Orientador: Vitor Antonio Ducatti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lintz_FlavioHenrique_M.pdf: 5548645 bytes, checksum: b08c319a5e800db3dc593a74c6b76398 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O presente trabalho trata do estudo do comportamento da emenda por traspasse da armadura longitudinal em vigas sub-armadas de concreto de alta resistência submetidas à flexão. As emendas foram posicionadas na região de momento constante da viga onde não existe a influência das tensões de cisalhamento. Foi observado o comportamento dos mecanismos de aderência que fornecem os tipos de ruptura do cobrimento de concreto e as resistências de ancoragem e de emenda das barras. Os fatores que afetam a emenda por traspasse são apresentados numa extensa revisão bibliográfica. Esta revisão abrange os principais trabalhos, sobre a resistência de aderência, publicados desde o início do século vinte até os dias de hoje. Este imenso banco de dados (cerca de mil resultados de ensaios de vigas) contribuiu para a formulação e, conseqüente evolução, das equações das emendas e das ancoragens nos concretos armados de resistência normal e de alta resistência, as quais vem sendo adaptadas e utilizadas nas normas e códigos internacionais de dimensionamento do concreto. Neste trabalho são ensaiadas dez vigas com emenda por traspasse. Procurou-se constatar a influência do comprimento de emenda e da presença da armadura transversal de confinamento sobre a resistência da emenda. Os resultados de ensaios foram comparados com os valores fornecidos pelas equações empíricas apresentadas na literatura internacional e pelas equações constantes nas diversas normas sobre o assunto. Desta comparação chegou-se à conclusão que os resultados obtidos nos ensaios desta dissertação ficaram próximos daqueles fornecidos pelas referidas equações / Abstract: This dissertation deals with the study of the behavior of lap splices of the longitudinal reinforcement in under-reinforced high strength concrete beams subjected to plain bending. The splices are positioned in the region of constant moment of the beam span where there is no influence of the shear stresses. It was observed the bond mechanisms performance that provide for the concrete cover rupture patterns and the development and lap splice strengths. The last developed equations and factors that affect the anchorage and lap splice strengths are discussed in a comprehensive previous studies report. This report comprises the major publications on bond strength from the seventies to nowadays. This large data bank (about thousand beam test results) has contributed to the formulation and, consequently to evolution of the anchorage and splice length equations in ordinary and high strength reinforced concrete, which have been adapted and utilized in the international building codes. This dissertation reports and discusses ten beam splice test results. The objectives were verifying the influences of splice length and of the transversal reinforcement (stirrups) on bond strength. The test results were compared with the values predicted by empirical equations reached in the international literature and the equations in several codes. From these comparisons one concluded that the results obtained through the experimental part of this work rested close to the values provided by the mentioned equations / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-06-26T18:07:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEficiencia.pdf: 5243784 bytes, checksum: ac60c0405cc863a22e420bb17ac32c99 (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-06-26T18:10:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEficiencia.pdf: 5243784 bytes, checksum: ac60c0405cc863a22e420bb17ac32c99 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T18:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEficiencia.pdf: 5243784 bytes, checksum: ac60c0405cc863a22e420bb17ac32c99 (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / O presente estudo avalia a eficiência das fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas em concreto armado. Para esse fim, serão apresentadas algumas recomendações normativas e uma pesquisa experimental. No que diz respeito à análise das recomendações normativas, serão discutidas cinco propostas, RILEM TC 162-TDF (2003), CECS 38 (2004), JSCE (2008), EHE 08 (2010) e MODEL CODE (2010). Nesse contexto, a performance dessas propostas foi avaliada a partir do parâmetro Vexp/Vteo, que relaciona, respectivamente, os resultados experimentais, os quais foram coletados da literatura, compondo um banco de dados (BD), e os resultados teóricos, definidos pelas recomendações normativas. Para o programa experimental, foram avaliadas quatro vigas, sendo uma de referência (sem