[pt] Pilares mistos são pilares compostos de perfis metálicos, concreto e vergalhões. Um tipo destes pilares é aquele em que um perfil metálico fechado é preenchido com concreto armado, que é o tipo de pilar adotado neste trabalho. Uma de suas vantagens é a facilidade de execução. O objetivo deste trabalho é estudar experimentalmente o comportamento dos pilares mistos quando sujeitos à flexão-compressão. Inicialmente foi realizada uma série de ensaios em corpos de prova mistos com a finalidade de se obter a curva tensão- deformação do concreto confinado. Em seguida foram realizados 15 ensaios de pilares mistos onde as variáveis estudadas foram o comprimento de flambagem do pilar, a excentricidade da carga e a taxa de armadura. Os resultados experimentais foram comparados com as resistências calculadas de acordo com os métodos propostos nas normas técnicas NBR 14323 e no EuroCode 4. De uma forma geral, todos os métodos de cálculo forneceram bons resultados. / [en] Composite columns are a structural members subjected to compression and bending, made of concrete and structural steel. One particular type of composite column consists of rectangular steel hollow sections completely filled with concrete and reinforcing bars, which is the type of column considered in this work. One of the advantages of this column is the construction facility. The objective of this work is to study experimentally the behaviour of composite columns when subjected to combined compression and bending. Initially a series of tests of composite specimens was carried out in order to obtain the stress-strain curve for the concrete confined by the steel section. Following that, 15 composite columns were tested with the purpose of studying the effect of the buckling length, load eccentricity and reinforcement ratio on the column strength. The experimental results were compared to theoretical resistances calculated by the NBR 14323 and EuroCode 4 Code Requirements. In general, a good agreement was found between the experimental and theoretical results.

Um pilar misto aço-concreto consiste basicamente de um elemento de aço, simples ou composto, predominantemente comprimido, que trabalhe em conjunto com o concreto simples ou armado. Há basicamente dois tipos de pilar misto: os revestidos e os preenchidos. Os revestidos são formados por um perfil de aço embutido em uma seção de concreto, garantindo a proteção ao fogo (havendo necessidade de armaduras). Os pilares preenchidos são tubos de aço, circulares ou retangulares, preenchidos com concreto, dispensando qualquer tipo de armadura e a necessidade do uso de formas; porém para proteger do fogo e da corrosão exige-se um tratamento \"extra\" do tubo de aço. A norma brasileira NBR 8800/86 - \"Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios\" quanto as estruturas mistas se dedica apenas àquelas submetidas à flexão simples (vigas mistas), não abordando as estruturas basicamente comprimidas (pilares mistos). Já as normas LRFD-AISC/86 - \"Load and resistance factor design\", Eurocode 4, BS 5400 apresentam considerações específicas sobre o dimensionamento de barras axialmente comprimidas e flexo-comprimidas, tratando tanto dos elementos revestidos quanto dos preenchidos. Do ponto de vista estrutural, são analisadas e discutidas as prescrições das principais normas estrangeiras aplicáveis. Quanto aos aspectos construtivos, apresentam-se técnicas de execução e de acabamento, dando especial atenção a questão da resistência ao fogo. / A composite column may be defined as a member made of a structural steel section, basicaly under compression, working with simple or reinforced concrete. There are basically two kinds of steel-concrete composite columns: structural steel section encased in concrete which has fire protection and it is necessary to use reinforcement and tubes filled with concrete which it is not necessary to use reinforcement and formwork but it require an extra protection to fire. Steel Brazilian code NBR 8800/86 - \"Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios\" give specifications only for steel-concrete member under bending (composite beams). This code neglegence composite members under compression (composite columns). LRFD-AISC/86 - \"Load and resistance factor design\", Eurocode 4, BS 5400 give specifications about steel-concrete composite columns under compression and bending combined to concrete encased composite columns and steel tubes filled with concret. Codes requirements, constructional aspects and fire behaviour of composite columns are presented and discussed.

