Bridge substructures are generally constructed using cast-in-place concrete and designed to undergo inelastic deformation in earthquake events. Although this construction approach has proven to be economical and provides adequate seismic performance through the formation of ductile plastic hinges, there are downsides relating to construction speed and quality, and post-earthquake repairability. This thesis explores two categories of Accelerated Bridge Construction (ABC) connection types, which use precast concrete instead of cast-in-place concrete to offer advantages including increased construction speed and quality. High Damage (HD) ABC connection types emulate the seismic behaviour of cast-in-place construction through the formation of ductile plastic hinges. Controlled Damage (CD) ABC connection types use unbonded post-tensioned precast connections to offer additional advantages including reduced residual drifts, limited and controlled damage and simple repair options. Novel buckling-restrained, fused mild steel energy dissipators suitable for use in CD connections are also developed and tested. These designs utilise 'dry' fabrication to simplify the fabrication process and minimise cost. Half-scale experimental testing is carried out to demonstrate both the assembly processes and behaviour under reversed cyclic uniaxial and biaxial loading representing an earthquake event. Following benchmark testing, repair strategies are applied to the CD connection types and the columns are tested again, representing a subsequent earthquake event. Good results are obtained from all cases with relatively straightforward construction and repair processes. With further developments and testing, the connection types proposed can provide competitive alternatives to conventional bridge pier design with regard to seismic performance and life cycle costs, with the additional benefits associated with precast construction.

O método construtivo com painéis portantes de concreto é economicamente viável, porém relativamente novo no cenário nacional, sobretudo no caso dos pré-moldados. As incertezas referentes às peculiaridades desse método, bem como a nova norma brasileira de painéis pré-moldados, ainda em elaboração, vem a motivar uma análise probabilística dos critérios de projeto disponíveis. Utilizando-se a técnica da confiabilidade estrutural, é possível propagar as incertezas referentes às variáveis a uma resposta final no índice de confiabilidade, sendo um cálculo totalmente probabilístico. Neste trabalho, emprega-se tal técnica com informações estatísticas referentes a lajes de concreto moldadas in loco para verificar, de maneira mais verossímil, a segurança dos critérios de projeto impostos pelo Precast Concrete Institute Design Handbook - Precast and Prestressed Concrete - 7th Edition (2010) às fases transitórias (desforma, transporte e içamento) e pela Norma Brasileira ABNT NBR 6118: 2014 - Projeto de estruturas de concreto, à fase em uso. Prossegue-se a uma análise crítica dos resultados bem como sugestões para diminuir a variação dos resultados, sobretudo pela calibração de novos coeficientes parciais de segurança, processo para o qual este trabalho pode servir de base. / The shear wall building method is economicaly viable, but relatively new in the brazillian scene, that is specially true for precast members. The uncertainty pertaining this method, and the new brazillian design code for precast shear walls, still in development, serve as motivation for a probabilistic analysis of available project criteria. Using the structural reliability technique, it is possible to forward the variables uncertainties to a final answer in the form of the reliability index, being that this method is entirely probabilistic. In this study, this technique is used with statistical data pertaining cast-in-place concrete slabs to ascertain, with a higher degree of verisimilitude, the safety of the design criteria imposed by the Precast Concrete Institute Handbook - Precast and Prestressed Concrete - 7th Edition (2010) to the temporary states (stripping, transit and lifting) and by the Brazillian Code ABNT NBR 6118: 2014 - Concrete structures design, to the working state. The study then proceeds to a critical analysis of the results and to suggestions to reduce their variability, specially through calibration of new partial safety factors, a procedure to which this study might serve as a basis.

