A maioria dos materiais estruturais de Construção Civil tem suas propriedades mecânicas reduzidas, quando submetidos a temperaturas elevadas. Por isso, a capacidade resistente das estruturas de concreto armado dos edifícios pode ser reduzida devido à ação térmica de incêndios. Se os meios de proteção ativa dos edifícios não forem eficientes, o incêndio desenvolve-se em proporções catastróficas. A temperatura dos elementos estruturais se eleva o suficiente para induzir à redução da resistência e rigidez e, por conseguinte, à ruptura localizada ou até ao colapso progressivo do edifício. O objetivo principal da segurança contra-incêndio é a proteção à vida dos ocupantes das edificações. Este trabalho tem o objetivo de fornecer informações às futuras revisões de normas pertinentes ao projeto de estruturas de concreto e às pesquisas subseqüentes e contribuir à escassa literatura técnica em português sobre o tema. São apresentados: os efeitos do calor sobre as propriedades térmicas e mecânicas dos materiais concreto e aço e suas influências sobre o comportamento estrutural de edifícios de concreto armado, os métodos de cálculo disponíveis na literatura técnica internacional para o projeto de estruturas de concreto armado em situação de incêndio e proposta de um método simplificado expedito mais preciso para o projeto de elementos submetidos à flexão simples e normal composta para os padrões geométricos e características do concreto usuais no Brasil. / The thermal and mechanical properties of building materials are reduced at high temperatures, and the structural resistance of reinforced concrete buildings, as well. If the means of active protection are not efficient the fire will develop and the consequential increase in temperature can take an important role on the local failure of a single member or the progressive collapse of the building. The structural design must take into account the possibility of a fire happening as an accidental action during the lifetime of the building, aiming mainly at the protection of the users lives. This doctoral thesis aims to contribute to the development of the technical references in Portuguese about the fire design of reinforced concrete structures, to stimulate further researches and afterwards standard reviews related to the structural design in fire of reinforced concrete buildings. The work reviews the heat effects on the thermal and mechanical properties of the materials and the consequential impact on the structural behaviour of reinforced concrete buildings, the calculation methods available in the international technical reference for the fire design of reinforced concrete structures and presents a proposal of an optimized simplified calculation method for the members under simple bending or composed axial-moment load, considering the geometric and concrete characteristics very usual in Brazil.

Dissertação de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Civil - Especialização em Estruturas. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

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

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-10-02T19:12:27Z No. of bitstreams: 1 150831.pdf: 1865701 bytes, checksum: 9a37ef07d2ff4c017e03aec32584c650 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T19:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 150831.pdf: 1865701 bytes, checksum: 9a37ef07d2ff4c017e03aec32584c650 (MD5) Previous issue date: 1979-06 / Estudo da flexão pura em vigas de alvenaria armada de tijolo vazado de barro. Com este intuito foram ensaiadas até a ruptura 15 vigas com aproximadamente as mesmas características geométricas e a mesma armadura transversal, sendo que os parâmetros variados foram o tipo de tijolo, a armadura longitudinal e a inclusão ou não de blocos de concreto armado nas extremidades para resistir ao esforço cortante. Foi proposto um método de cálculo, e foram feitas comparações entre os valores obtidos teoricamente e os resultados experimentais obtidos a partir dos ensaios. Estas comparações conduziram à conclusão de que o método de cálculo e os coeficientes de segurança propostos podem ser adotados com um bom grau de confiança. Foi verificada também a normalidade da distribuição dos valores das resistências à compressão simples da alvenaria, e foi proposta uma fórmula para determinação da resistência característica da alvenaria em função das resistências à compressão do tijolo e da argamassa. / Studying the pure bending in reinforced masonry beams made with hollow clay bricks. With this aim fifteen beams with approximately the same geometrical characteristics and the same transversal reinforcement were tested until the failure. The variable parameters were the type of brick, the longitudinal reinforcement and the inclusion, or not, of concrete reinforced blocks at the extremities of the beams to resist the shear force. A design method was proposed and comparisons were made between the theoretically estimated values and the experimental results got from the testing. Through these comparisons it was concluded that the design method and the safety coefficients proposed are reliable. It was also verified the distribution normality of the values of the masonry compression strength. It was proposed a formula to evaluate the characteristic strength of the masonry as a function of the compression strenght of the brick and the mortar.