Um pilar misto aço-concreto consiste basicamente de um elemento de aço, simples ou composto, predominantemente comprimido, que trabalhe em conjunto com o concreto simples ou armado. Há basicamente dois tipos de pilar misto: os revestidos e os preenchidos. Os revestidos são formados por um perfil de aço embutido em uma seção de concreto, garantindo a proteção ao fogo (havendo necessidade de armaduras). Os pilares preenchidos são tubos de aço, circulares ou retangulares, preenchidos com concreto, dispensando qualquer tipo de armadura e a necessidade do uso de formas; porém para proteger do fogo e da corrosão exige-se um tratamento \"extra\" do tubo de aço. A norma brasileira NBR 8800/86 - \"Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios\" quanto as estruturas mistas se dedica apenas àquelas submetidas à flexão simples (vigas mistas), não abordando as estruturas basicamente comprimidas (pilares mistos). Já as normas LRFD-AISC/86 - \"Load and resistance factor design\", Eurocode 4, BS 5400 apresentam considerações específicas sobre o dimensionamento de barras axialmente comprimidas e flexo-comprimidas, tratando tanto dos elementos revestidos quanto dos preenchidos. Do ponto de vista estrutural, são analisadas e discutidas as prescrições das principais normas estrangeiras aplicáveis. Quanto aos aspectos construtivos, apresentam-se técnicas de execução e de acabamento, dando especial atenção a questão da resistência ao fogo. / A composite column may be defined as a member made of a structural steel section, basicaly under compression, working with simple or reinforced concrete. There are basically two kinds of steel-concrete composite columns: structural steel section encased in concrete which has fire protection and it is necessary to use reinforcement and tubes filled with concrete which it is not necessary to use reinforcement and formwork but it require an extra protection to fire. Steel Brazilian code NBR 8800/86 - \"Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios\" give specifications only for steel-concrete member under bending (composite beams). This code neglegence composite members under compression (composite columns). LRFD-AISC/86 - \"Load and resistance factor design\", Eurocode 4, BS 5400 give specifications about steel-concrete composite columns under compression and bending combined to concrete encased composite columns and steel tubes filled with concret. Codes requirements, constructional aspects and fire behaviour of composite columns are presented and discussed.

Trabajo de Investigación Requisito para optar al Título de Cirujano Dentista / Propósito: El propósito de este estudio experimental in vitro, fue comparar la retención en prótesis de vía de carga dentaria en presencia y ausencia de los brazos retentivos anteriores, con el fin de generar una nueva alternativa estética en el tratamiento en base a prótesis parcial removible.  Método: Se obtuvieron los datos de retención probando resistencia a la tracción bilateral y unilateral, en bases metálicas de clase III de Kennedy subd. 1 confeccionadas sobre 7 modelos de yeso con pilares de marfilina. Luego se cortaron los baros retentivos anteriores y se procedió a medir del mismo modo. La fuerza se medió en una máquina de tracción universal y se expresó en Newton. De esta manera se obtuvieron 280 valores, ya que se realizó en cada base 10 tracciones bilaterales y 10 unilaterales con los retenedores, y luego 10 bilaterales y 10 unilaterales sin estos, completando para cada base 40 valores.  Resultados: Los resultados arrojados demuestran que existen diferencias significativas en los valores de retención al comparar bases con y sin retenedores anteriores; sin embargo, la pérdida de retención no parece tener influencia debido a que supera los valores mínimos reportados en la literatura para un correcto funcionamiento de un dispositivo protésico. No se encontró una relación concreta respecto del tipo de pilar y la retención. En cuanto a la longitud de planos guías, se demostró que hay diferencias estadísticamente significativas entre pilares con planos guías mayores o iguales a 5 mm con respecto a valores menores. Hay pérdida de retención al eliminar los retenedores en cualquier longitud de plano guía, pero aún permite la eliminación del retenedor anterior.  Conclusiones: Hay pérdida de retención al eliminar de las bases los retenedores anteriores. Los valores, sin embargo, son mayores a los reportados en la literatura como mínimos para que una PPR se retenga correctamente. La longitud de planos guías es un aspecto determinante en la retención, y mientras sea posible tallar planos de al menos 5 mm de longitud ocluso gingival, sería posible eliminar los retenedores anteriores de las bases metálicas que generan un efecto antiestético.