Os danos ambientais causados pela construção civil são fonte de preocupação nesta área da engenharia, e reduzi-lo é interesse comum a todos. Pensar em sustentabilidade já na fase de projeto é um modo viável de se reduzir este impacto. A escolha pelo concreto pré-moldado oferece alguns benefícios iniciais quando se compara este ao concreto moldado no local e, dentre estes, estão a racionalização do canteiro de obras, a redução do desperdício e uma melhoria na produtividade. Uma qualidade adicional, que ainda não está tão clara, é a redução do impacto ambiental que se pode ter com o emprego do concreto pré-moldado. A proposta deste trabalho envolve a análise de fatores que influenciam a sustentabilidade ambiental de estruturas de concreto pré-moldado e a aplicação de um algoritmo de otimização para determinação dos valores ótimos que conduzem ao mínimo impacto ambiental. Para isso, optou-se por minimizar as emissões de CO2, associadas à forma estrutural adotada, à produção, ao transporte e à montagem dos elementos pré-moldados. Estudos de otimização no projeto de estruturas têm usualmente sido utilizados a fim de reduzir custos e, entre as técnicas de otimização utilizadas em engenharia estrutural, os algoritmos genéticos têm sido reconhecidos como uma forte tendência por serem fáceis de implementar e fornecerem excelentes resultados. Com o código de otimização de emissão de CO2 foram processados diversos exemplos, variando os dados de entrada um a um e, avaliando a influência da variação destes na emissão de CO2. Considerando um edifício de 30 m x 30 m, uma adição de pavimento representa um acréscimo aproximado de 35% de emissão de CO2. Para o mesmo prédio, um aumento de 10 m em uma das direções significa aumentar em 30% a emissão de CO2. Variaram-se também as larguras e alturas máximas das vigas, tamanho de vão mínimo entra pilares, distância da fábrica à obra, cargas atuantes, número de indivíduos da população, número de indivíduos para elitismo, numero máximo de gerações, taxa de cruzamento e taxa de mutação. Ao variar estes parâmetros as porcentagens de variação de emissão de CO2 chegam a valores próximos de 5%. Foi encontrado também um valor de emissão por m³ aproximado de 430 kg/m³. Além disso, a saída de dados do código de otimização de emissão de CO2 foi comparada com a do código de otimização de custo, e foi constatado que as configurações estruturais apresentadas para um mesmo edifício processado com os dois códigos são semelhantes entre si e semelhantes à solução estrutural utilizada para esta edificação. Também foi constatado que pode se relacionar emissão de CO2 com custo. Deste modo, foi proposto um fator que relaciona as duas grandezas, chamado Fator Emissão-Custo, ou Fec. Observou-se que o Fec varia com o acréscimo de pavimentos, mostrando que o custo e a emissão de CO2 são afetados de forma diversa pelo número de pavimentos. Para um edifício de 4 pavimentos o Fec médio encontrado foi de 1,53 kgCO2/R$. Os resultados encontrados permitiram atestar a validade do método dos algoritmos genéticos à engenharia de estruturas, bem como a importância que o concreto pré-moldado tem para a industrialização da construção civil. / The environmental impact caused by civil constructions is a source of concern in this area of engineering, and reducing it is a common interest to all. Thinking about sustainability already in the design phase is a feasible way to reduce this impact. The choice for precast concrete offers some initial benefits when compared to the cast- on-site concrete and, among these, are streamlining the construction site, reducing waste and improving productivity. An additional quality, which is not yet so clear, is to reduce the environmental impact that one can have when using precast concrete. The purpose of this work is to develop a method of optimization of the elements of precast concrete structures in relation to the sustainability of the product. To do so, it is proposed to minimize the CO2 emission associated to the structural solution, production, transportation and assembly of precast concrete. Studies on optimization design of structures have been commonly used to reduce costs and, among the optimization techniques in structural engineering, genetic algorithms have been recognized as a strong trend for being easy to implement and providing excellent results. With the CO2 emission code were processed several examples, varying the input data one by one, then was assessed the influence of each variation on CO2 emission. Considering one building with the size 30 m x 30 m, each floor added represents an approximated increase about 35% on CO2 emission. For the same building one increase of 10 m on each direction means add 30% on CO2 emission. Was varied on the code the maximum heights and widths of the beam, the minimum span between pillars, distance from the building to the factory, loads acting, maximum population individuals number, number of individuals to elitism, maximum generation number, outcrossing rate and mutation rate. Varying these parameters, the variations percentage of CO2 emission reaches values next to 5%. Was found too an approximated value to CO2 emission per m³ as about 430 Kg/m³. Furthermore, the CO2 emission optimization code data output was compared with the cost optimization code data output, and it was verified that the structural configuration presented on outputs was similar between them both and similar with the real structural solution used on this building. It was verified too that the CO2 emission and cost could be related. On this way was proposed a factor which relates the two quantities called Emission-Cost Factor, or Fec. It was noticed that Fec varies when floors are added, which means that the cost does not vary at the same way that the CO2 emission does when the number of floors are changed. For a building with 4 floors the medium value of Fec was found 1,53 kgCO2/R$. The results permitted attest the validity of using genetic algorithms in structural engineering, as well as highlighting the precast concrete contribution on the industrialization of civil construction.

