Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-04-11Bitstream added on 2014-06-13T18:53:17Z : No. of bitstreams: 1 moraes_vm_me_ilha_prot.pdf: 4456756 bytes, checksum: 70a028ea28db2cfaed1abecec234c525 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As pontes mistas com vigas de madeira e tabuleiro de concreto, que constituem uma técnica já bastante estudada pelo meio acadêmico brasileiro, vêm ganhando cada vez mais espaço entre os projetistas e construtores de pontes em estradas vicinais do interior do Brasil. Entretanto, o vão dessas pontes é limitado pelo comprimento das peças de madeira, cujos valores máximos, em geral, ficam em torno de 6 metros para vigas serradas e 12 metros para vigas roliças. Neste contexto, a presente pesquisa propõe um novo sistema estrutural de pontes mistas para vencer vãos da ordem de 15 a 20 metros, constituído por vigas treliçadas de madeira que suportam a laje de concreto armado. O tabuleiro do sistema proposto pode ser executado utilizando, como pré-laje, painéis treliçados pré-moldados auto-portantes, evitando-se escoramentos e, conseqüentemente, reduzindo o tempo e os custos de construção. A laje final é solidarizada às treliças de madeira por intermédio de pinos metálicos de cisalhamento, que fazem com que ambos os materiais trabalhem solidariamente na resistência aos esforços solicitantes, buscando, portanto, a otimização do uso estrutural desses materiais. A principal abordagem desta pesquisa é experimental, com a construção e análise de um modelo físico reduzido na escala 1:4... / Timber-concrete composite structures - TCCS - constitute a technique well studied by the Brazilian academy and have been each time more present among the designers and constructors of bridges in secondary roads in the interior of Brazil. However, the span of these bridges is limited by the length of the timber beams, whose maximum values, in general, are around 6 meters for sawed beams and 12 meters for round beams. In this context, the present research suggests a new structural system of composite bridges, to overcome spans from 15 to 20 meters, built by trussed timber beams that support a reinforced concrete deck. The deck of the system can be executed using precast self-supported trussed panels, preventing props and, consequently, reducing time and costs of construction. The final slab is connected to the trussed beams by metallic shear bolts, which make that both the materials (timber and concrete) work together in the resistance to the requesting efforts, aiming the optimization of the structural use of these materials. This research was based on an experimental approach, with the construction and analysis of a reduced physical model in the scale 1:4, based on a bridge design classified as 30t with a free span of 16 meters. The model was instrumented with strain gauges and... (Complete abstract click electronic access below)

Neste trabalho avaliou-se o comportamento estrutural do sistema misto madeira-concreto para tabuleiros de pontes, com ênfase na análise dinâmica dos conectores de cisalhamento, para dois tipos de conectores: \"vertical\" e em \"X\". Foram efetuadas duas principais abordagens, numérica e experimental, além de um amplo levantamento teórico sobre o tema com base na literatura disponível. Os ensaios experimentais foram realizados em corpos-de-prova de madeira como também em corpos-de-prova mistos e vigas mistas de madeira-concreto. Todos os corpos-de-prova e vigas foram submetidos a solicitações estáticas e dinâmicas, considerando-se os diversos materiais envolvidos na ligação. A análise numérica dos sistemas mistos foi efetuada com base no método dos elementos finitos, a partir da utilização do software ANSYS. Os resultados experimentais mostraram que ambos os sistemas de conexão perderam efetivamente rigidez para um total de 1 x \'10 POT.6\' ciclos de carga aplicados, sendo a maior parcela desta perda verificada para os ciclos iniciais. Além disso, o sistema de conexão \"vertical\" apresentou maior facilidade de execução quando comparado com o sistema de conexão em \"X\". A partir dos resultados numéricos constatou-se que a perda de rigidez ocorreu devido ao acúmulo do dano localizado nos materiais, nas regiões dos conectores. Os resultados numéricos mostraram uma boa concordância com os resultados experimentais. Para finalizar, foram propostos os valores dos níveis máximos e mínimos de carga cíclica, como também da frequência de excitação a serem utilizados nos ensaios dinâmicos para a verificação da rigidez dos sistemas mistos de conexão. / In this work was evaluated the structural behavior of log-concrete composite deck bridge system, with emphasis in the dynamic analysis of the shear connectors using two types of connectors: \"vertical\" and \"X\". Two main approaches were considered, numeric and experimental, besides a wide theoretical study about the theme with base in the available literature. The experimental studies were accomplished in specimens of wood, wood-concrete specimens and wood-concrete beams. All of the specimens and beams were subjected to static and dynamic loads considering several materials in the composed connection system. The numeric analyze of the composed systems was made with base in the method of the finite elements using the software ANSYS. The experimental results showed that both connection systems reduced stiffness really for 1 x \'10 POT.6\' applied load cycles, and the largest portion of this reduction happens in the initial cycles. Besides, the system of \"vertical\" connection presented larger execution easiness when compared with the system \"X\" connection. The numeric results showed that the reduced stiffness of the connection systems happened due to the accumulation of the located damage of the materials in the areas of the connectors. The numeric and experimental results comparison showed a good agreement. It was proposed values for the maximum and minimum levels of cyclical load, as well as for the frequency to be used in the dynamic tests for the verification of the reduced stiffness of the composite system of connection.