Orientador: Jefferson Sidney Camacho / Banca: Marcio Antonio Ramalho / Banca: José Antonio Matthiesen / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo principal o estudo e o desenvolvimento das técnicas de produção de blocos de concreto para alvenaria estrutural na escala reduzida de (1:4). Os blocos em escala reduzida foram produzidos para apresentarem o mesmo comportamento em termos de resistência à compressão e deformabilidade que os seus pares em escala real. Para as duas escalas em estudo, (1:1) e (1:4), foram produzidos blocos com quatro traços diferentes entre si. Além dos blocos, também foram construídos e ensaiados à compressão prismas de três fiadas, nas duas escalas, de modo a determinar as correlações entre as resistências e deformações nas duas escalas. Para a consecução do objetivo acima, foram desenvolvidos ensaios de compressão axial em unidades e prismas de três blocos, nas escalas (1:1) e (1:4). Os parâmetros observados, medidos e comparados foram as resistências à compressão, os módulos de deformação, as curvas tensão-deformação e as formas de ruptura apresentadas pelos corpos-de-prova. Como resultado final, chegou-se a uma série de procedimentos que, quando observados, permitem a reprodução de blocos de concreto para alvenaria estrutural na escala (1:4), mantendo praticamente as mesmas características de resistência à compressão e deformabilidade, tanto para as unidades quanto para os prismas estudados. / Abstract: The present work had as main objective to study and the development of production techniques of the small-scale concrete blocks for structural masonry in the (1:4) reduced scale. The blocks in the small-scale were produced to present the same behavior in terms of compression strength and deformability as their equivalents in the full scale. For both studied scales, (1:1) and (1:4), blocks were produced in four different mixtures. Additionally to the blocks, it was built and tested three courses prisms, in both scales, in the way to establish the correlations between the compression strength and the deformations. To match the above objective, axial compression tests were developed in units and prisms, on the scales (1:1) and (1:4). The observed, measured and compared parameters were the compression strength, the strains, the stress-strain curves and the rupture forms presented by the specimens. As a final result, it was established a series of procedures that, when observed, allows the reproduction of the concrete blocks for structural masonry in the scale (1:4), keeping practically the same characteristics of compression strength and deformability, either for the units or for the prisms. / Mestre

Em projetos de alvenaria estrutural é indispensável à verificação de elementos submetidos à flexão simples, como vigas, vergas, reservatórios e muros de arrimos. Neste trabalho foram analisados oito grupos de vigas, compostos por três exemplares cada um, diferenciando seu comprimento, altura, tipo da unidade (blocos de concreto e blocos cerâmicos) e taxa de armadura. Os traços de graute e argamassa foram mantidos. As vigas e as armaduras longitudinais foram instrumentadas para obtenção dos deslocamentos e deformações. A finalidade do trabalho foi realizar uma comparação dos resultados obtidos através de ensaios experimentais com os dimensionamentos propostos pelas normas ABNT NBR 15812-1:2010 e NBR 15961-1:2011. Foi possível observar que o dimensionamento proposto pelas normas é conservador, pois limita o comportamento à flexão das vigas em cargas baixas quando comparados com experimentais. Já com a retirada dos coeficientes de segurança pode ocorrer, em alguns casos, que a carga teórica prevista seja maior que a dos resultados experimentais. A formulação adaptada da NBR 6118:2007 para obter valores de deslocamentos apresentou uma boa correlação para as vigas de uma fiada. Já para as vigas de duas fiadas observou-se uma pior correlação entre valores teóricos e experimentais, sendo os deslocamentos teóricos menores que os valores medidos experimentalmente. / In structural masonry projects is essential to verify elements subjected to simple bending, such as beams, lintels, water tanks and retaining walls. In this study, an experimental parametric analysis was conducted. Eight groups of beams composed by three specimens were tested and the parameters varied were: length, height, unit type (concrete blocks and ceramic blocks) and reinforcement ratio. The proportion of grout and the mortar were fixed. The beams and longitudinal bars were instrumented to obtain the displacements and strains. The purpose of this study was to compare the results obtained through experimental analysis with the proposed methods presented on ABNT NBR 15812-1:2010 and NBR 15961-1:2011. In the comparison was observed that the proposed design method is conservative, due to the limit load obtained by the code prescriptions was lower than the experimental results. In some cases, the theoretical load results were greater than experimental results when the safety factors were removed. The adapted formulation of the NBR 6118:2007, to obtain displacement values, showed a good correlation to the beams of one row. Regarding to beams with two rows, the correlation between experimental and theoretical values was not suitable, the theoretical displacements presented smaller than the values measured in the tests.