A maioria dos materiais estruturais de Construção Civil tem suas propriedades mecânicas reduzidas, quando submetidos a temperaturas elevadas. Por isso, a capacidade resistente das estruturas de concreto armado dos edifícios pode ser reduzida devido à ação térmica de incêndios. Se os meios de proteção ativa dos edifícios não forem eficientes, o incêndio desenvolve-se em proporções catastróficas. A temperatura dos elementos estruturais se eleva o suficiente para induzir à redução da resistência e rigidez e, por conseguinte, à ruptura localizada ou até ao colapso progressivo do edifício. O objetivo principal da segurança contra-incêndio é a proteção à vida dos ocupantes das edificações. Este trabalho tem o objetivo de fornecer informações às futuras revisões de normas pertinentes ao projeto de estruturas de concreto e às pesquisas subseqüentes e contribuir à escassa literatura técnica em português sobre o tema. São apresentados: os efeitos do calor sobre as propriedades térmicas e mecânicas dos materiais concreto e aço e suas influências sobre o comportamento estrutural de edifícios de concreto armado, os métodos de cálculo disponíveis na literatura técnica internacional para o projeto de estruturas de concreto armado em situação de incêndio e proposta de um método simplificado expedito mais preciso para o projeto de elementos submetidos à flexão simples e normal composta para os padrões geométricos e características do concreto usuais no Brasil. / The thermal and mechanical properties of building materials are reduced at high temperatures, and the structural resistance of reinforced concrete buildings, as well. If the means of active protection are not efficient the fire will develop and the consequential increase in temperature can take an important role on the local failure of a single member or the progressive collapse of the building. The structural design must take into account the possibility of a fire happening as an accidental action during the lifetime of the building, aiming mainly at the protection of the users lives. This doctoral thesis aims to contribute to the development of the technical references in Portuguese about the fire design of reinforced concrete structures, to stimulate further researches and afterwards standard reviews related to the structural design in fire of reinforced concrete buildings. The work reviews the heat effects on the thermal and mechanical properties of the materials and the consequential impact on the structural behaviour of reinforced concrete buildings, the calculation methods available in the international technical reference for the fire design of reinforced concrete structures and presents a proposal of an optimized simplified calculation method for the members under simple bending or composed axial-moment load, considering the geometric and concrete characteristics very usual in Brazil.

Aborda-se a importância da avaliação de desempenho em sistemas construtivos inovadores, relatando inicialmente os sistemas de avaliação utilizados em alguns países estrangeiros e também, no Brasil. As edificações térreas de uso unifamiliar devem satisfazer determinadas exigências dos usuários, dentre as quais aquelas de segurança estrutural, durabilidade e estanqueidade. Para cada uma destas exigências estão estabelecidos requisitos e critérios de desempenho que devem ser atendidos quando o produto for avaliado. Tendo como objetivo a avaliação estrutural de sistemas construtivos inovadores, tomou-se como estudo de caso a Vila Tecnológica de Ribeirão Preto, com 111 habitações distribuídas em onze sistemas construtivos inovadores, implantada através do projeto PROTECH, programa instituído pela secretaria Geral da Presidência da República, e da COHAB-RP. O objetivo do empreendimento é criar centros de experimentação, demonstração e difusão de inovações tecnológicas, incentivando a produção industrial, aliando redução de custos à melhoria da qualidade da habitação. Cada sistema construtivo foi submetido a ensaios, realizados no campo, em um protótipo escolhido aleatoriamente. Para comparação e controle dos resultados, uma habitação convencional, \"padrão COHAB\", foi submetida aos mesmos ensaios, servindo como valores de referência. Apresentam-se então os resultados da avaliação, referentes à segurança estrutural, como também, a metodologia utilizada e o desempenho de cada sistema inovador frente ao padrão de referência adotado. / This work discusses the performance evaluation of innovative construction systems, starting with an account of the evaluation systems used in Brazil as well as in some foreign countries. Single storey one-family houses must satisfy several of the users\' basic expectations, among them structural safety, durability and watertighness. Prerequisites and performance criteria to satisfy each of these expectations have been established and must be met when the product is evaluated. The \"Vila Tecnológica de Ribeirão Preto\" was taken as a case study to perform a structural evaluation of innovative construction systems. The \"Vila Tecnológica\" has 111 homes distributed under eleven innovative construction systems, built through the PROTECH project, a program instituted by the Secretaria Geral da Presidência da República (General Bureau of the Presidency of the Republic) and by COHAB-RP (a federal housing program for low in come families). The aims to create centers for project experimention, demonstration and dissemination of innovative building technologies, and to stimulate production on an industrial scale, combining the advantages of reduced costs to improved housing quality. Each construction system was submitted to field tests performed on a randomly selected prototype. For purposes of comparison and control of the results, a conventional \"standard COHAB\" house was submitted to the same tests, the results thereof serving as reference values. The results of the evaluation of structural safety are presented herein, as well as the methodology utilized and the performance of each innovative construction system compared to the standard of reference adopted.

