Este trabalho consiste em um estudo do comportamento de nós de pórtico de ligações viga-pilar de concreto armado submetidos a ações cíclicas. O trabalho é composto por duas etapas: uma de investigação experimental e outra de cunho teórico. A etapa experimental teve como base os ensaios realizados em cinco modelos físicos de ligações viga-pilar. Os resultados desses ensaios permitiram a observação de diversos aspectos do comportamento estrutural dos nós de pórtico frente às ações cíclicas e a avaliação da influência de algumas variáveis. Neste trabalho, as variáveis escolhidas foram a variação do carregamento aplicado e o detalhamento da armadura transversal na região do nó. Os principais efeitos das ações cíclicas sobre as cinco ligações ensaiadas foram: aumento generalizado dos deslocamentos globais, perda de resistência e de rigidez dos elementos estruturais, propagação e aumento da abertura das fissuras inicialmente formadas, tendência de uniformização das deformações dos estribos do nó ao longo dos ciclos e maior deterioração do nó de pórtico em relação aos elementos viga e pilar. Na etapa teórica, foram empregados essencialmente dois tipos de modelos: i) modelos derivados das idealizações dos modelos clássicos de biela e tirante. ii) modelos simplificados que empregam conceitos da Mecânica do Dano e da Fratura, para a avaliação dos efeitos de perda de rigidez (dano) e das deformações permanentes (plasticidade) na resposta global da ligação viga-pilar. Por fim, foram feitas comparações entre os resultados experimentais e teóricos, chegando-se a importantes conclusões sobre o comportamento mecânico do nó frente às cargas cíclicas e sobre a eficiência dos modelos teóricos em simular a resposta do nó de pórtico e da ligação como um todo. As comparações mostraram que, dentro de certos limites, os modelos teóricos fornecem resultados satisfatórios frente aos resultados experimentais / The present thesis studies the behavior of frame joints in reinforced concrete beam-column joints subjected to cyclic loads. The thesis is divided into two parts: an experimental study and a theoretical-based study. The experimental study is based on laboratory tests on five physical models of beam-column joints. The results of this experimental study permitted the observation of various aspects of the structural behavior of frame joint subjected to cyclic load and estimating the influence of certain variables the affect the behavior of such joints. In the present thesis, the variables studied are the applied load and reinforcement detailing at the joint location. The effects of cyclic loads on the tested joints were: an increase in the overall deformation, loss of strength and stiffness of structural elements, crack propagation and increase in crack width of previously formed cracks, a tendency towards a uniform strain distribution in the transverse reinforcement at the joint section and a more rapid deterioration of frame joints compared to beam/column joints. At the theoretical level, two types of models were used to study the behavior of the joint: i) a model derived from the idealization of the classical strut-tie model, and ii) a simplified damage and fracture mechanics-based model for estimating the effects of the loss of stiffness (damage) and permanent strains (plasticity) on the overall response of the beam column joint. To reach any conclusion on the mechanical behavior and the efficiency of existing theoretical models employed in the design of reinforced beam-column joints and other joints subjected to cyclic loading, a comparative study between the theoretical and experimental results was carried out. The results show that within certain limits, the theoretical models employed are in good agreement with experimental results

Observa-se no cenário mundial uma crescente tendência da construção de edifícios de aço. Assim, procurando encontrar a forma mais econômica para a construção, os edifícios projetados estão cada vez mais altos e seus elementos, vigas e pilares, formados por perfis cada vez mais leves. Com isso, são necessários estudos mais avançados para buscar um modelo estrutural que represente o comportamento real dessas estruturas. Este trabalho tem como objetivo discutir e propiciar uma melhor compreensão dos modelos e técnicas de análise estrutural aplicado aos edifícios de aço dando ênfase à influência das ligações. Foi realizado um aprimoramento dos modelos numéricos tridimensionais de ligações de aço e mistas. Foram analisadas três diferentes geometrias de edifícios considerando as não linearidades geométrica e do material, diferentes formas de representação das ligações, consideração das imperfeições geométricas iniciais e imperfeições iniciais de material. Estas análises foram feitas em modelos bidimensionais e tridimensionais. Observou-se grande diferença nos valores de esforços solicitantes e deslocamentos laterais quando a forma de consideração do comportamento semi-rígido das ligações foi variada. / It\'s possible to see that constructions of steel buildings in the world are increasing. Engineers have been trying to build economical constructions. So they have been designing tall buildings using light members. It is necessary new studies to develop structural models that represent structure\'s real behavior. The objective of this work is to discuss and to provide a better understanding of some models and technics used for design steel buildings. It was improved numerical three-dimensional models of steel connections and composite connections. It was analyzed three different geometry of building considering geometrical non-linearity, material non-linearity, different representation of connections, initial geometric imperfections, initial imperfections of material. These analyses were done on bidimensional and threedimensional models. It was noted big difference on internal forces and lateral displacement when was changed the way of representation of connections semi rigid behavior.