Os galpões de concreto pré-moldado, formados por pórticos atirantados, são muito utilizados, no Brasil. Porém, para o projeto dessas estruturas, a bibliografia é limitada. Além disso, vários critérios de projeto são adaptados dos relativos a estruturas de concreto moldado no local e de múltiplos pavimentos. O objetivo deste trabalho é contribuir para a análise desse tipo de estrutura, introduzindo conceitos que dificilmente são considerados na prática, tais como: rigidez da ligação viga-pilar, análise não-linear física e geométrica, deformação excessiva e fluência. A pesquisa foi desenvolvida por meio de análises estruturais, usando modelos de galpões comuns na prática. Cada conceito citado anteriormente foi analisado em exemplos. A rigidez da ligação viga-pilar foi avaliada com base no parâmetro de restrição à rotação, \'alfa\'R. A não-linearidade física (NLF) do concreto foi considerada pelo método de Branson. Para a não-linearidade geométrica (NLG), foram utilizados os parâmetros \'alfa\' e o processo P.\'delta\'. A deformação excessiva, incluindo a fluência, foi discutida tendo em conta os aspectos normativos. Constatou-se que a ligação viga-pilar pode ter comportamento semi-rígido em alguns casos, mas, se corretamente dimensionada, apresenta, de fato, comportamento rígido. A consideração da NLF apresentou resultados melhores que a análise elástica linear, sendo possível, para o exemplo estudado, utilizar um coeficiente redutor de inércia igual a 0,5, para as vigas e para os pilares do pórtico. Concluiu-se, também, que a consideração da NLG deve ser feita sistematicamente para esse tipo de estrutura, uma vez que alguns exemplos apresentaram acréscimos de momentos superiores a 10% e \'alfa\' > \'alfa\' lim. Além disso, observou-se que a verificação do estado limite de deformação excessiva (ELS-DEF) pode ser determinante na escolha das seções transversais do pórtico, sendo obrigatória a consideração da fluência. Nesse sentido, o presente trabalho contribui para a literatura técnica sobre a análise estrutural dos galpões atirantados, auxiliando projetistas no cálculo dessas estruturas e servindo de referência nos cursos sobre esse assunto. / Sheds of precast concrete formed by tied portal frames are widely used in Brazil. However, there are few works on the design of these structures. In addition, several design criteria are adapted from those relative to the structures of cast in place concrete and multi-storey buildings. The objective of this work is to contribute to the analysis of this type of structure, introducing concepts that are hardly seen in practice, such as: rigidity of beam-column connection, physics and geometric nonlinear analysis, excessive deformation, and creep. The research was developed by mean of structural analysis, using models of sheds common in practice. Each concept previously mentioned was analyzed in examples. The stiffness of the beam-column connection was evaluated with base on the restriction parameter of the rotation, \'alfa\'R. The physics non-linearity (PNL) of concrete was considered by the method of Branson. For the geometric non-linearity (GNL) the parameter \'alfa\' and the process P.\'delta\' were used. The excessive deformation including creep was discussed taking in account the aspects of brazilian codes. It was found that the beam-column connection may have semi-rigid behavior in some cases, but, if properly designed, it has in fact rigid behavior. The consideration of the PNL had better results than the linear elastic analysis, and, for the sample studied, was possible to use a reduction coefficient of inertia equal to 0.5 for the beams and columns of the portal frame. It was also concluded that the consideration of GNL should be done systematically for this type of structure, since as some examples showed increase of moments above 10% and \'alfa\' > \'alfa\' lim. Furthermore, it was observed that the verification of deflection serviceability can be decisive in the choice of the portal frame cross sections, being obligatory the consideration of creep. In this sense, the present work contributes to the technical literature on the structural analysis of the tied portal frame sheds, helping engineers in the design of these structures and serving as reference in courses about this subject.