The challenge of conceiving buildings each time higher and higher in structural masonry makes away to look for to the improvement of the calculation processes, in a way to optimize the structures. A factor of great importance in the project of the masonry is the consideration of the board of compression effect in the resistance of the walls of the construction, mainly for those where the action of the wind is more significant. Another aspect of great relevance is the analysis of structural safety's concepts in the calculation of the masonry. In this work the analysis of the active tensions is accomplished in the elements of resistance of a building of ceramic structural unreinforced masonry, with eight pavements, according to the considerations of the Brazilian Norms NBR 10837:1989 and NBR 8681:2003, of the British Standard BS 5625:1992, and by the numeric modelling through the Finite Element Method. Starting from the obtained results, it can be verified that are significant the variations in the results of tensions, obtained starting from the normative considerations; and that the numeric methods, that consider a very larger universe of factors, they allow a much more discerning analysis of the state of tensions that the structure is submitted. The analysis of structural safety's concepts in the calculation of the masonry is of fundamental importance for the project of the structure. / O desafio de se conceber edifícios cada vez mais altos em alvenaria estrutural faz com que seja buscado o aprimoramento dos processos de cálculo, de forma a otimizar as estruturas. Um fator de grande importância no dimensionamento da alvenaria é a consideração da mesa de compressão nas paredes de contraventamento da edificação, principalmente para aquelas onde a ação do vento é mais significativa. Outro aspecto de grande relevância é a análise dos conceitos de segurança estrutural no cálculo da alvenaria. Neste trabalho é realizada a análise das tensões atuantes nos elementos de contraventamento de um edifício de alvenaria estrutural cerâmica não armada, com oito pavimentos, segundo as considerações das Normas Brasileiras NBR 10837:1989 e NBR 8681:2003, da Norma Britânica BS 5628:1992, e pela modelagem numérica por meio do Método dos Elementos Finitos. A partir dos resultados obtidos pode-se constatar que são significativas as variações nos resultados de tensões, obtidos a partir das considerações normativas, e que os métodos numéricos que consideram um universo muito maior de fatores permitem uma análise muito mais criteriosa do estado de tensões a que estrutura é submetida. A análise dos conceitos de segurança estrutural no cálculo da alvenaria é de fundamental importância para o dimensionamento da estrutura.

Neste trabalho é realizado o estudo dos coeficientes parciais de segurança utilizados em normas de projeto estrutural. O trabalho é fundamentado na teoria de confiabilidade estrutural, que permite uma representação explícita das incertezas envolvidas em resistências e ações, e resulta em uma estimativa quantitativa da segurança estrutural: o índice de confiabilidade. O trabalho aborda uma metodologia de calibração de norma que permite obter o conjunto de coeficientes parciais de segurança que minimiza as variações dos índices de confiabilidade das mais diversas estruturas projetadas segundo uma norma de projeto, em relação ao índice de confiabilidade alvo utilizado na calibração. Uma calibração inicial é feita utilizando um índice de confiabilidade alvo igual a 3,0, mas diferentes índices de confiabilidade também são considerados. A análise é feita para elementos estruturais de aço. A calibração é feita para dois formatos de norma distintos. No formato das normas americanas (ANSI/AISC), um conjunto de coeficientes parciais de segurança é obtido para cada expressão de combinação de ações. No formato da norma Brasileira e Européia, um único conjunto de coeficientes parciais (e de coeficientes de combinação) é obtido, para uma única expressão de dimensionamento. Os coeficientes parciais de segurança obtidos para os dois formatos são comparados com os coeficientes utilizados atualmente na norma brasileira ABNT NBR8800:2008. Os índices de confiabilidade resultantes também são comparados, para as diferentes combinações de ações, em função da razão de proporcionalidade entre as diferentes ações. Os resultados obtidos mostram que os coeficientes parciais de segurança utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 levam a uma variação significativa dos índices de confiabilidade. No trabalho, é obtido um conjunto de coeficientes que reduz esta variação, proporcionando maior uniformidade dos índices de confiabilidade. Estes resultados sugerem que uma revisão dos coeficientes parciais utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 pode ser recomendável. Esta recomendação, no entanto, depende de um aprofundamento da investigação iniciada neste trabalho, uma vez que os resultados obtidos não refletem todas as situações de projeto cobertas por esta norma. / This study addresses the partial safety factors used in structural design codes. The study is based on the theory of structural reliability, which allows an explicit consideration of the uncertainties in material strengths and load actions, and results in a quantitative measure of structural safety: the reliability index. A calibration methodology is considered, which allows one to find a set of partial safety factors that minimizes the variations on reliability indexes, for all structures designed within a code, with respect to a pre-selected target reliability. An initial calibration is performed for a target reliability index 3,0, but other target reliabilities are also considered. The analysis is limited to steel structural members. The calibration is made for two distinct code formats. In the ANSI/AISC code format, a set of partial factors is obtained for each load combination expression. In the Brazilian and European code formats, one single set of partial (and load combination) factors is obtained, for a single load combination expression. Partial safety factors obtained for both code formats are compared with partial factors used in National Brazilian code ABNT NBR8800:2008. The resulting reliability indexes are also compared, for the distinct load combination expressions, in terms of the proportionality ratios between the distinct actions. Results obtained in the study show that the partial safety factors used in ABNT NBR8800:2008 lead to significant variation on reliability indexes. Another set of partial safety factors is obtained in the study, which provides greater uniformity of reliability indexes. These results suggest that a revision of partial safety factors adopted in ABNT NBR8800:2008 might be recommended. This recommendation, however, is dependent on a deepening of the investigation started in this study, which does not reflect all design situations covered by the design code.