A idade afeta vários fatores do sistema locomotor, incluindo as propriedades mecânicas. Os ossos são materiais viscoelásticos e uma característica destes materiais é a ocorrência de histerese quando são submetidos a ciclos de carregamento e descarregamento. Nesta pesquisa nós estudamos a tensão máxima e a energia de histerese de fêmures de ratas de diferentes idades, submetidos a ensaios de flexão em três pontos. Foram utilizados os fêmures de 90 ratas fêmeas, da raça Wistar, os animais foram divididos em três grupos de 30 animais de acordo com a idade: 25 dias (A), 65 dias (B) e 365 dias (C). Cada grupo foi subdividido em 3 lotes de 10 animais. Todos os fêmures foram submetidos a ensaio de flexão em três pontos. De cada par de ossos, o fêmur esquerdo foi submetido a carregamento até a ruptura (ensaio destrutivo) e, o fêmur direito foi submetido a carregamento até 40% (lote I), 60% (lote II) e 80% (lote III) do limite elástico obtido do fêmur contralateral e, então, descarregado. Comparando os grupos B e C, as energias de carregamento e de descarregamento aumentaram com a idade e com o nível de carregamento, mas, a energia de histerese aumentou somente com o nível de carregamento. Na comparação entre os três grupos, a tensão máxima aplicada aumentou significativamente com a idade (p 0,001) e, a perda de energia relativa foiestatisticamente igual entre todos os lotes de uma mesma idade, 25 dias (p=0,136), 65 dias (p=0,583) e 365 dias (p=0,177), mas diminuiu significativamente com a idade (p<0,001). Podemos concluir que a idade exerceu influências na tensão máxima e no comportamento viscoelástico dos fêmures de ratas, mas são necessários estudos mais profundos para compreendermos melhor este material. / Ageing affects many features of the locomotor system, including its mechanical properties. Bone is a viscoelastic material what means that it displays the phenomenon of hysteresis when submitted to loading-unloading cycles. In the present research we studied the behavior of the ultimate stress and the energy of hysteresis of femurs of rats in different ages, when tested in bending. Ninety femurs collected from female Wistar rats were used. There were three groups classified according to the animal age: 25 days (A), 65 days (B) and 365 days (C). The groups were divided into 3 subgroups (10 animals each). All the femurs were submitted to a three-point bending test. For each paired bones, the left femur was loaded until failure and the right femur was load to 40% (subgroup I), 60% (subgroup II) and 80% (subgroup II) of the yield load in relation to the opposite side femur and, then, unloaded. Comparing the groups B and C, the energies of loading and unloading increased with age and loading level, but, the energy of hysteresis increased only with loading level. The comparison among the three groups showed that the ultimate stress increased with age (p 0.001) and, the relative energy loss was equal for the subgroups belonging to the same group, A (p=0.136), B (p=0.583) and C (p=0.177), but different when the different groups were compared (p<0.001). It was concluded that ageing affects both the ultimate stress and the viscoelastic behavior of rat femurs, but further studies are necessary to deepen the knowledge in such matter.