A verificação da estabilidade lateral de vigas pré-moldadas merece maior atenção em vigas longas e delgadas, especialmente durante as fases transitórias, como o içamento e o transporte, e também quando se leva em conta a deformabilidade das ligações temporárias. Apresenta-se nesta tese, um estado da arte sobre o problema da instabilidade lateral em vigas pré-moldadas, a fim de situar este trabalho no contexto técnico atual, bem como estudos anteriores relacionados à torção pura e quando associada a outras solicitações. Alguns modelos numéricos foram implementados computacionalmente a fim de simular o comportamento não-linear físico de vigas de concreto armado e protendido sob ação conjunta de torção, flexão bi-lateral e força axial. O modelo adequado a situações onde a torção é predominante sobre a flexão baseia-se na analogia ao comportamento de treliça espacial e na extensão da teoria dos campos diagonais comprimidos. Os resultados numéricos obtidos foram satisfatoriamente comparados aos experimentais disponíveis na literatura técnica. Nos casos onde a flexão é predominate, utilizou-se um modelo numérico que permite calcular a rigidez à torção após a fissuração por flexão da viga, sendo este o recomendado para as análises das fases transitórias de içamento por cabos. Duas vigas longas e esbeltas de concreto armado, sob tombamento lateral gradual e ação única do peso-próprio, foram moldadas e ensaiadas no laboratório. Os resultados experimentais obtidos serviram para validar o modelo numérico. No ensaio, a utilização de estações totais para medidas de deslocamentos mostrou ser uma boa alternativa, comparando-se bem aos resultados numéricos calculados. As medidas experimentais das deformações no concreto e nas armaduras concordaram satisfatoriamente com as respostas numéricas. Na aplicação à elementos estruturais com protensão, o comportamento numérico obtido para uma viga protendida de ponte de seção I, sob tombamento lateral gradual, comparou-se satisfatoriamente com a resposta experimental. Enfim, a medida da segurança do içamento de uma viga protendida de ponte e de uma tesoura protendida de cobertura foi calculada numericamente, considerando apoios deformáveis à torção. Os resultados numéricos mostram a importância de se escolher adequadamente o comprimento dos balanços, bem como a inclinação dos cabos de suspensão, garantindo a estabilidade da viga / The lateral stability of long and slender precast concrete beams requires great attention. In particular, it is important to ensure the stability of these members during transitory phases like tilting and transport, and also when the deformability of temporary supports is taken into account. The state of the art of the problem of lateral stability in precast concrete beams is presented in order to place this work in the current technical context. Previous studies of the problem of pure torsion and combined loading are reviewed. Numerical models considering the physical non-linear behavior of reinforced and prestressed concrete beams subjected to combined torsion, bi-axial bending and axial loads were implemented. The appropriate model when torsion dominates over bending is based on the space truss model and an extension of the diagonal compression field theory. The numerical results obtained compared satisfactorily with the experimental ones available in the technical literature. In bending dominated cases, a numerical model that evaluates the torsional stiffness in a cracked state due to bending is recommended for the analyses of temporary phases such as tilting. Two slender reinforced concrete beam models were built and tested under controlled gradual tilting conditions and self-weight action. These experimental results were used to validate the numerical model. Experimental results obtained using total stations for measuring displacements showed to be a good alternative, comparing well with those provided by the numerical model. The experimental measures of deformations in concrete and steel agreed well with the numerical calculations. Good agreement between numerical and experimental results was obtained for a prestressed concrete I-beam gradually tilted. Finally, a numerical analysis considering the flexibility of the supports of a prestressed concrete I-beam and a prestressed concrete truss with variable cross-section was carried out. The numerical results showed the importance of choosing the appropriate overhang length as well as the inclination of the suspension cables, in order to ensure the stability of the beam

Esta pesquisa objetiva documentar e analisar informações sobre projetos e processos desenvolvidos por João Filgueiras Lima, Lelé, para componentes pré-fabricados em argamassa armada sob o enfoque do desempenho nas fases de produção, montagem e uso final. A natureza descritiva desta pesquisa permitiu a sistematização do conhecimento nela reportado e analisado com base no estudo de documentos históricos e trabalhos técnicos, observação e entrevistas semi-estruturadas e livres. A escolha dos componentes que são objeto de estudo da dissertação (viga da escola e casca da creche) se deu com base na adequação do desenho ao seu material e à sua técnica construtiva e a oportunidade de evolução do projeto. Os componentes são analisados qualitativamente, com base nos seguintes requisitos de desempenho relativos às suas funções no edifício: desempenho estrutural, construtibilidade, adequação ao uso final. Destacam-se as interfaces entre os componentes de argamassa armada analisados e os demais componentes, elementos e subsistemas da construção. / This research aims to document and analyze information stemmed from projects and processes developed by João Filgueiras Lima, Lelé, to examine the performance stages of production, assembly and final use of the precasted components on ferrocement. The descriptive nature of this research led to the systematization and analysis of the knowledge reported on historical documents and technical works, observation, semi-structured and unstructured interviews. The election of the object of study (the beam of the school and shell of the nursery school), was based on the adequacy of the design to the material employed and to the constructive technique applied as well as on the opportunity of evolution of the project. The components are qualitatively analyzed, based on the following performance requirements: structural performance, constructibility and adequacy for final use. Interfaces between the components of ferrocement analyzed and other components, subsystems and elements of construction are also explored.

