Os sistemas não aderentes de fixação com placas de \"granito\", em comparação com os métodos que empregam argamassas, exigem maior acuidade no projeto e uma avaliação estrutural criteriosa. As metodologias empregadas no país consideram apenas o parâmetro de resistência à tração na flexão na ruptura, não levando em conta outros parâmetros estruturais importantes. Para preencher esta lacuna, o presente trabalho propõe uma metodologia para dimensionamento de três sistemas não aderentes de fixação: fachadas ventiladas, pisos elevados e lajes estruturais. Três \"granitos\" brasileiros de alto valor comercial - Vermelho Capão Bonito (VCB), Preto São Gabriel (PSG) e Branco Desireé (BD) - foram submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação do comportamento tensão versus deformação, da tensão de ruptura, dos deslocamentos verticais, do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. Estes parâmetros foram empregados para o dimensionamento de fachadas ventiladas e de pisos elevados. Os modelos computacionais do programa STRAP foram calibrados com dados obtidos do monitoramento de protótipos de fachadas e de pisos elevados. Para fachadas ventiladas (placas de 60 x 100 cm) as espessuras calculadas foram de 30 mm para o VCB, de 25 mm para o PSG e de 55 mm para o BD. Para pisos elevados (placas de 60 x 60 cm) as espessuras foram de 35 mm para o VCB, de 30 mm para o PSG e de 35 mm para o BD. Os resultados sugerem que a especificação da espessura mínima de 20 mm, comumente usada em diversos projetos nacionais, não considera aspectos estruturais importantes. / Design on \"granite\" plates for non adherent covering systems, in comparison with mortar methods, needs a structural evaluation. The Brazilian design methodology considers only the breaking load bending tensile strength and do not consider another important structural characteristics. To fill this gap, this thesis presents a methodology for design on three \"granite\" plates for non adherent covering systems: ventilated façades, pedestal paving system and structural slab. Three Brazilian \"granites\" with great commercial acceptance - Capão Bonito Red (CBR), São Gabriel Black (SGB) and Desireé White (DW) were tested to obtain the strength versus strain behavior, the breaking load strength, the modulus of Young and the Poisson coefficient. To structural design this characteristics were applied in computational models, that were calibrated with tests data. The thickness calculated for ventilated façades (slab of 60 x 100 cm) is 30 mm for CBR, 25 mm for SGB and 55 mm for DW. The thickness calculated for pedestal paving system (slab of 60 x 60 cm) is 35 mm for CBR, 30 mm for SGB and 35 mm for DW. This results show that the thickness of 20mm applied for Brazilian practice design criteria do not consider important structural issues.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-21T19:06:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalPisos.pdf: 5727840 bytes, checksum: 60ce92a81721ca408b5ebaf7fdc7885a (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-21T19:10:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalPisos.pdf: 5727840 bytes, checksum: 60ce92a81721ca408b5ebaf7fdc7885a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T19:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalPisos.pdf: 5727840 bytes, checksum: 60ce92a81721ca408b5ebaf7fdc7885a (MD5) Previous issue date: 2016-12-20 / As estruturas de piso misto de madeira e concreto já algum tempo fazem parte do contexto construtivo pelo mundo, sendo empregadas principalmente na recuperação de pisos antigos de madeira em residências uni ou multi familiares, principalmente em países da Europa e da America do Norte, são usadas também em estruturas de pontes e passarelas ao ar livre pois a placa de concreto protege a madeira das intempéries, radiações solares entre outros. Vários fatores contribuem a favor do uso deste tipo de estrutura em residências, entre eles destacam-se: o custo bem mais barato que a construção convencional em concreto armado, a leveza arquitetônica do arranjo, com as peças de madeira aparentes envernizadas e laje pintada, proporcionando um acabamento muito bom, o isolamento térmico e acústico se tomarmos como referencia os pisos somente de madeira. Este trabalho ressalta o uso de madeiras de reflorestamento no Brasil, sendo escolhida por sua beleza e resistência a Tectona Grandis (TECA), e para a laje que compõem a mesa escolhemos um concreto de pós-reativos, onde alguns agregados são subprodutos das indústrias de papel e vidro. A geometria traçada para laje foi delineada em busca de se ter o melhor arranjo estrutural, aliado ao bom efeito arquitetônico. As expressões para cálculo do piso misto madeira-concreto estão fundamentadas nas equações de equilíbrio e nos preceitos