A idade afeta vários fatores do sistema locomotor, incluindo as propriedades mecânicas. Os ossos são materiais viscoelásticos e uma característica destes materiais é a ocorrência de histerese quando são submetidos a ciclos de carregamento e descarregamento. Nesta pesquisa nós estudamos a tensão máxima e a energia de histerese de fêmures de ratas de diferentes idades, submetidos a ensaios de flexão em três pontos. Foram utilizados os fêmures de 90 ratas fêmeas, da raça Wistar, os animais foram divididos em três grupos de 30 animais de acordo com a idade: 25 dias (A), 65 dias (B) e 365 dias (C). Cada grupo foi subdividido em 3 lotes de 10 animais. Todos os fêmures foram submetidos a ensaio de flexão em três pontos. De cada par de ossos, o fêmur esquerdo foi submetido a carregamento até a ruptura (ensaio destrutivo) e, o fêmur direito foi submetido a carregamento até 40% (lote I), 60% (lote II) e 80% (lote III) do limite elástico obtido do fêmur contralateral e, então, descarregado. Comparando os grupos B e C, as energias de carregamento e de descarregamento aumentaram com a idade e com o nível de carregamento, mas, a energia de histerese aumentou somente com o nível de carregamento. Na comparação entre os três grupos, a tensão máxima aplicada aumentou significativamente com a idade (p 0,001) e, a perda de energia relativa foiestatisticamente igual entre todos os lotes de uma mesma idade, 25 dias (p=0,136), 65 dias (p=0,583) e 365 dias (p=0,177), mas diminuiu significativamente com a idade (p<0,001). Podemos concluir que a idade exerceu influências na tensão máxima e no comportamento viscoelástico dos fêmures de ratas, mas são necessários estudos mais profundos para compreendermos melhor este material. / Ageing affects many features of the locomotor system, including its mechanical properties. Bone is a viscoelastic material what means that it displays the phenomenon of hysteresis when submitted to loading-unloading cycles. In the present research we studied the behavior of the ultimate stress and the energy of hysteresis of femurs of rats in different ages, when tested in bending. Ninety femurs collected from female Wistar rats were used. There were three groups classified according to the animal age: 25 days (A), 65 days (B) and 365 days (C). The groups were divided into 3 subgroups (10 animals each). All the femurs were submitted to a three-point bending test. For each paired bones, the left femur was loaded until failure and the right femur was load to 40% (subgroup I), 60% (subgroup II) and 80% (subgroup II) of the yield load in relation to the opposite side femur and, then, unloaded. Comparing the groups B and C, the energies of loading and unloading increased with age and loading level, but, the energy of hysteresis increased only with loading level. The comparison among the three groups showed that the ultimate stress increased with age (p 0.001) and, the relative energy loss was equal for the subgroups belonging to the same group, A (p=0.136), B (p=0.583) and C (p=0.177), but different when the different groups were compared (p<0.001). It was concluded that ageing affects both the ultimate stress and the viscoelastic behavior of rat femurs, but further studies are necessary to deepen the knowledge in such matter.

A protensão não-aderente caracteriza-se pela liberdade de deslocamento relativo entre o cabo de protensão e a fibra de concreto adjacente. A tensão na armadura de protensão no estado limite último é de difícil obtenção, não sendo dependente apenas das deformações em uma determinada seção transversal, mas sendo função de todas as deformações que ocorrem no concreto adjacente ao perfil de protensão. Para que seja obtida a tensão última, é necessária a integração das curvaturas ao longo de todo o elemento a fim de se obter o alongamento no cabo de protensão, o que se consegue com precisão apenas recorrendo-se a ferramentas numéricas, devido às não-linearidades físicas envolvidas no problema. O método construtivo com protensão não aderente vem sendo cada vez mais utilizado na execução de edifícios no Brasil. O principal sistema de protensão não aderente é o que utiliza a mono-cordoalha engraxada e plastificada, que alia os benefícios da protensão e a simplicidade necessária às obras moldadas no local. Apesar disso, não há no Brasil um volume de pesquisa sobre o comportamento dos elementos com protensão não aderente, compatível com a demanda da indústria da construção civil. Visando contribuir para o desenvolvimento das formulações nacionais de projeto dos elementos com protensão não aderente, o presente trabalho é a continuação de uma pesquisa que vem sendo realizada no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – PPGEC/UFRGS, a qual