O uso de concreto de alto desempenho constitui tendência irreversível, devido às vantagens que apresenta em relação aos concretos de resistência usual, principalmente na execução de pilares de edifícios, pois as áreas das seções transversais podem ser reduzidas. Este trabalho trata da obtenção e do estudo teórico e experimental de pilares de concreto de alto desempenho, analisando o comportamento de modelos, solicitados à compressão centrada e flexão normal composta. Foram analisados pilares de seções transversais quadradas de 20cm x 20cm e retangulares de 15cm x 30cm e 12cm x 30cm, dimensões que representam pilares usuais em estruturas de edifícios. Na compressão centrada ficou caracterizado que o estado limite último foi atingido por ruptura da seção mais solicitada e comprovado que a ruptura ocorreu quando o núcleo, definido pelo perímetro considerado pelos eixos dos estribos, se rompeu. Nos ensaios de flexão normal composta os resultados mostraram que as hipóteses de distribuição de tensões, utilizadas para os concretos de resistências usuais, não devem ser consideradas para concreto de alta resistência. As forças normais experimentais e as teóricas, calculadas por um modelo proposto pelo Autor, ficaram iguais enquanto que, para os momentos fletores, os valores experimentais ficaram muito acima dos teóricos. / The use of high performance concrete is an irreversible tendency in structural design due to the advantages it presents, compared to the concrete of usual strength, these advantages can be seen mainly in the execution of buildings columns as the cross sections can be reduced. This thesis is about the theoretical and experimental study to obtain high performance concrete columns. The behaviour of models subjected to axial load and bending plus axial load was analysed. Columns with the square (20cm x 20cm) and rectangular (15cm x 30cm and 12cm x 30cm) cross sections were studied, because they are the usual buildings columns dimensions. As far as axial load is concerned, the ultimate state limit was reached when the mostly demanded section broke. It was proven that the rupture occurred when the core, defined by the perimeter considered by the axial stirrups, broke. The results of bending plus axial load tests have shown that the distribution of stress hypotheses used for concrete of usual strength must not be considered for high strength concrete. The experimental axial forces and the internal ones calculated by a given model were the same, whereas the experimental values for the internal moments were much higher.

O objetivo da pesquisa foi obter subsídios para o projeto de pilares de concreto de alta resistência, submetidos à compressão simples, com concreto de resistência média de 60 MPa. Este projeto faz parte de um plano mais amplo onde já se têm resultados experimentais que traduzem o comportamento de pilares moldados com concreto de resistência média à compressão de 80 MPa. Nestes constatou-se a participação isolada do núcleo de concreto definido pelo eixo da armadura transversal como seção resistente dos pilares. Na etapa experimental foram ensaiados pilares com seções transversais quadradas de 200 mm x 200 mm e retangulares de 150 mm x 300 mm. As alturas dos pilares correspondem a seis vezes a menor dimensão da seção transversal, portanto, 1200 mm e 900 mm, respectivamente. Nos modelos de seção quadrada, o valor médio das relações entre as forças últimas experimentais e as forças últimas teóricas, considerando a seção total de concreto, resultou igual a 0,82, indicando que a seção resistente não é a seção total. Por outro lado, a média das relações entre as forças últimas experimentais e as forças últimas teóricas, considerando apenas a área do núcleo limitada pelo eixo dos estribos, resultou igual a 1,21, o que mostra que a seção resistente pode ser considerada, no Estado Limite Último, como a seção do núcleo. / This research\'s aim is to obtain information for design of high strength concrete columns under concentrically loads with medium cylinder compressive strength of 60 MPa. This project belongs to a more extensive plan which already has experimental results that represent the behavior of columns performed with concrete with medium cylinder compressive strength of 80 MPa. In these models has been verified the independent participation of concrete core defined by the transversal reinforcement axis as resistant section near the ultimate load. In the experimental stage it was tested twelve columns with square (200 mm x 200 mm) and rectangular (150 mm x 300 mm) cross sections. The height of the columns corresponds to six times the smallest dimension of the cross section, 1,200 mm and 900 mm, respectively. The medium value of the ratios between the ultimate experimental force and the ultimate theoretical force, regarding the full concrete section, was 0.82, indicating that the resistant section is not the full section. On the other hand, the medium of ratios between the ultimate experimental force and the ultimate theoretical force, considering only the core area limited by the axis of the lateral reinforcement bars, was 1.21, what shows that the resistant section can be considered as the core section in the Ultimate Limit State.