da EUROCODE 5 os parâmetros para verificação e segurança seguem os preceitos da NBR 7190/97, NBR 6118/14 da própria EUROCODE 5. Os resultados apresentados demonstram que há diferenças entre os métodos de cálculo analítico e de elementos finitos (SAP 2000), os resultados entre estes modelos tiveram diferenças quanto ao modelo experimental, às medições realizadas mostraram uma rigidez efetiva bem mais elevada que as apresentadas nos dois modelos citados anteriormente. Concluímos então, que os módulos de elasticidade dos materiais e o módulo de deslizamento devem ser ensaiados para que haja uma proximidade com resultados experimentais. Os resultados obtidos no modelo experimental nos mostra ótima rigidez, os fatores de segurança quanto aos EL Último e de utilização, foram atendidos o custo final da montagem mesmo com a utilização do concreto de pós-reativos ficou mais baixo que o custo de uma estrutura convencional, assim podemos denotar que as estruturas de concreto-madeira apresentam ótimas condições de emprego em construções e reformas, sendo de suma importância o incentivo e a continuidade dessa técnica construtiva. / Mixed timber and concrete structures have long been part of the constructive context around the world, and are mainly used for the recovery of old wooden floors in single or multi-family dwellings, mainly in European and North American countries, are used Also in structures of bridges and walkways in the open air since the concrete plate protects the wood from the elements, solar radiation among others. Several factors contribute to the use of this type of structure in homes, among them the following: the cost much cheaper than the conventional construction in reinforced concrete, the architectural lightness of the arrangement, with the apparent varnished wood and painted slabs, Providing a very good finish, thermal and acoustic insulation if we take as a reference the only wooden floors. This work highlights the use of wood from reforestation in Brazil, being chosen for its beauty and resistance to Tectona Grandis (TECA), and for the slab that compose the table we chose a concrete of post reactive, where some aggregates are by-products of the industries of Paper and glass. The geometry drawn for slab was outlined in search of having the best structural arrangement, combined with the good architectural effect. The expressions for calculating the mixed wood-concrete floor are based on the equilibrium equations and the precepts of EUROCODE 5, the parameters for verification and safety follow the precepts of NBR 7190/97, NBR 6118/14 of EUROCODE 5 itself. The results show that there are significant differences between the analytical and finite element methods (SAP 2000), the results between these models had significant differences, as far as the experimental model, the measurements performed showed a much higher stiffness than those presented In the two models mentioned above. We conclude that the elasticity moduli of the materials and the sliding modulus must be tested in order to be close to experimental results. The results obtained in the experimental model showed us excellent rigidity, the safety factors regarding the EL and final use were met the final cost of assembly even with the use of the post-reactive concrete was lower than the cost of a conventional structure , Thus we can denote that the concrete-wood structures present great conditions of use in constructions and reforms, being of the utmost importance the incentive and the continuity of this constructive technique.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento dinâmico de pisos mistos (aço-concreto) sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas rítmicas, especificamente a prática de ginástica aeróbica, sob o ponto de vista do conforto humano. Tal avaliação torna-se necessária por crescentes problemas estruturais associados às vibrações excessivas, decorrentes da concepção de sistemas estruturais com baixos níveis de amortecimento e com frequências naturais cada vez mais baixas e bastante próximas das faixas de frequência das excitações associadas às atividades humanas rítmicas. O modelo estrutural investigado baseiase em um piso misto (aço-concreto) submetido a aulas de ginástica aeróbica. A modelagem numérica do piso misto investigado foi realizada com base no emprego do programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre o piso, oriundas das atividades aeróbicas, são simuladas através de dois modelos de carregamentos dinâmicos distintos. Uma extensa análise paramétrica foi desenvolvida sobre o modelo estrutural investigado e a resposta dinâmica do sistema foi obtida, em termos dos deslocamentos e das acelerações, e comparada com os limites recomendados por normas e critérios de projeto. A resposta dinâmica do piso