the theoretical models used. The objective of this work was to compare two calculation methods commonly used in the simulation of these structures, investigating the ability to reproduce their behavior satisfactorily, determine the more accurate method and characterize the more important aspects. Moreover, the behavior of the reinforced microconcrete was also analyzed with long-term load (creep effects). Hence, a reinforced microconcrete waffle slab was built in the reduced scale 1:7,5 and tested. The study measured vertical displacements, rotations and strains in characteristic sections of the model. These were measured in two different stages: the first with short-term load and the second with long-term load. The applied load represents the slab dead weight, the walls and the live loads. Two models were used in the numeric analysis. The SAP90 used shell elements and represented the waffle slab as a flat plate with rectangular section of equivalent inertia. The program GRELHA-TQS used the matricial analysis and simulated the waffle slab as a grillage. The slab had a close to the linear elastic behavior at the beginning of the test. At this moment, the values foreseen by SAP90 were closer of the experimental ones than those obtained by GRELHA-TQS. After that, the model presents an increasing non-linear behavior, desagreeing progressively from the theoretical forecasts. This difference may be due to the fact that the SAP90 program considered the torsion rigidity, while the model used in GRELHA-TQS despised its influence and presented a less rigid behavior.

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

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2009-09-30T20:28:43Z No. of bitstreams: 1 2008_VladimirVillaverdeBarban_reduzida.pdf: 5838955 bytes, checksum: aebdc378616daea0bf6860198799844e (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-19T00:27:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_VladimirVillaverdeBarban_reduzida.pdf: 5838955 bytes, checksum: aebdc378616daea0bf6860198799844e (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-19T00:27:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_VladimirVillaverdeBarban_reduzida.pdf: 5838955 bytes, checksum: aebdc378616daea0bf6860198799844e (MD5) Previous issue date: 2008-05 / São investigados o comportamento estrutural e a resistência última à punção de ligações lajepilar de borda, em edifícios em lajes cogumelo de concreto protendido com cabos não aderentes, tendo como principal variável a excentricidade da força cortante, dada pela variação da relação M(momento transferido ao pilar) / V(força cortante). Foram ensaiadas 15 ligações laje-pilar de borda, divididas em 4 grupos, em função da armadura utilizada (ativa e passiva) e do carregamento aplicado, e tendo como principal variável a relação M/V na ligação, obtida variando-se a relação P1/P2, entre as cargas P1 (produz momento predominante paralelo à borda) e P2 (produz momento predominante perpendicular à borda), que variou de “infinito” (P2 = 0) a 0 (P1 = 0), e com cinco relações intermediárias (4, 2, 1, 0,5 e 0,25). Outras variáveis foram os níveis de protensão da armadura ativa e a distribuição da armadura passiva. Foram analisados os resultados de cargas últimas, fissuração, flechas, deformações da armadura passiva e do concreto. A variação da relação Mu/Vu, em função da variação da relação do carregamento P1/P2, e, por conseguinte, da excentricidade, influenciou o comportamento das lajes e a carga e modo de ruptura das lajes, como esperado. O aumento da excentricidade da força cortante na direção perpendicular à borda livre acarretou mudança do modo de ruptura por punção para flexo-punção, flexo-torção-punção ou flexo-torção. Os resultados foram comparados com os estimados pelas normas ACI 318M-02, fib–CEB– FIP (1998), EC2 (2001) e NBR-6118 (2003). O ACI e a NBR apresentaram as estimativas mais conservadoras, enquanto o EC2 apresentou as estimativas mais próximas dos resultados experimentais. Por outro lado, a simplificação proposta pelo EC2 apresentou estimativas contra a segurança. A NBR, apesar de baseada em parte no EC2, acabou ficando praticamente tão conservadora como o ACI. Recomenda-se que todas as normas passem a levar em conta o momento desequilibrante e, por conseguinte, a excentricidade, pois o grau de conservadorismo deveria obviamente ser o mesmo, o que não está ocorrendo, e neste sentido foram apresentadas propostas de modificações para todas as normas estudadas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The structural behavior and the ultimate punching resistance of prestressed flat plates with edge columns are investigated. The main variable is the eccentricity of the shear load, given by the variation of the relation M (moment transferred to the column) / V (shear). Fifteen slab/column connections were tested, divided in four groups, as function of the prestressed and ordinary reinforcement present and of the applied load. M/V variation was obtained varying the relation P1/P2, between loads P1 (giving predominant parallel moment to the edge) and P2 (giving predominant perpendicular moment to the edge), with M/V varying from “infinite” (P2 = 0) to 0 (P1 = 0), and with five intermediary relations: 4, 2, 1, 0.5 and 0.25. Prestress level and distribution of the ordinary reinforcement were others variables. Ultimate loads and failure types, cracking, deflections, concrete and reinforcement strains, and variation of the cables forces were presented and analyzed. The test results were also compared with the estimations from ACI 318M-02, fib–CEB–FIP (1998), EC2 (2001) and NBR-6118 (2003). ACI and the Brazilian NBR presented the most conservative estimates, while EC2 presented estimates close to the test results. The simplification proposed by EC2, otherwise, presents non conservative estimates, against safety. Brazilian NBR presents conservative estimates like ACI even though being based in part in EC-2. It is proposed a modification on all codes to take in account the non equilibrated bending moment, and the associated eccentricity, as the same level of conservatism should be desired irrespective of the combination of those parameters.