Este trabalho analisou o comportamento teórico e experimental de pilares de concreto armado submetidos à força de compressão centrada e executados com concreto de resistência à compressão em torno de 25 MPa. Durante a fase experimental, foram ensaiados 16 modelos com dimensões das seções transversais de 200 mm x 200 mm e 150 mm x 300 mm, sendo as alturas iguais a seis vezes a menor dimensão da seção, ou seja, 1200 mm e 900 mm, respectivamente. Além das dimensões dos pilares, outros parâmetros foram considerados, tais como a taxa de armadura longitudinal e o espaçamento e a configuração da armadura transversal. Os ensaios foram realizados em uma máquina hidráulica servo-controlada que permitiu aplicar a força de compressão com controle de deslocamento. Assim, foi possível obter o trecho pós-pico da curva força-deformação dos pilares. Os resultados experimentais mostraram que não há formação de núcleo resistente. Foi notado que as fissuras surgiram em etapa de carga muito próxima do colapso dos modelos. Para as taxas de armadura transversal adotadas, foi verificado um ligeiro cintamento e um expressivo aumento na ductilidade dos pilares. Por fim, verificou-se que o estribo suplementar, em forma de barra reta com ganchos nas extremidades contribuiu para cintar e ductilizar os modelos de pilares. / This work analysed the theoretical and experimental behaviour of reinforced concrete columns under axial compression force with concrete compressive strenght around of 25 MPa. In the experimental stage it was tested 16 specimens with cross sections of 200 mm x 200 mm and 150 mm x 300 mm. The height of the columns were six times the smallest dimension of the cross section, i.e., 1200 mm and 900 mm, respectively. Besides the dimensions of the columns, other parameters, like longitudinal reinforcement ratio and the spacing and arrangement of the transverse reinforcement were varied. The columns were loaded concentrically in an servohidraulically controlled testing machine that permitted applying the compression force with displacement control. Therefore, it was possible to obtain the force-strain curve post-peak. The results showed that were not formed resistent cores. Cracks appeared in a load stage near the failure of the specimens. For the transversal reinforcement ratio adopted, it was verified a small gain in strength and an significant increase in ductility. At last, the supplementary cross ties provided gain of strength and ductility in the columns.