estudado viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de vibrações excessivas nos casos de carregamento dinâmicos analisados nesta dissertação. / This study aims to assess the dynamic behaviour of steel-concrete composite floors when subjected to human rhythmic activities, specifically the practice of aerobics, from the point of view of human comfort. This evaluation is required due to the increasing of the structural problems associated with excessive vibrations, related to structural systems designed with low levels of damping and low natural frequencies, close to the excitation frequencies associated with human rhythmic activities. The investigated structural system is composed by a steel-concrete composite floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. The loads applied on the floor, related to aerobics, are simulated using two different dynamic loading models. An extensive parametric analysis was developed on the investigated structural model and the system dynamic response was obtained, based on displacement and accelerations values, and compared with the recommended limits by standards and design criteria. The studied floor dynamic response violated the human comfort design criteria and indicated levels of excessive vibration in the investigated dynamic loading cases along this dissertation.

Os sistemas não aderentes de fixação com placas de \"granito\", em comparação com os métodos que empregam argamassas, exigem maior acuidade no projeto e uma avaliação estrutural criteriosa. As metodologias empregadas no país consideram apenas o parâmetro de resistência à tração na flexão na ruptura, não levando em conta outros parâmetros estruturais importantes. Para preencher esta lacuna, o presente trabalho propõe uma metodologia para dimensionamento de três sistemas não aderentes de fixação: fachadas ventiladas, pisos elevados e lajes estruturais. Três \"granitos\" brasileiros de alto valor comercial - Vermelho Capão Bonito (VCB), Preto São Gabriel (PSG) e Branco Desireé (BD) - foram submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação do comportamento tensão versus deformação, da tensão de ruptura, dos deslocamentos verticais, do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. Estes parâmetros foram empregados para o dimensionamento de fachadas ventiladas e de pisos elevados. Os modelos computacionais do programa STRAP foram calibrados com dados obtidos do monitoramento de protótipos de fachadas e de pisos elevados. Para fachadas ventiladas (placas de 60 x 100 cm) as espessuras calculadas foram de 30 mm para o VCB, de 25 mm para o PSG e de 55 mm para o BD. Para pisos elevados (placas de 60 x 60 cm) as espessuras foram de 35 mm para o VCB, de 30 mm para o PSG e de 35 mm para o BD. Os resultados sugerem que a especificação da espessura mínima de 20 mm, comumente usada em diversos projetos nacionais, não considera aspectos estruturais importantes. / Design on \"granite\" plates for non adherent covering systems, in comparison with mortar methods, needs a structural evaluation. The Brazilian design methodology considers only the breaking load bending tensile strength and do not consider another important structural characteristics. To fill this gap, this thesis presents a methodology for design on three \"granite\" plates for non adherent covering systems: ventilated façades, pedestal paving system and structural slab. Three Brazilian \"granites\" with great commercial acceptance - Capão Bonito Red (CBR), São Gabriel Black (SGB) and Desireé White (DW) were tested to obtain the strength versus strain behavior, the breaking load strength, the modulus of Young and the Poisson coefficient. To structural design this characteristics were applied in computational models, that were calibrated with tests data. The thickness calculated for ventilated façades (slab of 60 x 100 cm) is 30 mm for CBR, 25 mm for SGB and 55 mm for DW. The thickness calculated for pedestal paving system (slab of 60 x 60 cm) is 35 mm for CBR, 30 mm for SGB and 35 mm for DW. This results show that the thickness of 20mm applied for Brazilian practice design criteria do not consider important structural issues.