foi iniciada com a implementação de um modelo numérico capaz de analisar elementos com protensão não aderente e seguida de uma análise paramétrica sobre as principais variáveis que influenciam na tensão última na armadura de protensão. O trabalho que ora se apresenta traçou uma correlação entre os resultados não-aderentes obtidos da análise paramétrica com resultados aderentes, os quais são de mais fácil obtenção, pois se baseiam na compatibilidade de deformações na seção transversal. Foram feitas análises numéricas e analíticas com aderência dos mesmos protótipos estudados anteriormente sem aderência. Os resultados obtidos mostraram incrementos de tensão maiores no caso aderente, bem como maiores capacidades portantes. Estudou-se também uma metodologia capaz de computar a tensão última na armadura não aderente com análises do tipo compatibilidade de deformações, com a utilização de um coeficiente Lo/L redutor de aderência. Os resultados iniciais mostraram-se bons para carregamento nos terços, mas insatisfatórios para carregamentos distribuído e concentrado. Através de um ajuste no coeficiente Lo/L baseando-se nos dados da pesquisa precedente, bons resultados foram obtidos para todos os tipos de carregamento. A metodologia apresentada foi validada pela comparação com diferentes protótipos analisados numericamente, bem como protótipos ensaiados experimentalmente por diversos autores. / Unbonded post-tensioning is characterized for allowing relative displacement between the tendon and the concrete adjacent fiber. The ultimate stress in the unbonded tendon is difficult to be obtained, because it is not only dependent on the deformed shape of a cross section, but on the whole deformations occurring in the tendon profile adjacent concrete. To evaluate this ultimate stress, it is necessary to integrate all curvatures along the whole element, in order to obtain the total tendon elongation. This can only be precisely obtained using numerical tools, due to the non-linear factors involved in the problem. Unbonded post-tensioning is becoming ever more used in Brazilian building construction. The main unbonded post-tensioning system uses the unbonded mono-strand, that joins the benefits of prestressing with the necessary building simplicity. Nevertheless, there is no research effort in Brazil compatible with the construction industry demand. This study seeks to contribute to the development of the national formulations design of unbonded posttensioning elements. This work is a continuation of a research being undertaken at PPGEC/UFRGS. A numerical model able to determine the behavior of unbonded posttensioned elements was first developed, followed by a parametric study about the main parameters influencing the ultimate stress in unbonded tendons. The present work traced a correlation between the results for unbonded elements, obtained from the parametric analysis, with results for bonded elements. The latter are easily obtained, because they are based on the compatibility of strains in the cross section. Numerical and analytical calculations were performed for the same prototypes studied in the previous research, but now considering the existence of bond in the tendons. The results showed greater increments in stress for the bonded cases and also greater ultimate resistance. It was also devised a calculation method able to determine the ultimate stress in the unbonded tendon using an analysis similar to strain compatibility, but with a reduction bond coefficient Lo/L. The initial results obtained for a third-point loading showed a good agreement, but that not happened for the results of distributed and concentrated loads. However, by an adjustment of the Lo/L coefficient, based on the data of the previous research, good agreement was observed for all loading types. The presented methodology was validated by comparing results with other prototypes analyzed by the numerical model, and also results of experimental studies carried out by several authors.

A protensão não-aderente caracteriza-se pela liberdade de deslocamento relativo entre o cabo de protensão e a fibra de concreto adjacente. A tensão na armadura de protensão no estado limite último é de difícil obtenção, não sendo dependente apenas das deformações em uma determinada seção transversal, mas sendo função de todas as deformações que ocorrem no concreto adjacente ao perfil de protensão. Para que seja obtida a tensão última, é necessária a integração das curvaturas ao longo de todo o elemento a fim de se obter o alongamento no cabo de protensão, o que se consegue com precisão apenas recorrendo-se a ferramentas numéricas, devido às não-linearidades físicas envolvidas no problema. O método construtivo com protensão