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do confinamento em encontros de pilares de concreto com uma determinada resistência à compressão com lajes ou vigas de concreto de menor resistência. Com isso pretendeu-se desenvolver um melhor entendimento desse assunto, ainda pouco explorado, avaliar recomendações de algumas normas e, onde necessário e possível, sugerir uma solução alternativa. Foram ensaiados à compressão axial vinte e dois modelos reduzidos que representavam pilares de canto ou internos, incorporando parte da laje, e pilares isolados, cujos resultados foram comparados com recomendações de normas, ACI-318, CSA 23.3 e pesquisadores como, Gamble e Klinar, Ospina e Alexander, Bianchini e Silveira dos Santos. Na verdade, esta pesquisa é um prosseguimento daquela realizada por Silveira dos Santos. Complementando os estudos experimentais, modelos em elementos finitos possibilitaram a melhor compreensão desse efeito e ainda viabilizaram a comparação dos resultados experimentais com o critério de confinamento sugerido pelo CM CEB-FIP e pelo Eurocode EC2. Concluiu-se que apenas para pilares internos, cercados por laje em toda a volta, há um aumento de resistência do conjunto por efeito do confinamento do concreto da laje, devendo-se ainda respeitar certos limites. Para pilares de canto é necessária a utilização de algum elemento que compense a falta do concreto, como por exemplo, uma armadura transversal. / The goal of this paper is to study the effect of the confinement in connections of concrete columns having certain strength with lower strength concrete slabs or beams. It was intended to develop a better understanding of this subject, still little explored, to evaluate some code recommendations and, where necessary and possible, to suggest a alternative solution. Twenty-two specimens of reduced models were tested in compression representing corner or internal columns, incorporating part of the slabs, and isolated columns. These results were compared with recommendations of codes, ACI- 318, CSA 23,3 and researchers as, Gamble and Klinar, Ospina and Alexander, Bianchini and Silveira dos Santos. Indeed, this research is a continuation of that one carried through by Silveira dos Santos. Complementing the experimental studies, finite elements models made possible the best understanding of this effect and still they had made possible the comparison of the experimental results with the confinement criterion suggested for CM CEB-FIP and Eurocode EC2. It had concluded that only for internal columns, surrounded by slab, there is a strength increase of the specimen caused by confinement of the slab\'s concrete respecting certain limits. For corner columns it\'s necessary the utilization of some element that compensates the missing concrete, for example, a transversal reinforcement.

O presente trabalho fornece uma visão geral sobre a aplicação, o dimensionamento e o detalhamento de pilares confeccionados com concreto de alto desempenho (CAD), cujo principal atributo analisado é a resistência do concreto à compressão. A ênfase do estudo é dada à aplicação do CAD em pilares de edifícios. São apresentadas as principais diferenças entre pilares de CAD e pilares confeccionados com concretos de baixa resistência (fck < 40 MPa), sendo abordados, com base em códigos vigentes e em resultados experimentais, os diagramas tensão-deformação mais indicados, as formas de consideração das não-linearidades física e geométrica, as excentricidades a serem consideradas no dimensionamento, as causas e a forma de prevenção do fenômeno da perda do cobrimento (característico de pilares de CAD), a importância e a forma de consideração do confinamento e algumas disposições construtivas necessárias para o bom desempenho do pilar. Procurou-se, sempre que possível, apresentar os aspectos que não necessitam de alterações, ou seja, que podem ser considerados da mesma forma para concretos de baixa e de alta resistência. Finaliza-se com a apresentação de alguns exemplos de dimensionamento de pilares de CAD, abordando os tópicos analisados ao longo do texto. / The present work provides an overview of use and design of columns made with high performance concrete (HPC), whose main analyzed attribute is the compression strength of the concrete. The emphasis of the study is given to the application of HPC in columns of buildings. The main differences are presented among columns of HPC and columns made with low strength concrete (fck < 40 MPa), being approached, on base in effective codes and in experimental results, the more suitable stress-strain diagrams, the forms of consideration of the physical and geometrical non-linearities, the eccentricities to be considered in the design, the causes and the form of prevention of the phenomenon of the spalling of the concrete cover (characteristic of HPC columns), the importance and the form of consideration of the confinement and some necessary constructive dispositions for the good performance of the column. It was sought, whenever possible, to present the aspects that don\'t need alterations, that is to say, that can be considered in the same way for low and high strength concretes. It concludes with the presentation of some examples of design of HPC columns, approaching the topics analyzed along the text.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008