A evolução sofrida pelas resinas compostas, aliada à sua característica de restaurar a aparência natural dos dentes em relação à cor e opacidade, torna esses materiais uma das principais escolhas entre os materiais restauradores usados na odontologia. A estabilidade de cor e a opacidade assumem um papel crucial no sucesso do tratamento restaurador estético, pois a alteração destas características pode indicar a substituição das restaurações estéticas. Essas propriedades estão relacionadas ao grau de conversão desses materiais no momento da polimerização. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do envelhecimento artificial acelerado sobre a estabilidade de cor, opacidade e densidade das ligações cruzadas de compósitos armazenados por 30 e 90 dias em ambientes diferentes (temperatura ambiente/geladeira). Foram utilizados 5 compósitos odontológicos em duas tonalidades: claras e escuras. As embalagens dos compósitos foram mantidas em temperatura ambiente (+/- 25ºC) e em geladeira (+/- 8ºC), sendo armazenados nestes ambientes por 30 e 90 dias, para posterior confecção dos corpos-de-prova (12 mm de diâmetro / 2 mm de espessura). Sobre essas amostras, foram realizadas as leituras da alteração de cor ( E), opacidade (OP), e densidade das ligações cruzadas, previamente e posteriormente a realização do procedimento de envelhecimento artificial acelerado. Após análise estatística (2-way ANOVA - Tukey - nível de significância em p<0.05), observou-se que compósitos QuiXfil Universal, Tetric EvoCeram C3 e SR Adoro A2, apresentaram valores para alteração de cor clinicamente inaceitável ( E 3,3). Quanto à opacidade, as resinas diretas, de tonalidades claras apresentaram menor opacidade que as tonalidades escuras enquanto que a resina indireta apresentou maior opacidade para a tonalidade clara que a escura. Quanto à densidade de ligações cruzadas, o envelhecimento artificial acelerado produziu um aumento na densidade de ligações cruzadas das resinas diretas. Concluiu-se que não houve um comportamento homogêneo dos materiais, em relação às propriedades estudadas, em função do tempo e ambiente de armazenagem sugerindo que a ação do envelhecimento é primordial e mais relevante para a alteração dos materiais ao longo do tempo. / The evolution of composite resins, allied to their characteristic of restoring the natural appearance of teeth regarding color and opacity, makes them one of the main materials of choice among the restorative materials used in dentistry. Color and opacity stability assume a crucial role in a successful aesthetic restoration treatment, since changes in these characteristics may indicate the replacement of aesthetic restorations. These properties are associated with these materials\' degree of conversion at the moment of polymerization. The purpose of this study was to evaluate the influence of artificial accelerated aging on color stability, opacity, and density of cross-links in composites stored for 30 and 90 days in different environments (room temperature/refrigerator). Five dental composites were used, with two shades: light and dark. Composite packages were kept in room temperature (+/- 25ºC) and in a refrigerator (+/- 8ºC), for 30 and 90 days, for posterior specimen fabrication (12 mm in diameter / 2 mm thick). Specimens were subjected to readings for color change ( E), opacity (OP), and cross-link density, before and after artificial accelerated aging. Statistical analysis (2-way ANOVA - Tukey - level of significance at p<0.05), revealed that QuiXfil Universal, Tetric EvoCeram C3, and SR Adoro A2 composites presented clinically unacceptable color changes ( E 3.3). Regarding opacity, light shade direct resins presented less opacity compared to dark shades, whereas light shade indirect resins presented more opacity than dark ones. As to cross-link density, artificial accelerated aging increased crosslink density in direct resins. It is concluded that the materials did not behave homogenously, in terms of the studied properties, under the effects of storage time and environment. This suggests that the effects of aging are imperative and more relevant to material changes over time.