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento dinâmico de pisos mistos (aço-concreto) sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas rítmicas, especificamente a prática de ginástica aeróbica, sob o ponto de vista do conforto humano. Tal avaliação torna-se necessária por crescentes problemas estruturais associados às vibrações excessivas, decorrentes da concepção de sistemas estruturais com baixos níveis de amortecimento e com frequências naturais cada vez mais baixas e bastante próximas das faixas de frequência das excitações associadas às atividades humanas rítmicas. O modelo estrutural investigado baseiase em um piso misto (aço-concreto) submetido a aulas de ginástica aeróbica. A modelagem numérica do piso misto investigado foi realizada com base no emprego do programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre o piso, oriundas das atividades aeróbicas, são simuladas através de dois modelos de carregamentos dinâmicos distintos. Uma extensa análise paramétrica foi desenvolvida sobre o modelo estrutural investigado e a resposta dinâmica do sistema foi obtida, em termos dos deslocamentos e das acelerações, e comparada com os limites recomendados por normas e critérios de projeto. A resposta dinâmica do piso estudado viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de vibrações excessivas nos casos de carregamento dinâmicos analisados nesta dissertação. / This study aims to assess the dynamic behaviour of steel-concrete composite floors when subjected to human rhythmic activities, specifically the practice of aerobics, from the point of view of human comfort. This evaluation is required due to the increasing of the structural problems associated with excessive vibrations, related to structural systems designed with low levels of damping and low natural frequencies, close to the excitation frequencies associated with human rhythmic activities. The investigated structural system is composed by a steel-concrete composite floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. The loads applied on the floor, related to aerobics, are simulated using two different dynamic loading models. An extensive parametric analysis was developed on the investigated structural model and the system dynamic response was obtained, based on displacement and accelerations values, and compared with the recommended limits by standards and design criteria. The studied floor dynamic response violated the human comfort design criteria and indicated levels of excessive vibration in the investigated dynamic loading cases along this dissertation.

Orientador: Luísa Andréia Gachet Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T12:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FabianaMariada_M.pdf: 2221147 bytes, checksum: acb168d3d261f81f3d6f6d1d25e50816 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O reaproveitamento de resíduos na construção civil tem sido uma alternativa viável para diminuir o consumo de materiais naturais e a disposição inadequada dos resíduos no meio ambiente. Neste trabalho avaliou-se o reaproveitamento de resíduo de borracha de pneus, proveniente do processo de recauchutagem, em substituição parcial do agregado miúdo natural, para a produção de pisos táteis intertravados de concreto. O piso tátil de concreto é uma peça utilizada na pavimentação, que permite a percepção do ambiente ou rotas acessíveis, proporcionando mais segurança e autonomia para as pessoas com deficiência visual. A substituição foi feita em relação à massa da areia nas proporções de 10%, 20%, 30%, 40% e 50%. As seguintes propriedades do concreto foram investigadas: consistência no estado fresco, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, absorção de água, índice de vazios, massa específica do concreto endurecido, resistência à abrasão, resistência ao impacto e análise de microestrutura. Embora a grande limitação do uso da borracha de pneus como agregado no concreto seja a redução das resistências mecânicas, os traços com até 50% de substituição atingiram ótimos valores de resistência à compressão e resistência à tração na flexão e apresentaram melhores resultados de resistência à abrasão. A utilização do resíduo de borracha de pneus, em substituição parcial da areia natural no concreto para a produção de piso tátil, além de contribuir com a sustentabilidade na construção civil, por meio da economia de extração de matérias-primas e redução do descarte e acúmulo inadequado de pneus inservíveis, proporcionou melhorias a algumas propriedades importantes para a eficiência e qualidade do piso tátil de concreto / Abstract: The reuse of waste in construction has been a viable alternative to reduce the consumption of natural materials and the improper disposal of waste on the environment. In this work recycled tire rubber (crumb rubber) was used as aggregate in concrete to produce tactile paving block. The concrete tactile paving block allows perception of the place or accessible routes, providing more security and independence for people with visual disabilities. The crumb rubber was used to replace sand by mass at the level of 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The concrete characterization was performed by testing its consistency, compressive strength, flexural strength, water absorption, porosity, density, abrasion resistance, impact resistance and microstructure analysis. Although the major limitation using