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 2011-07-06T19:08:32Z No. of bitstreams: 1 2010_MauriciodePinaFerreira.pdf: 42534456 bytes, checksum: e4298ed447cdeae7ad1b02b0fad3882a (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-07T11:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_MauriciodePinaFerreira.pdf: 42534456 bytes, checksum: e4298ed447cdeae7ad1b02b0fad3882a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-07T11:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_MauriciodePinaFerreira.pdf: 42534456 bytes, checksum: e4298ed447cdeae7ad1b02b0fad3882a (MD5) / A resistencia a puncao e o ponto critico do dimensionamento de lajes lisas de concreto e, como em pavimentos com lajes lisas e comum a acao de momentos desbalanceados na ligacao laje-pilar, ele pode se tornar ainda mais critico pois esta acao reduz a resistencia da ligacao. Ainda hoje nao existe um metodo teorico capaz de explicar o fenomeno da puncao em todas as suas variaveis, sendo normalmente utilizadas para seu dimensionamento as recomendacoes normativas disponiveis, que sao fundamentalmente empiricas. Sao observadas algumas divergencias entre as normas, principalmente nos casos de lajes com armaduras de cisalhamento e/ou nos casos de ligacoes laje-pilar com momentos desbalanceados, gerando inseguranca quanto a adequabilidade destas recomendacoes. Foi realizada uma serie de 16 ensaios em lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento do tipo double-headed studs submetidas a carregamentos simetricos e assimetricos, buscando contribuir para o melhor entendimento da puncao. As lajes eram quadradas com lados de 2.500 mm e com espessura de 180 mm, moldadas com concreto de resistencia em torno de 50 MPa e apoiadas em segmentos de pilar de secao quadrada e circular. Foi analisado o efeito de algumas variaveis como a taxa de armadura de flexao tracionada e comprimida alem da quantidade e distribuicao das armaduras de cisalhamento. Sao apresentados os resultados dos deslocamentos verticais, das deformacoes nas armaduras de flexao e de cisalhamento e na superficie de concreto, alem dos mapas de fissuracao e da superficie de ruptura das lajes. Foi realizada uma analise nao-linear atraves do metodo dos elementos finitos com um modelo axissimetrico a fim de entender melhor o mecanismo de ruptura por puncao em lajes com armadura de cisalhamento. Alem disso, os resultados experimentais desta pesquisa foram somados a uma selecao de resultados disponiveis na literatura formando um banco de dados cujos resultados foram confrontados com os estimados teoricamente utilizando-se as normas ACI 318:2008, Eurocode 2:2004 e NBR 6118:2003 e utilizando-se a Teoria da Fissura Critica de Cisalhamento (CSCT). Ao final apresenta-se o Metodo da Superficie de Resistencia Minima ao Cisalhamento (SMSR) que e uma boa aproximacao para estimar a capacidade resistente de lajes com armadura de cisalhamento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Punching resistance is a critical point in the design of reinforced concrete flat slabs and, as in flat slab floors it is quite common the action of unbalanced moments in slab-column connections, it can become even more critical as the moment transfer reduces the punching resistance. Until now there are no theoretical methods able to explain the punching phenomenon and all its variables. Thus, to design flat slabs are commonly used the available code provisions, which were developed empirically. Some differences are observed between each code, and they can be more significant in cases of slabs with shear reinforcement and/or in cases of moment transfer in slab-column connections, generating uncertainty about the adequacy of these recommendations. Aiming to contribute to better understanding of punching phenomenon a series of 16 tests were carried on reinforced concrete flat slabs with double-headed studs. The slabs were square with sides of 2,500 mm and thickness of 180 mm, casted with concrete strength around 50 MPa and supported on column stubs with square and circular cross-section. Some variables like tension and compression flexural reinforcement ratio and the amount and distribution of shear reinforcement were analyzed. In this research are presented results of vertical displacements, strains on flexural and shear reinforcement and on concrete surface, besides the crack pattern and the inclination and location of the failure surface. A non-linear finite element analysis with an axis-symmetric model was carried in order to better understand the punching failure mechanism of reinforced concrete slabs with shear reinforcement. Also, the experimental results of this thesis were summed to a selection of results available forming a database. These results were compared to the ones obtained theoretically using the provisions presented by ACI 318:2008, Eurocode 2:2004, NBR 6118:2003 and also using the Critical Shear Crack Theory (CSCT). Finally, it is presented the Surface of Minimum Shear Resistance Method, which is a good approach that can be used to predict the ultimate punching resistance of reinforced concrete slabs with shear reinforcement.