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:27:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3860910 bytes, checksum: 9ab336631481a62fdd3b09160dd8a7a6 (MD5) Previous issue date: 2010-08-20 / This work describes an experimental investigation of Wood-to- concrete and woodto- wood joints for composite members using steel-bar and concrete connectors. In wood concrete joints, symmetric three-member specimens were built, with wood outside pieces and concrete inside. In wood-to-wood joints, both three-member and two-member symmetric specimens were built. The steel-bar connectors consisted of straight pins with heads, cut from the bars, inserted normally to the wood surface and shaped like arches. They were simply driven into the wood, glued with an epoxy adhesive or with load distribution plate in compression side. The concrete connector’s joints are made with concrete-filled mortise. In addition, steel bars, placed normally to the joined pieces, were used to avoid opening and separation of the member during loading. In these connections, variable slope of the mortise and location at one or at both sides of the wood member are used. The specimens were then subjected to an increasing compressive force, and forcedisplacement diagrams were plotted, from which the stiffness were calculated, both of service (Ks) and ultimate limit states (Ks). These results for all connections have shown high values for strength and stiffness. In wood-to-concrete steel-bar connections ductile processes are obtained and the end failure occurs in concrete. In concrete connections, these results have shown that most of the failures occurred in a fragile manner, with stiffness remained approximately constant during the evaluation. / Apresenta-se neste trabalho uma avaliação experimental de ligações de peças mistas madeira-concreto e de peças compostas de madeira, com emprego de conectores de barras de aço e de conectores de concreto. Nas ligações de peças mistas, foram ensaiados corpos-de-prova simétricos com três peças, com peças laterais de madeira e peça central de concreto. Nas ligações entre de peças de madeira, foram ensaiados corpos-de-prova simétricos, com três peças e com duas peças. Os conectores de barras de aço foram executados como pinos retos com cabeça, dispostos normais às peças de madeira e na forma de arco, com fixação na madeira por cravação direta, com emprego de adesivo epóxi ou com auxílio de placa de distribuição de carga no lado comprimido. Os conectores de concreto foram obtidos pelo preenchimento de entalhes executados na madeira e barras transversais de aço, empregadas para impedir a abertura entre as peças ligadas. Os entalhes foram executados com diferentes inclinações, em um único lado ou nos dois lados das peças de madeira. Nos ensaios, os corpos-de-prova foram submetidos à força de compressão crescente, sendo obtidas as resistências, as curvas força x deslocamento relativo e as rigidezes relativas aos estados limites últimos (Ku) e de utilização ou de serviço (Ks). Os resultados indicaram a ocorrência de elevadas resistências e rigidezes para todas as ligações. Nas ligações de peças mistas com conectores de barra de aço ocorreram processos de ruptura com indícios de ductilidade, com rupturas finais no concreto por efeito de compressão-fendilhamento. Nas ligações com conectores de concreto ocorreram processos de ruptura predominantemente frágeis e valores de rigidezes praticamente constantes ao longo do carregamento.

Neste trabalho avaliou-se o comportamento estrutural do sistema misto madeira-concreto para tabuleiros de pontes, com ênfase na análise dinâmica dos conectores de cisalhamento, para dois tipos de conectores: \"vertical\" e em \"X\". Foram efetuadas duas principais abordagens, numérica e experimental, além de um amplo levantamento teórico sobre o tema com base na literatura disponível. Os ensaios experimentais foram realizados em corpos-de-prova de madeira como também em corpos-de-prova mistos e vigas mistas de madeira-concreto. Todos os corpos-de-prova e vigas foram submetidos a solicitações estáticas e dinâmicas, considerando-se os diversos materiais envolvidos na ligação. A análise numérica dos sistemas mistos foi efetuada com base no método dos elementos finitos, a partir da utilização do software ANSYS. Os resultados experimentais mostraram que ambos os sistemas de conexão perderam efetivamente rigidez para um total de 1 x \'10 POT.6\' ciclos de carga aplicados, sendo a maior parcela desta perda verificada para os ciclos iniciais. Além disso, o sistema de conexão \"vertical\" apresentou maior facilidade de execução quando comparado com o sistema de conexão em \"X\". A partir dos resultados numéricos constatou-se que a perda de rigidez ocorreu devido ao acúmulo do dano localizado nos materiais, nas regiões dos conectores. Os resultados numéricos mostraram uma boa concordância com os resultados experimentais. Para finalizar, foram propostos os valores dos níveis máximos e mínimos de carga cíclica, como também da frequência de excitação a serem utilizados nos ensaios dinâmicos para a verificação da rigidez dos sistemas mistos de conexão. / In this work was evaluated the structural behavior of log-concrete composite deck bridge system, with emphasis in the dynamic analysis of the shear connectors using two types of connectors: \"vertical\" and \"X\". Two main approaches were considered, numeric and experimental, besides a wide theoretical study about the theme with base in the available literature. The experimental studies were accomplished in specimens of wood, wood-concrete specimens and wood-concrete beams. All of the specimens and beams were subjected to static and dynamic loads considering several materials in the composed connection system. The numeric analyze of the composed systems was made with base in the method of the finite elements using the software ANSYS. The experimental results showed that both connection systems reduced stiffness really for 1 x \'10 POT.6\' applied load cycles, and the largest portion of this reduction happens in the initial cycles. Besides, the system of \"vertical\" connection presented larger execution easiness when compared with the system \"X\" connection. The numeric results showed that the reduced stiffness of the connection systems happened due to the accumulation of the located damage of the materials in the areas of the connectors. The numeric and experimental results comparison showed a good agreement. It was proposed values for the maximum and minimum levels of cyclical load, as well as for the frequency to be used in the dynamic tests for the verification of the reduced stiffness of the composite system of connection.