Um foguete é basicamente constituído de motores-foguete com a finalidade de fornecer energia por meio da combustão do propelente e impulsionar todo o conjunto, e de uma carga útil que pode ser desde um satélite de comunicações até experimentos biológicos. Internamente, o propelente é aderido ao metal ou isolante térmico por meio de um revestimento adesivo conhecido como liner. O liner é um adesivo ativado, especialmente desenvolvido para promover uma adesão adequada que garanta a integridade estrutural do grão propelente. Em sua composição, o liner possui um balanço específico de compostos que permitem a interdifusão de componentes entre as interfaces liner/propelente, de modo a promover uma ponte química entre o adesivo e o propelente. Para que o processo de interdifusão possa ocorrer é necessário que o liner não esteja completamente curado, pois um alto grau de cura interfere nesse processo, mas também não pode apresentar um grau de cura muito baixo, visto que a adição do propelente é feita na vertical e um baixo grau de cura ocasionará em um escoamento da camada adesiva. Um fator de grande importância nesse processo é o controle do tack, propriedade apresentada pelos adesivos de se aderirem ao substrato ou vice-versa imediatamente após serem postos em contato sobre uma leve pressão. O domínio desse fenômeno permite encontrar a faixa de adesão mais adequada na qual não o adesivo não escoe e que ainda seja quimicamente ativo. O tack pode ser mensurado em termos de força e energia por meio de ensaios de tração, e testes de adesão, permitindo encontrar a faixa adequada para efetuar a adição do propelente. Na presente tese de mestrado foram levantadas as curvas de tack e calculadas as energias. Testes de adesão mostraram que a faixa ideal de tack situa-se entre 120 e 180 minutos de cura do liner a 80 C, promovendo uma falha coesiva no propelente.

Neste trabalho são estabelecidas uma proposta de método de ensaio e também sugestões para o dimensionamento da ligação entre peças de madeira por anéis metálicos fechados de 64 mm (2 1/2\") e 102 mm (4\"), sob a ótica do método dos estados limites. Para alcançar esta finalidade foram realizados estudos bibliográficos e avaliações experimentais. Foram determinadas algumas propriedades físicas e mecânicas das espécies estudadas e realizados ensaios de ligações com anéis metálicos fechados submetidas à compressão paralela às fibras e à compressão normal às fibras. / In this work a method is proposed to test timber structural joints with split-ring connectors, 64 mm (2 1/2\") and 102 mm (4\") diameters. Some suggestions are also registered to the design of such joints, under the Limit States Method principles. To reach these subjects bibliographical studies and laboratorial experiments were carried out. Some physical and mechanical properties of the studied essences were determined and tests of joints with split-ring connectors were conducted in compression parallel and perpendicular to the grain.