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-12T13:36:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SegurancaEstruturalPonte.pdf: 2733492 bytes, checksum: c9ff2b4470605b876872e4a86e326c33 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-13T13:37:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SegurancaEstruturalPonte.pdf: 2733492 bytes, checksum: c9ff2b4470605b876872e4a86e326c33 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T13:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SegurancaEstruturalPonte.pdf: 2733492 bytes, checksum: c9ff2b4470605b876872e4a86e326c33 (MD5) Previous issue date: 2010 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / O estudo do comportamento de pontes ferroviárias vem tomando grande destaque na área experimental, devido muitas das vezes haver a necessidade de um aumento dessas cargas móveis. A companhia VALE a partir de um convênio estabelecido com a UFPA (Universidade Federal do Pará), buscou realizar estudos das capacidades resistentes das pontes ferroviárias, que compõem a Estrada de Ferro Carajás (EFC), para futuros casos de carregamentos que passarão de 32 tf para 40 tf, o que provoca mudanças consideráveis no comportamento da estrutura. A falta de manutenção ou uma manutenção irregular das pontes de concreto armado podem resultar em manifestações patológicas que podem comprometer a segurança e ao risco de intervenção do escoamento. Dentre as OAE’s (Obras de Arte Especial) já analisadas, encontra-se a ponte sobre o Rio Mãe Maria localizada no município de Marabá, estado do Pará, transpondo o rio Mãe Maria, identificada como OAE 50A, apresenta um traçado retilíneo executada em concreto armado moldada “in loco”, é constituída por dois vãos hiperestáticos, totalizando 64,20 m, transpondo o leito do rio em dois vãos de 20 m e com seção transversal oferecendo a largura de 5,85 m. Com isso tornou-se indispensável para avaliação de sua integridade física a monitoração com extensômetros elétricos de resistência (EER) dos elementos (laje, longarina, blocos, encontros e tubulões) que compões a estrutura durante a passagem dos trens carregados de minério. Além da monitoração, foram realizados ensaios não-destrutivos como: dureza superficial através da esclerometria e a estimativa do cobrimento da armadura e localização da mesma por meio da pacometria, ensaios destrutivos como: extração de corpos-de-prova para determinar a compressão diametral e o módulo de elasticidade do concreto e a resistência a penetração através do teste de carbonatação inerentes a questão de durabilidade do mesmo, que serão comparados com a memória de cálculo e com os modelos computacionais tridimensionais desenvolvidos via “software” comercialSAP2000® (COMPUTERS AND STRUCTURES), que utiliza o método dos elementos finitos (MEF). O MEF foi utilizado para obtenção dos esforços permitindo as verificações de segurança de acordo com as recomendações normativas, tais análises comparativas são apresentadas e discutidas para a conclusão do comportamento das longarinas. Conhecendo com precisão a capacidade estrutural da ponte e a sua vida útil, pode-se assegurar o tráfego de composições com maior segurança. / The study of the behavior of highway bridges has been, taking great prominence in the experimental area, because often there is a need for an increase of these mobile charges. The Company Vale, is worth form an agreement mad with the UFPA, sought to conduct studies of the resistant capacity of railway bridges that make up the Carajás raiboad, which passed to future shipments wich passed from 32 tf to 40 tf, causing considerable changes in the behavior of the structure a lack of maintenance or a maintenance of irregular reinforced concrete bridges can result pathological manifestations that can compromise safety and the risk of intervention by runoff. About the abeady discussed is the bridge over the river boiler located in the city of Marabá in the state of Pará, bridging the river identified as Mãe Maria 50A OAE, has a rectilinear path bacuted reinforced concrete cast in place consists of two spans hyperstatic totaling 64,20 m transposing the riverbeat in two spans of 20 m and cross section width of 5,85 m offering. It has become essential to assess their physical an monitoring with resistance electric gauges (slab, longitudinal beam, foundation blocks and piles, and encounters) that make up structure during the passage of trains carrying in addition to monitoring were performed as surface hardness by esclerometry and the estimation of the armature coating and the same location through pacometry, destructive tests such as extraction of test specimens to determine the tensile resistance and modulus of elasticity of concrete and the resistance to penetration testing through the carbonation of the inherent question of durability of the same to be compared with memory and calculation with three dimensional computer models developed via commercial software SAP2000® (Computers and Structures) the uses finite element method (MEF). The MEF was used to obtain the efforts enabling security checks according to standard recommendations, these comparisons are presented and discussed for the completion of the behavior of the stringers, knowing the precise structural capacity of the bridge and it’s useful life, you can ensure traffic compositions with greater safety.