Esta pesquisa visa analisar a transferência de tensões de compressão entre elementos de concreto pré-moldado através de almofadas de argamassa modificada. A argamassa foi modificada com as adições de fibras de polipropileno, látex estireno-butadieno e vermiculita termo-expandida. A caracterização da argamassa foi realizada com ensaios de compressão, de tração por compressão diametral e de módulo de elasticidade, além de ensaios de rigidez de almofada, que medem a capacidade da peça de se deformar sob tensão de compressão uniforme. As análises de transferência de tensões foram realizadas intercalando uma almofada entre dois blocos de concreto e submetendo o corpo de prova formado a ensaios de compressão. Os parâmetros variados nesses ensaios foram: rugosidade superficial e resistência mecânica dos blocos ligados, excentricidade de carregamento, solidarização ou não da almofada ao bloco inferior de concreto e carregamento monotônico e cíclico. Em relação à massa do cimento, a argamassa das almofadas possuía 30% de agregados, dos quais 95% eram areia fina e 5% eram vermiculita, 10% de látex, 2% de taxa volumétrica de fibras de polipropileno e relação água / cimento de 0,25, além da água incorporada no látex. A argamassa apresentou resistência à compressão média de 27,65 MPa, resistência à tração de 3,62 MPa e módulo de elasticidade igual a 11,53 GPa. Os principais resultados dos ensaios de ligação foram: a) para compressão centrada, a presença da almofada aumentou a resistência em 20% para espessuras de saliências de 0,5 mm e 30% para saliências de 1,0 mm; b) ganho de efetividade da almofada à medida que se reduziu a resistência do concreto; c) em ligações excêntricas, a dispersão dos resultados não permitiu uma correta avaliação dos resultados; d) para carregamento cíclico, a almofada de apoio aumentou em 45% a resistência da ligação. / This research aims to analyze the compressive stresses transfer between precast concrete elements by modified mortar pads. The mortar was modified with additions of polypropylene fibers, styrene-butadiene latex and heat-expanded vermiculite. Mortar characterization was performed in compression, tension and elastic modulus tests, further pad rigidity tests, that measure the pad capacity to deform under uniform compressive stress. Stress transfer analyzes were performed interleaving a bearing pad between two concrete blocks and subjecting the specimen formed in the compression tests. Varied parameters in these tests were: surface roughness and mechanical strength of the connected blocks, loading eccentricity, solidarization or not of the bearing pad to the bottom concrete block and monotonic and cyclic loading. In relation to the cement weight, the mortar of the pads showed 30% of aggregates, which 95% were fine sand and 5% were vermiculite, 10% of latex, 2% of volumetric rate of polypropylene fibers and water / cement ratio of 0,25, in addition of water incorporated into the latex. The mortar showed compression strength of 27,65 MPa, tension strength of 3,62 MPa and elastic modulus equal to 11,53 GPa. The main results of connection test were: a) for centered compression, presence of pad increased the strength in 20% for thicknesses of imperfections of 0,5 mm and 30% for imperfections of 1,0 mm; b) gain of effectiveness of the bearing pad when the concrete strength was reduced; c) in eccentrical connections, the dispersion of results did not allowed a correct evaluation of results; d) for cyclic loading, the bearing pad increased in 45% the connections strength.