Este trabalho trata de fissura, uma das principais patologias que podem ocorrer em edifícios residenciais em alvenaria estrutural, visando identificar os locais onde elas aparecem com mais frequência, para assim procurar formas de evitá-las. Inicialmente foram realizadas visitas a vários edifícios em alvenaria estrutural de forma a levantar as principais fissuras encontradas nesse tipo de estrutura. Identificou-se que as fissuras são mais frequentes nos contornos de aberturas, diante disse foi realizado um estudo teórico, com a utilização de um programa computacional, para se determinar algumas das principais causas prováveis dessas patologias através de modelos numéricos adequados. Finalmente, foram analisadas algumas das soluções para as patologias encontradas, tentando sugerir as melhores soluções para cada caso. / This paper deals with fissure, one of major diseases that can occur in a structural masonry residential buildings, in order to identify the locals they usually occur, to seek ways to avoid them. Initially were realized visits a several structural masonry buildings to analise the principals fissures in this type of structure. Was identified that the fissures are more frequently in the contours of openings, given this, was realized a theoretical study using a finite element computer program to identify some of the main possible causes of these pathologies through adequate numerical models. Finally, some possible solutions for the conditions found were analyzed, trying to suggest the best solutions for each case.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-06-28Bitstream added on 2014-06-13T18:26:21Z : No. of bitstreams: 1 andolfato_rp_me_ilha_prot.pdf: 2110690 bytes, checksum: 5773b9ee0b8601d059a1527b05ed1288 (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo principal o estudo e o desenvolvimento das técnicas de produção de blocos de concreto para alvenaria estrutural na escala reduzida de (1:4). Os blocos em escala reduzida foram produzidos para apresentarem o mesmo comportamento em termos de resistência à compressão e deformabilidade que os seus pares em escala real. Para as duas escalas em estudo, (1:1) e (1:4), foram produzidos blocos com quatro traços diferentes entre si. Além dos blocos, também foram construídos e ensaiados à compressão prismas de três fiadas, nas duas escalas, de modo a determinar as correlações entre as resistências e deformações nas duas escalas. Para a consecução do objetivo acima, foram desenvolvidos ensaios de compressão axial em unidades e prismas de três blocos, nas escalas (1:1) e (1:4). Os parâmetros observados, medidos e comparados foram as resistências à compressão, os módulos de deformação, as curvas tensão-deformação e as formas de ruptura apresentadas pelos corpos-de-prova. Como resultado final, chegou-se a uma série de procedimentos que, quando observados, permitem a reprodução de blocos de concreto para alvenaria estrutural na escala (1:4), mantendo praticamente as mesmas características de resistência à compressão e deformabilidade, tanto para as unidades quanto para os prismas estudados. / The present work had as main objective to study and the development of production techniques of the small-scale concrete blocks for structural masonry in the (1:4) reduced scale. The blocks in the small-scale were produced to present the same behavior in terms of compression strength and deformability as their equivalents in the full scale. For both studied scales, (1:1) and (1:4), blocks were produced in four different mixtures. Additionally to the blocks, it was built and tested three courses prisms, in both scales, in the way to establish the correlations between the compression strength and the deformations. To match the above objective, axial compression tests were developed in units and prisms, on the scales (1:1) and (1:4). The observed, measured and compared parameters were the compression strength, the strains, the stress-strain curves and the rupture forms presented by the specimens. As a final result, it was established a series of procedures that, when observed, allows the reproduction of the concrete blocks for structural masonry in the scale (1:4), keeping practically the same characteristics of compression strength and deformability, either for the units or for the prisms.

Este trabalho trata de fissura, uma das principais patologias que podem ocorrer em edifícios residenciais em alvenaria estrutural, visando identificar os locais onde elas aparecem com mais frequência, para assim procurar formas de evitá-las. Inicialmente foram realizadas visitas a vários edifícios em alvenaria estrutural de forma a levantar as principais fissuras encontradas nesse tipo de estrutura. Identificou-se que as fissuras são mais frequentes nos contornos de aberturas, diante disse foi realizado um estudo teórico, com a utilização de um programa computacional, para se determinar algumas das principais causas prováveis dessas patologias através de modelos numéricos adequados. Finalmente, foram analisadas algumas das soluções para as patologias encontradas, tentando sugerir as melhores soluções para cada caso. / This paper deals with fissure, one of major diseases that can occur in a structural masonry residential buildings, in order to identify the locals they usually occur, to seek ways to avoid them. Initially were realized visits a several structural masonry buildings to analise the principals fissures in this type of structure. Was identified that the fissures are more frequently in the contours of openings, given this, was realized a theoretical study using a finite element computer program to identify some of the main possible causes of these pathologies through adequate numerical models. Finally, some possible solutions for the conditions found were analyzed, trying to suggest the best solutions for each case.