the crumb rubber as aggregate in the concrete is to reduce the mechanical strength, the mixtures with up to 50% of substitution reached optimal values ??of compressive strength and flexural strength and showed a better abrasion resistance. The use of crumb rubber in partial replacement of natural sand in concrete to produce tactile paving block, proved to be a viable alternative. Besides contributing to construction sustainability, minimizing the extraction of raw materials, and reducing improper disposal and accumulation of scrap tires, provided improvements to some important properties that assure the efficiency and quality of the concrete tactile paving block / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestra em Tecnologia

[pt] Nas últimas décadas o processo de degradação do meio ambiente e os movimentos ecológicos tornaram as questões ambientais algo bastante popular. Com o objetivo de se preservar o meio ambiente, o uso de materiais derivados da biomassa vem se intensificando. Neste sentido, a área de materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais representam uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia e design. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento, caracterização e análise de viabilidade de aplicação do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona (Castor oil) e fibras de ubuçu (Manicaria saccifera) na fabricação de pisos e revestimentos. O processamento dos compósitos foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras de ubuçu foram utilizadas na forma de tecido, sem qualquer tratamento e empilhadas segundo orientações de 0 e 90°, para tentar manter um comportamento isotrópico. Primeiramente foi realizada a caracterização da fibra de ubuçu através dos seguintes ensaios: tração, difração de Raios-X, TGA, MEV/EDS, densidade, FTIR, DSC e gramatura. Esta primeira parte se fez necessária pelo fato da fibra de ubuçu não ser totalmente conhecida pela comunidade acadêmica, em termos de suas características químicas e mecânicas. Na confecção dos compósitos, para fins de comparação, foram utilizadas as resinas de mamona em duas proporções de seus componentes e a resina epóxi, esta última por ser uma das mais utilizadas na confecção de compósitos poliméricos. Os compósitos foram caracterizados através dos seguintes ensaios: flexão, compressão normal e paralela, impacto, DMTA, abrasão e MEV/EDS. Os resultados de caracterização da fibra de ubuçu mostraram que a mesma não difere das demais fibras vegetais pesquisadas comumente, porém, no ensaio de tração, ela apresentou resistência superior às de outras fibras vegetais encontradas na literatura. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas do compósito de resina de mamona e fibra de ubuçu em flexão, compressão e impacto foram superiores às de compósitos similares reportados na literatura. No ensaio de abrasão, os compósitos de resina de mamona e fibra de ubuçu foram comparados a duas espécies de madeira, pupunha e coco, mostrando-se adequados como material na fabricação de pisos e revestimentos, mesmo apresentando propriedades inferiores que as das madeiras pesquisadas. Foi desenvolvido, de acordo com a metodologia do Design Industrial, um piso na forma de taco para observação de encaixes e detalhes estéticos, o que resultou na seleção do mesmo para exposição no 24° Prêmio Museu da Casa Brasileira e em um Registro de Patentes do material pela PUC-Rio. / [en] In recent decades the process of environmental degradation and the ecological environmental issues became very popular. In order to preserve the environment, the use of biomass materials has been intensified. In this sense, the area of polymer composites reinforced by natural fibers represents a good alternative in the field of engineering materials for design applications. The main objectives of this study is the processing, characterization and analysis of composite applying feasibility for the flooring and tiles. This composite is made of a polyurethane resin derived from castor oil (Castor oil) and ubuçu fiber (Manicaria saccifera). The composite process was performed with the compression molding technique. Ubuçu fibers were used as a tissue without any treatment and stacked with orientations from 0° to 90°, trying to keep an isotropic behavior. The characterization of the ubuçu fiber was made by the following tests: traction, X-ray diffraction, TGA, SEM / EDS, density, FTIR, DSC, and weight. This first part was necessary because the fiber ubuçu is not known by the academic community in terms of their chemical and mechanical characteristics. In the composites manufacture, for comparison purposes, was used the two resins castor proportions, and epoxy resin, this last being one of the most used in the polymer composites manufacture. The composites