não aderente vem sendo cada vez mais utilizado na execução de edifícios no Brasil. O principal sistema de protensão não aderente é o que utiliza a mono-cordoalha engraxada e plastificada, que alia os benefícios da protensão e a simplicidade necessária às obras moldadas no local. Apesar disso, não há no Brasil um volume de pesquisa sobre o comportamento dos elementos com protensão não aderente, compatível com a demanda da indústria da construção civil. Visando contribuir para o desenvolvimento das formulações nacionais de projeto dos elementos com protensão não aderente, o presente trabalho é a continuação de uma pesquisa que vem sendo realizada no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – PPGEC/UFRGS, a qual foi iniciada com a implementação de um modelo numérico capaz de analisar elementos com protensão não aderente e seguida de uma análise paramétrica sobre as principais variáveis que influenciam na tensão última na armadura de protensão. O trabalho que ora se apresenta traçou uma correlação entre os resultados não-aderentes obtidos da análise paramétrica com resultados aderentes, os quais são de mais fácil obtenção, pois se baseiam na compatibilidade de deformações na seção transversal. Foram feitas análises numéricas e analíticas com aderência dos mesmos protótipos estudados anteriormente sem aderência. Os resultados obtidos mostraram incrementos de tensão maiores no caso aderente, bem como maiores capacidades portantes. Estudou-se também uma metodologia capaz de computar a tensão última na armadura não aderente com análises do tipo compatibilidade de deformações, com a utilização de um coeficiente Lo/L redutor de aderência. Os resultados iniciais mostraram-se bons para carregamento nos terços, mas insatisfatórios para carregamentos distribuído e concentrado. Através de um ajuste no coeficiente Lo/L baseando-se nos dados da pesquisa precedente, bons resultados foram obtidos para todos os tipos de carregamento. A metodologia apresentada foi validada pela comparação com diferentes protótipos analisados numericamente, bem como protótipos ensaiados experimentalmente por diversos autores. / Unbonded post-tensioning is characterized for allowing relative displacement between the tendon and the concrete adjacent fiber. The ultimate stress in the unbonded tendon is difficult to be obtained, because it is not only dependent on the deformed shape of a cross section, but on the whole deformations occurring in the tendon profile adjacent concrete. To evaluate this ultimate stress, it is necessary to integrate all curvatures along the whole element, in order to obtain the total tendon elongation. This can only be precisely obtained using numerical tools, due to the non-linear factors involved in the problem. Unbonded post-tensioning is becoming ever more used in Brazilian building construction. The main unbonded post-tensioning system uses the unbonded mono-strand, that joins the benefits of prestressing with the necessary building simplicity. Nevertheless, there is no research effort in Brazil compatible with the construction industry demand. This study seeks to contribute to the development of the national formulations design of unbonded posttensioning elements. This work is a continuation of a research being undertaken at PPGEC/UFRGS. A numerical model able to determine the behavior of unbonded posttensioned elements was first developed, followed by a parametric study about the main parameters influencing the ultimate stress in unbonded tendons. The present work traced a correlation between the results for unbonded elements, obtained from the parametric analysis, with results for bonded elements. The latter are easily obtained, because they are based on the compatibility of strains in the cross section. Numerical and analytical calculations were performed for the same prototypes studied in the previous research, but now considering the existence of bond in the tendons. The results showed greater increments in stress for the bonded cases and also greater ultimate resistance. It was also devised a calculation method able to determine the ultimate stress in the unbonded tendon using an analysis similar to strain compatibility, but with a reduction bond coefficient Lo/L. The initial results obtained for a third-point loading showed a good agreement, but that not happened for the results of distributed and concentrated loads. However, by an adjustment of the Lo/L coefficient, based on the data of the previous research, good agreement was observed for all loading types. The presented methodology was validated by comparing results with other prototypes analyzed by the numerical model, and also results of experimental studies carried out by several authors.