As lajes formadas por vigotas pré-moldadas são utilizadas em larga escala no Brasil, em especial as formadas por vigotas treliçadas. As facilidades no manuseio e economia de fôrmas são algumas das vantagens do sistema. Apesar de serem muito utilizadas, ainda existe necessidade de estudo das recomendações no sentido de basear o projeto destas lajes. Os objetivos deste trabalho são: (a) contribuir no projeto de lajes formadas por vigotas com armação treliçadas através de uma análise crítica da bibliografia pesquisada; (b) tratar de temas pouco disseminados no que se refere ao cálculo de lajes pré-moldadas; (c) fornecer recomendações de projeto através de exemplo resolvido que aborda as principais dúvidas de projetistas da área. Neste exemplo avaliam-se as lajes, entre outros aspectos, quanto às flechas iniciais e ao longo do tempo, vibrações e momento negativo nos apoios. Os resultados são analisados e confrontados com as indicações da bibliografia. Comprova-se o fato destas lajes serem mais susceptíveis quanto às vibrações causadas por caminhada e mostra a dificuldade em atender à ABNT NBR 6118:2003. O vão máximo admissível para uma laje do exemplo de aplicação é 28% inferior quando comparado à laje maciça de mesma espessura na análise da vibração excessiva. Enfatiza a importância em prever armadura contra o colapso progressivo e demonstra que o aumento de consumo de aço em 5% é pequeno quando comparado ao total, para uma laje do exemplo de aplicação. / Precast slabs are used in large scale in Brazil, special those formed by lattice reinforcement. Facilities handling and economy mold are some of the advantages of the system. The objectives of this work are: (a) improve study of the design of slabs formed by precast lattice reinforcement through a review of literature; (b) address topics a little spread regards to the calculation of precast slabs; (c) providing design recommendations through examples solved by addressing the main concerns of designers in the area. This example evaluate the slabs to initials and long-term deflections, vibrations and bending moment at the supports. The results are analyzed and compared with indications in the literature. It demonstrates the suscetibility of the slabs for vibrations caused by walking and shows the difficulty in following ABNT NBR 6118:2003. The maximum span for one slab of the aplication example is 28% slower than solid slabs with the same thickness in excessive vibration analysis. This dissertation emphasizes the importance of predicting reinforcement against progressive collapse and shows the increase in steel consumption is small compared to the total, for one slab of the example.

Esta tese aborda a aplicação da tecnologia dos concretos leves de alto desempenho (CLAD) para a produção de elementos construtivos esbeltos pré-fabricados, tais como painéis estruturais e de vedação e peças para cobertura, apresentando um concreto com propriedades especiais em função da utilização conjunta de látex de estireno butadieno (SB), sílica ativa, superplastificante acelerador e agregados leves nacionais, denominado concreto leve de alto desempenho modificado com SB. Desenvolveu-se um amplo programa experimental para a análise dos concretos, tendo como objetivos o estudo dos processos de dosagem e produção, caracterização das propriedades dos concretos nos estados fresco e endurecido, análise da ductilidade de elementos construtivos esbeltos pré-fabricados submetidos à flexão, assim como a obtenção de informações microestruturais sobre a matriz de cimento e a zona de transição entre o agregado e a matriz de cimento. Os resultados do programa experimental demonstraram que os concretos leves de alto desempenho modificados com SB são extremamente adequados à produção de elementos pré-fabricados esbeltos, devido essencialmente à redução da massa específica e ao excelente desempenho das propriedades relacionadas à resistência mecânica e durabilidade. Nos estudos microestruturais, observou-se que a utilização de sílica ativa e de SB promoveram a diminuição da quantidade e do diâmetro dos poros capilares e da quantidade de hidróxido de cálcio (CH) na matriz de cimento, assim como reduziram a espessura da zona de transição agregado-matriz. Observou-se, também, que os concretos com agregados leves nacionais apresentaram valores da espessura da zona de transição agregado-matriz inferiores aos observados para os concretos com agregados tradicionais. / This dissertation deals with the application of the high performance lightweight aggregate concrete (HPLWAC) for the production of thin precast components, such as structural and insulation panels and elements for covering. A concrete with special properties was presented, once the use of styrene-butadiene latex (SBR), silica fume, accelerating superplastificizer and Brazilian lightweight aggregates, named SBR-modified high performance lightweight aggregate concrete. Our main goals in the experimental program were the study of concrete dosage and production, the characterization of concretes properties, the thin precast components analysis, as well as the microstructural study about both cement paste and the interfacial transition zone (ITZ) between aggregate and cement paste. The main results show that the SBR-modified HPLWAC are extremely appropriate to the production of thin precast components, due essentially to the density reduction and to the high performance of mechanical and durability properties. Besides this, it was viewed that the silica fume and SBR use promote the decrease of the amount and diameter of the capillary pores, as well as the amount of calcium hydroxide (CH) in the cement paste. Additionally, they reduce the thickness of the interfacial transition zone between aggregate and cement paste. It was also observed that the concretes with Brazilian lightweight aggregate presented lower values of the interfacial transition zone thickness than the ones observed for the concretes with traditional aggregates (basalt).