Em projetos de alvenaria estrutural é indispensável à verificação de elementos submetidos à flexão simples, como vigas, vergas, reservatórios e muros de arrimos. Neste trabalho foram analisados oito grupos de vigas, compostos por três exemplares cada um, diferenciando seu comprimento, altura, tipo da unidade (blocos de concreto e blocos cerâmicos) e taxa de armadura. Os traços de graute e argamassa foram mantidos. As vigas e as armaduras longitudinais foram instrumentadas para obtenção dos deslocamentos e deformações. A finalidade do trabalho foi realizar uma comparação dos resultados obtidos através de ensaios experimentais com os dimensionamentos propostos pelas normas ABNT NBR 15812-1:2010 e NBR 15961-1:2011. Foi possível observar que o dimensionamento proposto pelas normas é conservador, pois limita o comportamento à flexão das vigas em cargas baixas quando comparados com experimentais. Já com a retirada dos coeficientes de segurança pode ocorrer, em alguns casos, que a carga teórica prevista seja maior que a dos resultados experimentais. A formulação adaptada da NBR 6118:2007 para obter valores de deslocamentos apresentou uma boa correlação para as vigas de uma fiada. Já para as vigas de duas fiadas observou-se uma pior correlação entre valores teóricos e experimentais, sendo os deslocamentos teóricos menores que os valores medidos experimentalmente. / In structural masonry projects is essential to verify elements subjected to simple bending, such as beams, lintels, water tanks and retaining walls. In this study, an experimental parametric analysis was conducted. Eight groups of beams composed by three specimens were tested and the parameters varied were: length, height, unit type (concrete blocks and ceramic blocks) and reinforcement ratio. The proportion of grout and the mortar were fixed. The beams and longitudinal bars were instrumented to obtain the displacements and strains. The purpose of this study was to compare the results obtained through experimental analysis with the proposed methods presented on ABNT NBR 15812-1:2010 and NBR 15961-1:2011. In the comparison was observed that the proposed design method is conservative, due to the limit load obtained by the code prescriptions was lower than the experimental results. In some cases, the theoretical load results were greater than experimental results when the safety factors were removed. The adapted formulation of the NBR 6118:2007, to obtain displacement values, showed a good correlation to the beams of one row. Regarding to beams with two rows, the correlation between experimental and theoretical values was not suitable, the theoretical displacements presented smaller than the values measured in the tests.

Orientador: Vladimir Antonio Paulon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Penteado_AdilsonFranco_D.pdf: 7398175 bytes, checksum: 20038ad44844bf72395a04bea7854d03 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: o presente trabalho de cunho tecnológico propõe o gerenciamento total do empreendimento, desde a fase de planejamento (projetos, tecnologia e suprimentos) até a execução (organização da produção e gestão da mão-deobra) como instrumento efetivo para seu sucesso, utilizando o sistema construtivo racionalizado em alvenaria estrutural de blocos de concreto. Este sistema, comparado aos processos tradicionais é extremamente vantajoso em termos de custo e prazo, mas eu processo produtivo ainda precisa ser aperfeiçoado e para tanto apresenta-se o gerenciamento como a ferramenta para se alcançar a melhoria da produtividade e qualidade na produção da edificação. O gerenciamento da construção de um edifício de 16 pavimentos foi o meio utilizado para aplicação dos procedimentos, técnicas e avaliações, onde foi comprovado que esta ferramenta é essencial para o sucesso do empreendimento. As diretrizes e recomendações práticas apresentadas são de grande valia para o gerenciamento de novos empreendimentos / Abstract: The present work of a technological matrix considers the enterprise total management since the planning phase (projects, technology and supplies) until its execution (production organization and workmanship management) as an effective instrument for its success, using the rationalized constructive system in structural masonry of concrete blocks. This system, compared to the traditional processes is extremely advantageous in terms of cost and time, but its productive process stil needs to be improved and for such a way the management is presented as the toei to reach the improvement of the productivity and the quality in the construction production. The management of the 16 floors building construction, was the way used for the procedures application, techniques and evaluation, where it was proved that this toei is essential for the enterprise success. The presented lines of direction and pratical recommendation, are of great value for the management of new enterprises / Doutorado / Edificações / Doutor em Engenharia Civil