As estruturas de madeira composta com alma em compensado já vem sendo amplamente utilizadas em diversos países onde as estruturas de madeira estão tecnologicamente mais desenvolvidas, oferecendo aos engenheiros civis mais uma opção de sistema construtivo eficiente, seguro e duradouro. Nesse trabalho são apresentados estudos teóricos e experimentais referentes às estruturas de madeira compostas utilizando compensado nas almas, e em especial as estruturas cuja ligação alma mesa é feita por pinos metálicos. O objetivo desse trabalho é desenvolver critérios de dimensionamento dessas estruturas para serem aplicados no Brasil. Vários critérios de dimensionamento de elementos compostos foram encontrados na bibliografia, alguns com simplificações que desconsideram efeitos de composição parcial e outros mais completos, que consideram deformações por cisalhamento, composição parcial etc. Com os resultados dos ensaios de vigas compostas pregadas foi possível comparar valores experimentais com resultados teóricos, concluiu-se que os critérios de dimensionamento do EUROCODE 5 são adequados. Os ensaios de rigidez de nó de pórtico de seção composta permitiram o desenvolvimento de metodologia para o cálculo da rigidez dessas ligações, visto que não existe formulação equivalente na bibliografia internacional. Concluiu-se que as ligações por pinos metálicos apresentam boa eficiência para serem utilizadas nas seções compostas com alma em compensado. As ligações de nó de pórtico com ligação alma/mesa pregadas podem ser consideradas rígidas na maioria dos casos estudados. / Plywood webbed structures have been applied in at several countries where timber structures are commonly used, giving civil engineers and builders one more option when looking for a safe, efficient and durable construction system. This work presents theoretical and experimental studies about plywood-webbed structures, with emphasis on nailed plywood webbed structures. The aim of this work is to develop design criteria for these structures to be used in Brazil. Several design criteria where found in the bibliography, some of them using simplifications for shear deflexions and joint deformations. Experimental results of nailed plywood webbed beams were compared with theoretical values from formulations found in the bibliography, concluding that EUROCODE 5 gives the best design criteria for nailed composite beams. Based on plywood webbed knee joints tests, a methodology to calculate the joint rigidity was proposed. The conclusions show the efficiency of this system and that nailed plywood webbed knee joints can be considered fixed for the majority of the specimens tested.

Terças de aço formadas a frio são muito utilizadas em sistemas de cobertura e fechamento. Para conferir continuidade entre tramos adjacentes e possibilitar um melhor aproveitamento de material, são empregadas ligações parafusadas por transpasse e com luva. O comportamento estrutural dessas ligações é muito dependente da sua configuração geométrica e do nível de carregamento. Com base em uma série de nove experimentos e análises teóricas, o comportamento estrutural dessas ligações foi investigado no tocante aos esforços resistentes e à rigidez. Observou-se que o modo de falha tem sempre uma componente distorcional significativa e uma resistência menor que a prevista pela metodologia atual de projeto. No caso do momento fletor resistente, a distribuição de tensões de flexão oblíqua é a que melhor se aproxima do comportamento real das terças, sendo possível a partir de uma análise de estabilidade elástica considerando tal comportamento, e, baseado no método da resistência direta e na curva de dimensionamento do modo distorcional, obter uma previsão segura do momento fletor resistente. Além disso, a rigidez da ligação, com relação aos deslocamentos verticais é bastante dependente do tipo de ligação, sendo que as terças com ligações por luva são mais deformáveis que terças sem ligações. Por outro lado, terças com ligações por transpasse são menos deformáveis que terças fisicamente contínuas. As parcelas de rigidez da ligação são apresentadas, e a componente de deformação do furo é a mais significativa. Uma expressão para deduzir a rigidez rotacional da ligação é apresentada, juntamente com um modelo de barras para modelagem da ligação. Os resultados teóricos se ajustam muito bem aos experimentais. Conclui-se em linhas gerais, que as ligações por transpasse podem ser consideradas plenamente satisfatórias do ponto de vista de comportamento estrutural, sendo que terças com essas ligações são mais resistentes e rígidas que terças com continuidade física. O mesmo não ocorre nas terças com ligações por luva, porém, dada a limitação no número de ensaios, tais ligações carecem mais estudos. / Cold-formed steel purlins are widely used in roofs and wall systems. The continuity of long runs of cold-formed steel purlins is guaranteed by sleeve and overlap bolted connections, which allows a better load distribution and material savings. The structural behavior of these connections is highly dependent on their geometric configuration and load level. The strength and stiffness of these connections were determined through a series of nine experiments, numerical and analytical analysis. Results have shown that distortional buckling has a major contribution on the stability analysis of the cold-formed steel purlin. To safely determine the flexural strength of the purlin, one must consider unrestrained bending stress distribution and distortional buckling. The connection type influences the rigidity of the purlin thus the vertical displacement. Purlins with overlapped connections are stiffer than physically continuous ones, although purlins with sleeved connections are not. The bearing deformation at the connection region is responsible for a reduction in the system stiffness. To account for the change in stiffness and determine the vertical displacement, an expression for the bearing stiffness and a beam model are proposed. The results of this model show good agreement with experimental data. The general conclusion of this research is: overlapped bolted connections enhance the structural response of the purlins when compared to physically continuous ones. The same does not hold true for purlins with sleeved connections.