were characterized by the following tests: bending, normal and parallel compression, impact, DMTA, abrasion and SEM / EDS. The results of the characterization of ubuçu fiber showed that it does not differ from other fibers plant commonly studied, but in the tensile test, it showed superior resistance if compare to other fibers plant found in the literature. The results in bending, compression and impact tests indicate that the mechanical properties of the composite, castor oil and ubuçu fiber, were higher than similar composites reported in the literature. The abrasion test, the composite made of castor oil and ubuçu fiber were compared to two palms (Bactris gasipaes and Cocos nucifera) and even with inferior properties, the composite is suitable as a material in the manufacture of floors and walls. It was developed in accordance with the methodology of Industrial Design, a floor in the form of cue for observation of aesthetic details, which was selected to be exhibited in 24 Brazilian House Museum Award and a Patents registration material by PUC Rio.

Atualmente, o crescimento dos problemas de vibrações excessivas sobre pisos mistos (aço-concreto) tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos estruturais submetidos à ação de atividades humanas rítmicas. Com base no desenvolvimento desta dissertação de mestrado, objetiva-se, principalmente, verificar a influência das ligações estruturais (ligações viga-viga), sobre a resposta dinâmica não-linear de pisos mistos (aço-concreto) de edificações, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Deste modo, o carregamento dinâmico empregado para a simulação das atividades humanas sobre o modelo estrutural investigado foi obtido através de testes experimentais com indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas. O modelo analisado nesta dissertação corresponde a um piso misto (aço-concreto) com uma área total de 1600m2 e consiste de um ambiente onde serão desenvolvidas atividades de ginástica aeróbica. O sistema estrutural é constituído por lajes de concreto armado apoiadas sobre vigas de aço, simulando o comportamento de um sistema estrutural misto (aço-concreto) com interação total. A metodologia de análise desenvolvida emprega técnicas usuais de discretização presentes no método dos elementos finitos, com base no emprego do programa ANSYS. A modelagem do sistema contempla ligações estruturais do tipo rígidas, semirrígidas e flexíveis. Os valores das acelerações de pico foram comparados com os limites recomendados por normas de projeto, baseando-se em critérios de conforto humano. As conclusões alcançadas ao longo deste trabalho de pesquisa revelam que as ligações estruturais do tipo viga-viga não apresentam influência significativa, no que diz respeito a resposta dinâmica não-linear da estrutura. Por outro lado, as acelerações de pico obtidas com base na análise dinâmica não-linear apresentam valores elevados indicando que o piso misto (aço-concreto) investigado apresenta problemas de vibração excessiva inerentes ao conforto humano. / Nowadays, the increasing incidence of composite (steel-concrete) floors vibration problems due to human rhythmic activities led to a specific design criteria to be addressed in structural design. The main objective of this investigation is to evaluate the influence of the structural connections (beam-to-beam connections) on the composite floors nonlinear dynamic response, when submitted to human rhythmic dynamic loads. The dynamic loads were obtained through experimental tests with individuals carrying out rhythmic and non-rhythmic activities. The investigated structural model was based on building composite floors and consisted of a typical office building interior bay with a total are of 1600m2 used for aerobics. The structural system are composed of a composite (steel-concrete) solution made of an I steel profile and a reinforced concrete slab. In this investigation a complete interaction between the concrete slab and steel beams was considered. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method simulations implemented in the ANSYS program. The structural system finite element modelling have considered rigid, semi-rigid and pinned beam-to-beam joints. The peak accelerations were compared with limits proposed by design codes and recommendations, based on human comfort criteria. The results obtained in this investigation indicated that the structural connections (beam-to-beam connections) can have a relevant influence on the composite floor nonlinear dynamic response. On the other hand, the peak accelerations obtained in this investigation, based on a nonlinear dynamic analysis, indicated that the investigated composite floor violated the human comfort criteria, as well as its vibration serviceability limit states.