A protensão não-aderente caracteriza-se pela liberdade de deslocamento relativo entre o cabo de protensão e a fibra de concreto adjacente. A tensão na armadura de protensão no estado limite último é de difícil obtenção, não sendo dependente apenas das deformações em uma determinada seção transversal, mas sendo função de todas as deformações que ocorrem no concreto adjacente ao perfil de protensão. Para que seja obtida a tensão última, é necessária a integração das curvaturas ao longo de todo o elemento a fim de se obter o alongamento no cabo de protensão, o que se consegue com precisão apenas recorrendo-se a ferramentas numéricas, devido às não-linearidades físicas envolvidas no problema. O método construtivo com protensão não aderente vem sendo cada vez mais utilizado na execução de edifícios no Brasil. O principal sistema de protensão não aderente é o que utiliza a mono-cordoalha engraxada e plastificada, que alia os benefícios da protensão e a simplicidade necessária às obras moldadas no local. Apesar disso, não há no Brasil um volume de pesquisa sobre o comportamento dos elementos com protensão não aderente, compatível com a demanda da indústria da construção civil. Visando contribuir para o desenvolvimento das formulações nacionais de projeto dos elementos com protensão não aderente, o presente trabalho é a continuação de uma pesquisa que vem sendo realizada no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – PPGEC/UFRGS, a qual foi iniciada com a implementação de um modelo numérico capaz de analisar elementos com protensão não aderente e seguida de uma análise paramétrica sobre as principais variáveis que influenciam na tensão última na armadura de protensão. O trabalho que ora se apresenta traçou uma correlação entre os resultados não-aderentes obtidos da análise paramétrica com resultados aderentes, os quais são de mais fácil obtenção, pois se baseiam na compatibilidade de deformações na seção transversal. Foram feitas análises numéricas e analíticas com aderência dos mesmos protótipos estudados anteriormente sem aderência. Os resultados obtidos mostraram incrementos de tensão maiores no caso aderente, bem como maiores capacidades portantes. Estudou-se também uma metodologia capaz de computar a tensão última na armadura não aderente com análises do tipo compatibilidade de deformações, com a utilização de um coeficiente Lo/L redutor de aderência. Os resultados iniciais mostraram-se bons para carregamento nos terços, mas insatisfatórios para carregamentos distribuído e concentrado. Através de um ajuste no coeficiente Lo/L baseando-se nos dados da pesquisa precedente, bons resultados foram obtidos para todos os tipos de carregamento. A metodologia apresentada foi validada pela comparação com diferentes protótipos analisados numericamente, bem como protótipos ensaiados experimentalmente por diversos autores. / Unbonded post-tensioning is characterized for allowing relative displacement between the tendon and the concrete adjacent fiber. The ultimate stress in the unbonded tendon is difficult to be obtained, because it is not only dependent on the deformed shape of a cross section, but on the whole deformations occurring in the tendon profile adjacent concrete. To evaluate this ultimate stress, it is necessary to integrate all curvatures along the whole element, in order to obtain the total tendon elongation. This can only be precisely obtained using numerical tools, due to the non-linear factors involved in the problem. Unbonded post-tensioning is becoming ever more used in Brazilian building construction. The main unbonded post-tensioning system uses the unbonded mono-strand, that joins the benefits of prestressing with the necessary building simplicity. Nevertheless, there is no research effort in Brazil compatible with the construction industry demand. This study seeks to contribute to the development of the national formulations design of unbonded posttensioning elements. This work is a continuation of a research being undertaken at PPGEC/UFRGS. A numerical model able to determine the behavior of unbonded posttensioned elements was first developed, followed by a parametric study about the main parameters influencing the ultimate stress in unbonded tendons. The present work traced a correlation between the results for unbonded elements, obtained from the parametric analysis, with results for bonded elements. The latter are easily obtained, because they are based on the compatibility of strains in the cross section. Numerical and analytical calculations were performed for the same prototypes studied in the previous research, but now considering the existence of bond in the tendons. The results showed greater increments in stress for the bonded cases and also greater ultimate resistance. It was also devised a calculation method able to determine the ultimate stress in the unbonded tendon using an analysis similar to strain compatibility, but with a reduction bond coefficient Lo/L. The initial results obtained for a third-point loading showed a good agreement, but that not happened for the results of distributed and concentrated loads. However, by an adjustment of the Lo/L coefficient, based on the data of the previous research, good agreement was observed for all loading types. The presented methodology was validated by comparing results with other prototypes analyzed by the numerical model, and also results of experimental studies carried out by several authors.