Elementos tipo sanduíche, com placas de argamassa projetada, têm sido utilizados na construção de edificações em alguns países, inclusive no Brasil, apresentando boas características de resistência mecânica, térmica e acústica. De maneira geral, a aplicação desse tipo de elemento tem se restringido a obras de edificações, sendo utilizado principalmente como painéis de fechamento, portantes ou não, existindo ainda um potencial a ser explorado em obras de infra-estrutura, tais como: muros de arrimo, canais, galerias e reservatórios de água. Apesar de ser um método utilizado na construção de edificações, existem dúvidas, tais como: resistência efetiva da argamassa projetada, colaboração entre as placas resistentes em função do tipo de núcleo, modo de combater os efeitos de retração da argamassa, etc. Apresenta-se neste trabalho um estudo sobre a resistência efetiva da argamassa projetada, no qual se obteve que a sua resistência é de aproximadamente 80% da resistência à compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Realizaram-se ainda ensaios para analisar a ligação entre elementos tipo sanduíche e seu comportamento à flexão, que comprovam o bom desempenho estrutural. Acredita-se que essa técnica de construção sanduíche possa ser aplicada em obras de infra-estrutura de interesse social, trazendo vantagens tecnológicas e econômicas em relação a sistemas tradicionais / Sandwich–type elements, with plates made of projected mortar, have been used in the construction of buildings in some countries, including Brazil, showing expressive thermical, acoustical and mechanical strength characteristics. In general, the application of this kind of element have been limited to buildings, mainly used as cladding panels, with carrying load capacity or not, and have other potential uses in infra-structural works to be explored such as bearing walls, channels, and water reservoirs. Although it is a method that have been conventionally applied in the construction of buildings, there are uncertainties in some parameters, like the effective strength of the projected mortar, interaction between the plates related to the type of core, the mode against shrinkage of the mortar etc. It is showed in this work a study concerning the effective strength of the projected mortar. As a result of a series of tests in walls made of projected mortar, it is determined that the effective strength of the projected mortar is 80% of that one measured from cylindrical specimens in compression tests. As well, some tests have been executed to analise the bending behaviour and the connections between the plates of the sandwich-type specimens, which demonstrated a relatively high structural performance. It is believed that this technical solution can be well applied to public works of social interest, and can offer technological and economical advantages in contrast to the traditional systems

Orientador: Julio Cesar Molina / Banca: Cristian Inácio de Campos / Banca: André Luis Christoforo / Resumo: O objetivo desta pesquisa consistiu na avaliação do modelo de cálculo proposto pela versão de revisão da Norma Brasileira de Estruturas de Madeira ABNT NBR 7190:2013 para avaliação do comportamento de elementos de MLC na flexão. Foram considerados elementos de MLC com dimensões padronizadas de 5 x 5 x 115 cm para realização dos ensaios experimentais de flexão, tendo-se em vista a da rigidez (EI) para posterior comparação com os resultados numéricos e teóricos. Foram avaliados, também neste caso, os modos de ruptura apresentados nos ensaios experimentais por cada sistema. Na confecção dos elementos de MLC foram utilizadas madeiras de reflorestamento de pinus e eucalipto da região de Itapeva - SP coladas com resina resorcinol formaldeído. Todas as lâminas de madeira passaram por processo de classificação mecânica e visual. As simulações numéricas foram realizadas no software ANSYS, que tem como base o método dos elementos finitos e estas serviram para a avaliação das distribuições das tensões nas regiões de interesse dos elementos de MLC. Os ensaios experimentais de flexão e de caracterização dos materiais foram no Laboratório de Propriedades dos Materiais da UNESP/Itapeva a partir da utilização da Máquina Universal de Ensaios EMIC com capacidade de 300 KN. Como resultado, observou-se que o modelo teórico proposto pela ABNT NBR 7190:2013 mostrou, para este trabalho, maior aproximação com os resultados experimentais