Atualmente, o crescimento dos problemas de vibrações excessivas sobre pisos mistos (aço-concreto) tem conduzido à necessidade de desenvolvimento de critérios específicos para projetos estruturais submetidos à ação de atividades humanas rítmicas. Com base no desenvolvimento desta dissertação de mestrado, objetiva-se, principalmente, verificar a influência das ligações estruturais (ligações viga-viga), sobre a resposta dinâmica não-linear de pisos mistos (aço-concreto) de edificações, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Deste modo, o carregamento dinâmico empregado para a simulação das atividades humanas sobre o modelo estrutural investigado foi obtido através de testes experimentais com indivíduos praticando atividades rítmicas e não rítmicas. O modelo analisado nesta dissertação corresponde a um piso misto (aço-concreto) com uma área total de 1600m2 e consiste de um ambiente onde serão desenvolvidas atividades de ginástica aeróbica. O sistema estrutural é constituído por lajes de concreto armado apoiadas sobre vigas de aço, simulando o comportamento de um sistema estrutural misto (aço-concreto) com interação total. A metodologia de análise desenvolvida emprega técnicas usuais de discretização presentes no método dos elementos finitos, com base no emprego do programa ANSYS. A modelagem do sistema contempla ligações estruturais do tipo rígidas, semirrígidas e flexíveis. Os valores das acelerações de pico foram comparados com os limites recomendados por normas de projeto, baseando-se em critérios de conforto humano. As conclusões alcançadas ao longo deste trabalho de pesquisa revelam que as ligações estruturais do tipo viga-viga não apresentam influência significativa, no que diz respeito a resposta dinâmica não-linear da estrutura. Por outro lado, as acelerações de pico obtidas com base na análise dinâmica não-linear apresentam valores elevados indicando que o piso misto (aço-concreto) investigado apresenta problemas de vibração excessiva inerentes ao conforto humano. / Nowadays, the increasing incidence of composite (steel-concrete) floors vibration problems due to human rhythmic activities led to a specific design criteria to be addressed in structural design. The main objective of this investigation is to evaluate the influence of the structural connections (beam-to-beam connections) on the composite floors nonlinear dynamic response, when submitted to human rhythmic dynamic loads. The dynamic loads were obtained through experimental tests with individuals carrying out rhythmic and non-rhythmic activities. The investigated structural model was based on building composite floors and consisted of a typical office building interior bay with a total are of 1600m2 used for aerobics. The structural system are composed of a composite (steel-concrete) solution made of an I steel profile and a reinforced concrete slab. In this investigation a complete interaction between the concrete slab and steel beams was considered. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method simulations implemented in the ANSYS program. The structural system finite element modelling have considered rigid, semi-rigid and pinned beam-to-beam joints. The peak accelerations were compared with limits proposed by design codes and recommendations, based on human comfort criteria. The results obtained in this investigation indicated that the structural connections (beam-to-beam connections) can have a relevant influence on the composite floor nonlinear dynamic response. On the other hand, the peak accelerations obtained in this investigation, based on a nonlinear dynamic analysis, indicated that the investigated composite floor violated the human comfort criteria, as well as its vibration serviceability limit states.