Masonry is an orthotropic material that exhibits distinct directional properties due to the existence of mortar joints acting as planes of weakness. Therefore, a constitutive model employed in the numerical analysis should be capable of describing the anisotropic behavior. The main objective of this research is to implement a macroscopic failure criterion which describes the failure conditions in structural masonry. For this purpose, a comprehensive framework is outlined for modelling of the mechanical behaviour of structural masonry. In this framework, the anisotropic material properties are described using the microstructure tensor approach (Pietruszczak and Mroz, 2001). Then, a mathematical formulation defining the conditions at failure is discussed. The formulation contains several material parameters as well as material functions that describe the anisotropic behaviour. The identification procedure for these functions is outlined and is verified using the experimental tests conducted by Page (1983). Later, an extensive numerical study, including a set of numerical simulations of biaxial compression-tension and biaxial compression tests for different bedding plane orientations, is conducted to evaluate the performance of the proposed macroscopic failure criterion. In the last part of the thesis, some 3D finite element simulations of a shaking table test are performed involving a reduced scale model of four storey masonry building subjected to seismic excitation. A linear dynamic analysis, in which the proposed macroscopic failure criterion is incorporated through the UMAT subroutine, is carried out to assess the plastic admissibility of the stress field. The results including the distribution of the value of the failure function are then compared with the crack pattern in the experimental test. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)

The project addresses the social construction located in Frýdlant nad Ostravicí. The proposed building is called: Halfway House. The building is brick with contact insulation, has three floors and a basement. Roofed building is solved by a flat roof. The building contains 11 residential units and two private establishments. The object is fitted into a planar ground. In the basement there are storage rooms, technical facilities and ceramic workshop for leisure activities. On the first floor there is an area reserved for the space of two establishments, which are psychological and legal counseling. There is also wheelchair accessible studio facilities and operation of sanitary facilities. In the second and third floor there is a one-room for hotel and common areas.

Este trabalho consiste no desenvolvimento de um componente construtivo para alvenaria estrutural, utilizando o resíduo industrial escória de aciaria elétrica como matéria-prima em substituição a todos os agregados naturais. Para desenvolver este componente, inicialmente foram verificadas suas propriedades físicas, químicas e toxidade, para caracterizar o material e estabelecer metodologias de dosagens dos agregados. Nos ensaios para estabelecer dosagem, foi constatado que a matriz cimentícia estava contaminada, requerendo redução da fração de cimento para assegurar que o composto atendesse os parâmetros normativos ambientais. Uma linha experimental de fabricação foi implantada no laboratório para verificar a viabilidade técnica e econômica da industrialização das peças do componente construtivo. Foi observado que os custos de produção do novo componente são inferiores aos das unidades comumente produzidas no mercado. As propriedades físicas, mecânicas, dimensionais, de absorção de água e de retração das unidades de alvenarias ensaiadas com o componente construtivo demostraram desempenho satisfatório e viável para utilização em alvenaria estrutural. Uma vez que não existem parâmetros normativos específicos para o uso desta matéria-prima, foram utilizados os requisitos normativos de blocos de concreto como referência. O desempenho do novo componente de alvenaria, enquanto sistema construtivo, foi avaliado em aplicação experimental piloto, com resultados satisfatórios em relação ao processo de montagem das peças intertravadas, à viabilidade de automação da etapa de alvenaria, à relação de interface do componente construtivo com materiais de construção existentes no mercado, e ao seu desempenho térmico, estrutural e de estanqueidade. Os resultados permitem concluir que é viável a aplicação do resíduo de escória de aciaria como agregado em componentes construtivos de alvenaria estrutural. / This thesis describes the development of a constructive component for structural masonry, using the industrial residue slag of electrical steel shops as raw material, replacing all natural aggregates. To develop such component, its physical and chemical properties, as well as its toxicity, were verified, aiming at characterizing the material and establish methods to calculate the dosage of the aggregates proportion in the mixture. In the tests to define the dosage, it was found that the cement matrix itself was contamined, requiring decreasing its fraction to ensure the mixture was in accordance to environmental parameters. An experimental facility was installed at the laboratory, aiming at verifying the technical and economical feasibility of masonry parts manufactured with the component. It was observed lower costs compared with typically available parts. The properties of the masonry parts, such as physical, mechanical, dimensional, water absorption and retraction, were tested, with satisfactory performance results. Once there are no specific parameters to be applied to this particular raw material, it was used technical standards applied to regular concrete blocks. The performance of the new masonry component, as a constructive system, was evaluated in pilot application, with satisfactory results in terms of assembly of interlocked parts, masonry stage automation, interface with typical materials, as well as its termal, structural and leaking properties. The overall results allow the conclusion that using slag of electrical steel shops as aggregated raw material of masonry components are viable.