e numéricos para as madeiras de pinus. Além disso, os modos de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this work was to evaluate the calculation model proposed by the revision version of the ABNT NBR 7190: 2013 Wood Structures Brazilian Standard to evaluate the behavior of Glued Laminated Timber in bending. Glulam elements with standard dimensions of 5 x 5 x 115 cm were considered to perform the experimental bending tests considering the stiffness (EI) for later comparison with numerical and theoretical results of EI. The failure modes presented in the experimental tests by each system were also evaluated. In the preparation of the glulam elements, pine and eucalyptus reforestation woods from the Itapeva - SP region were glued with resorcinol formaldehyde resin. All the wood layers were classified by mechanical and visual process. The numerical simulations were performed in the ANSYS software, which is based on the finite element method and these were used to evaluate the stress distributions in the areas of interest of the glulam elements. Experimental bending tests and material characterization tests were performed at the Materials Properties Laboratory of UNESP / Itapeva using the Universal Testing Machine - EMIC with a capacity of 300 KN. As a result, it was observed that the theoretical model proposed by ABNT NBR 7190: 2013 standard showed, for this work, greater approximation with the experimental and numerical results for pine woods. In addition, the failure modes obtained theoretically were verified for the experimental and numerical analyzes performed / Mestre

Desenvolve-se uma formulação lagrangeana total do método dos elementos finitos para análise dinâmica de estruturas e mecanismos reticulados planos contendo ligações deslizantes sujeitas a grandes deslocamentos e rotações. Estas são introduzidas ao sistema mecânico na forma de juntas prismáticas e cilíndricas por meio do método dos multiplicadores de Lagrange, permitindo sua utilização na simulação de diversos tipos de estruturas e mecanismos. Também são consideradas rótulas entre as barras, estas introduzidas por meio da compatibilidade cinemática dos graus de liberdade dos nós comuns. A formulação do método dos elementos finitos adotada utiliza como parâmetros nodais as posições e os giros de modo desacoplado. Assim, pode-se utilizar a cinemática exata para barras de Reissner na análise de deslocamentos e giros finitos da estrutura. Adota-se o modelo constitutivo de Saint-Venant-Kirchhoff que relaciona a medida de deformação objetiva de Green-Lagrange com o tensor de tensões de Piola-Kirchhoff de segunda espécie. O equilíbrio dinâmico do sistema é obtido pelo princípio da energia total estacionária e a solução do sistema não linear de equações resultante é obtida pelo método de Newton-Raphson. A integração temporal é realizada pelo método de Newmark. São apresentados diversos exemplos para validação da formulação desenvolvida, os quais são comparados com soluções analíticas de modo a evidenciar as possibilidades de aplicação da formulação proposta. / A total lagrangian finite element method formulation is developed for the dynamic analysis of plane frame structures and mechanisms containing sliding joints that undergoes large displacements and rotations. Those connections are introduced in the mechanical system as prismatic and cylindrical joints by the method of Lagrange multipliers, allowing its use on the simulation of several types of structures and mechanisms. Hinges between bars are also considered by kinematic compatibility of the degrees of freedom on the common node. The adopted finite element formulation uses as nodal parameters uncoupled positions and angles. Therefore, Reissner exact kinematics for bars can be utilized for structural finite deformation. The Saint-Venant-Kirchhoff constitutive model, which relates the objective Green-Lagrange strain measure with the second Piola-Kirchhoff stress tensor, is adopted. The principle of stationary total energy is used to obtain the dynamic nonlinear equilibrium of the system and the solution of the resulting nonlinear system of equations is done by the Newton-Raphson method. The Newmark method is adopted for time integration. Several examples are presented for the validation of the developed formulation, and those are compared with analytical solutions in order to clarify the possibilities of application of the proposed formulation.