Neste trabalho é realizado o estudo dos coeficientes parciais de segurança utilizados em normas de projeto estrutural. O trabalho é fundamentado na teoria de confiabilidade estrutural, que permite uma representação explícita das incertezas envolvidas em resistências e ações, e resulta em uma estimativa quantitativa da segurança estrutural: o índice de confiabilidade. O trabalho aborda uma metodologia de calibração de norma que permite obter o conjunto de coeficientes parciais de segurança que minimiza as variações dos índices de confiabilidade das mais diversas estruturas projetadas segundo uma norma de projeto, em relação ao índice de confiabilidade alvo utilizado na calibração. Uma calibração inicial é feita utilizando um índice de confiabilidade alvo igual a 3,0, mas diferentes índices de confiabilidade também são considerados. A análise é feita para elementos estruturais de aço. A calibração é feita para dois formatos de norma distintos. No formato das normas americanas (ANSI/AISC), um conjunto de coeficientes parciais de segurança é obtido para cada expressão de combinação de ações. No formato da norma Brasileira e Européia, um único conjunto de coeficientes parciais (e de coeficientes de combinação) é obtido, para uma única expressão de dimensionamento. Os coeficientes parciais de segurança obtidos para os dois formatos são comparados com os coeficientes utilizados atualmente na norma brasileira ABNT NBR8800:2008. Os índices de confiabilidade resultantes também são comparados, para as diferentes combinações de ações, em função da razão de proporcionalidade entre as diferentes ações. Os resultados obtidos mostram que os coeficientes parciais de segurança utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 levam a uma variação significativa dos índices de confiabilidade. No trabalho, é obtido um conjunto de coeficientes que reduz esta variação, proporcionando maior uniformidade dos índices de confiabilidade. Estes resultados sugerem que uma revisão dos coeficientes parciais utilizados na norma brasileira ABNT NBR8800:2008 pode ser recomendável. Esta recomendação, no entanto, depende de um aprofundamento da investigação iniciada neste trabalho, uma vez que os resultados obtidos não refletem todas as situações de projeto cobertas por esta norma. / This study addresses the partial safety factors used in structural design codes. The study is based on the theory of structural reliability, which allows an explicit consideration of the uncertainties in material strengths and load actions, and results in a quantitative measure of structural safety: the reliability index. A calibration methodology is considered, which allows one to find a set of partial safety factors that minimizes the variations on reliability indexes, for all structures designed within a code, with respect to a pre-selected target reliability. An initial calibration is performed for a target reliability index 3,0, but other target reliabilities are also considered. The analysis is limited to steel structural members. The calibration is made for two distinct code formats. In the ANSI/AISC code format, a set of partial factors is obtained for each load combination expression. In the Brazilian and European code formats, one single set of partial (and load combination) factors is obtained, for a single load combination expression. Partial safety factors obtained for both code formats are compared with partial factors used in National Brazilian code ABNT NBR8800:2008. The resulting reliability indexes are also compared, for the distinct load combination expressions, in terms of the proportionality ratios between the distinct actions. Results obtained in the study show that the partial safety factors used in ABNT NBR8800:2008 lead to significant variation on reliability indexes. Another set of partial safety factors is obtained in the study, which provides greater uniformity of reliability indexes. These results suggest that a revision of partial safety factors adopted in ABNT NBR8800:2008 might be recommended. This recommendation, however, is dependent on a deepening of the investigation started in this study, which does not reflect all design situations covered by the design code.