A maioria dos edifícios de concreto pré-moldado, construídos no Brasil e no exterior, é constituída por lajes alveolares. Este trabalho considera o estudo da continuidade dessas lajes. No cálculo desses elementos, a prática comum é considerá-los como simplesmente apoiados. Para melhorar o desempenho, é possível promover a continuidade nos apoios intermediários. Isso pode ser feito colocando armadura na região tracionada da ligação, no interior da capa, ou através de barras concretadas dentro dos alvéolos. O objetivo deste trabalho é investigar o comportamento de pavimentos formados por lajes alveolares com continuidade, com armadura na capa. Para isso, foi realizado um estudo envolvendo análise teórica e experimental em três modelos. Esses modelos, em escala real, foram submetidos a um carregamento transversal, distribuído de forma linear. Os estudos teóricos consideraram uma simulação numérica com elementos de viga e a fórmula de Branson para descrever o comportamento não linear físico do material. Além disso, foram avaliadas as expressões dos principais códigos nacionais e internacionais, no que diz respeito à ruptura por cisalhamento da seção transversal e da interface laje-capa. Os resultados da análise experimental indicaram que o modelo 1 rompeu por cisalhamento da seção transversal, com o mecanismo de tração diagonal do concreto. O modelo 2 apresentou ruptura por cisalhamento da interface. No modelo 3, a ruptura foi por flexão. O comportamento dos modelos ensaiados foi governado pela fissuração da capa na região de momento negativo. A análise teórica com elementos de barra representou de forma satisfatória o comportamento dos modelos ensaiados. As únicas formulações que apresentaram resultados coerentes com os três ensaios foram: EUROCODE 2:2004, para o cálculo da resistência ao cisalhamento da interface, e FIB MODEL CODE 2010, para o cálculo da resistência ao cisalhamento da seção transversal. Conclui-se que a continuidade melhora o desempenho das lajes alveolares, uma vez que reduz os deslocamentos no meio do vão e aumenta a capacidade de carga. / Most buildings of precast concrete built in Brazil and abroad consist of hollow core slabs. This paper considers the study of the continuity of these slabs. In design of these elements the common practice is to consider them as simply supported. To improve the performance it is possible to promote the continuity in the intermediate supports. This can be done by placing reinforcement in the tensioned region of the connection, inside the topping, or by bars concreted inside the voids. The aim of this work is to investigate the behavior of hollow core floors with continuity, with reinforcement in the topping. For this, a study involving theoretical and experimental analysis was conducted in three models. The full-scale models were subjected to a transverse loading distributed linearly. The theoretical studies have considered a numerical simulation with beam elements and the Branson formula to describe the physical nonlinear behavior of the material. Furthermore, the specifications of the major Brazilian and international codes were evaluated, with respect to failure by shear of the cross section and the slab-topping interface. The results of the experimental analysis indicated that the model 1 failed by shear of the cross section with the mechanism of diagonal tension of the concrete. Model 2 presented shear failure of the interface. In model 3, the failure was by flexure. The behavior of the tested models was ruled by cracking of the topping in region of negative bending moment. Theoretical analysis with beam elements represented satisfactorily the behavior of the tested models. The only formulations that presented consistent results with the three tests were: EUROCODE 2:2004, to calculate the shear strength of the interface, and FIB MODEL CODE 2010, for calculating of the shear strength of the cross section. It is concluded that the continuity improves the performance of the hollow core slabs, as it reduces the displacements at mid-span and increases the bearing capacity.