O modelo estrutural das lajes nervuradas é mais sofisticado que muitos tipos de lajes, exigindo, consequentemente, uma modelagem numérica mais trabalhosa. Entretanto, vantagens como a simplificação da execução da obra, redução do seu prazo de execução e do seu custo, justificam sua crescente utilização no país. Por isso, é necessário maior conhecimento do seu comportamento estrutural e aperfeiçoamento dos modelos teóricos empregados na sua simulação. O objetivo deste trabalho foi comparar dois métodos de cálculo amplamente empregados na modelagem destas estruturas, indicando se os mesmos as reproduzem satisfatoriamente, qual deles o faz da forma mais aproximada e quais são os aspectos relevantes para seu cálculo. Também foi analisado o comportamento do microconcreto armado sujeito a carregamento de longa duração (efeito da fluência). Para tanto, foi ensaiada uma laje nervurada em modelo reduzido na escala 1:7,5 construída em microconcreto armado. O estudo mediu deflexões verticais, rotações e determinou deformações específicas em seções características do modelo em duas etapas distintas: a primeira com carregamento de curta duração e a segunda com carregamento de longa duração. O carregamento uniformemente aplicado ao modelo representou o peso próprio da laje, das paredes divisórias e as cargas variáveis. Na análise numérica foram empregados dois modelos. O empregado no SAP90 utilizou elementos finitos de placa e simulou a laje com seção retangular de inércia equivalente à nervurada. Já o utilizado no GRELHA-TQS serviu-se da análise matricial e simulou a laje como uma grelha de vigas "T". A laje teve comportamento próximo do elástico linear no princípio do ensaio, quando os valores previstos pelo SAP90 estiveram ligeiramente mais próximos dos experimentais do que os do GRELHA-TQS. Depois, o modelo reduzido começou a apresentar um crescente comportamento não linear, distanciando-se cada vez mais das previsões teóricas. Esta diferença pode ser atribuída ao fato de que o modelo numérico do SAP90 levou em conta a rigidez à torção, enquanto que o empregado no GRELHA-TQS desprezou sua influência, comportando-se de forma menos rígida. / The structural model of waffle slabs can be more sophisticated than most others, demands a more difficult numeric analisys. Nonetheless, advantages such as the simplification of the work, reduction execution time and of cost, justify its increasing use. It is necessary however no gather more knowledge of its structural behavior and improve the theoretical models used. The objective of this work was to compare two calculation methods commonly used in the simulation of these structures, investigating the ability to reproduce their behavior satisfactorily, determine the more accurate method and characterize the more important aspects. Moreover, the behavior of the reinforced microconcrete was also analyzed with long-term load (creep effects). Hence, a reinforced microconcrete waffle slab was built in the reduced scale 1:7,5 and tested. The study measured vertical displacements, rotations and strains in characteristic sections of the model. These were measured in two different stages: the first with short-term load and the second with long-term load. The applied load represents the slab dead weight, the walls and the live loads. Two models were used in the numeric analysis. The SAP90 used shell elements and represented the waffle slab as a flat plate with rectangular section of equivalent inertia. The program GRELHA-TQS used the matricial analysis and simulated the waffle slab as a grillage. The slab had a close to the linear elastic behavior at the beginning of the test. At this moment, the values foreseen by SAP90 were closer of the experimental ones than those obtained by GRELHA-TQS. After that, the model presents an increasing non-linear behavior, desagreeing progressively from the theoretical forecasts. This difference may be due to the fact that the SAP90 program considered the torsion rigidity, while the model used in GRELHA-TQS despised its influence and presented a less rigid behavior.