fibras) e três em concreto reforçado com fibras de aço (CRFA). Ressalta-se que todas as vigas foram reforçadas ao cisalhamento com uma taxa de armadura mínima. Entre as vigas em CRFA, é importante comentar que será avaliada a influência do consumo de fibras (Cf) adicionado à massa de concreto, que irá variar em 0,5% (≈40 kg/m3), 0,8% (≈60 kg/m3) e 1,0% (≈80 kg/m3) e a possibilidade de substituir parcialmente, ou completamente, o reforço convencional (estribos) pelo mecanismo de reforço proporcionado pelas fibras de aço do CRFA. Em relação à analise teórica, concluiu-se que as recomendações normativas MODEL CODE (2010), CECS 38 (2004) e JSCE (2008), ofereceram os resultados mais acertados, com Vexp/Vteo≈1,0, contudo, a JSCE (2008) foi a mais penalizada segundo a versão modificada do DPC (Demerit Points Classification), proposto originalmente por COLLINS (2001). RILEM TC 162-TDF (2003) se comportou de forma conservadora e a EHE 08 (2010) apresentou resultados mais dispersos. Em relação aos ensaios experimentais, embora tenha sido registrado um acréscimo de resistência na ordem de 20%, para o concreto com Cf=1,0%, nos ensaios de compressão axial, contudo, o ganho mais expressivo registrado foi quanto a ductilidade e tenacidade do CRFA, ao ponto de mudar o modo de ruptura das vigas, de cisalhamento (viga de referência) para flexão (vigas com CRFA). / The present study aims to assess the efficiency of steel fibres for shear strength of reinforced concrete beams. For this purpose, some design guidelines were discussed together with an experimental research. For the guidelines analysis, five proposals are presented, RILEM TC 162-TDF (2003), CECS 38 (2004), JSCE (2008), EHE 08 (2010) and MODEL CODE (2010). Within this analysis, the proposals performance were assess from the Vexp/Vteo parameter, which corresponds, respectively, the experimental results, which will be collected from the scientific literature, composing a database (DB), and the theoretical results, which are estimated according to the design guidelines. For the experimental research, four beams are evaluated, where one beam is the reference one (no fibres), and the others are built with steel fibres reinforced concrete (SFRC). It is important to note that all beams are reinforced for shear strength by a minimum amount of web reinforcement (stirrups). For the SFRC beams, two conditions will be discussed. Firstly, the influence of the fiber content (Cf) added to the concrete, which range in 0,5% (≈40 kg/m3), 0,8% (≈60 kg/m3) and 1,0% (≈80 kg/m3) and finally, the possibility to replace conventional web reinforcement (stirrups) by steel fibres reinforcement. The theoretical analysis, it was concluded that the guidelines MODEL CODE (2010), CECS 38 (2004) and JSCE (2008), have provided the best results agreed with Vexp / Vteo≈1,0, however, JSCE (2008) was the most penalized according to the modified version of the DPC (Demerit Points Classification), proposed originally by Collins (2001). RILEM TC 162-TDF (2003) behaved conservatively and EHE 08 (2010) showed more dispersed results. In relation to experimental research, although it was recorded a resistance increases of 20% for concrete with Cf = 1.0%, the axial compression tests, however, the most significant gain was recorded as ductility and toughness the SFRC, to the point of changing the way of breaking the beams, shear (reference beam) for bending (beams with SFRC).

Muitas edificações têm apresentado degradação ao longo dos anos em todo o mundo, gerando situações de risco e causando acidentes, de modo que se têm estudado alternativas para se recuperar ou reforçar estruturalmente suas vigas, pilares e lajes. Entre as técnicas desenvolvidas para essas finalidades, destacam-se, atualmente, as que utilizam compósitos de polímeros reforçados com fibras (PRF), de modo que, desde as últimas décadas do século passado, desenvolveram-se os sistemas de reforço estrutural por colagem externa de tecidos e laminados de PRF de carbono (PRFC). Isto deve-se a este tipo de fibra apresentar o melhor conjunto de propriedades necessárias para se reforçarem as estruturas de concreto armado, como altas resistência à tração e módulo de elasticidade longitudinal. Na última década, surgiu o sistema de inserção de laminados de PRFC em entalhes executados no concreto de cobrimento de elementos estruturais preenchidos com resina epóxi. Embora haja resultados de outros pesquisadores, há a necessidade de maiores investigações no Brasil sobre o desempenho dessa nova técnica. Assim se propôs o planejamento experimental desta dissertação, cujo objetivo principal foi a análise experimental do desempenho de sistemas de reforço estrutural à flexão com laminados de PRFC aplicados a vigas de concreto armado ensaiadas com carregamento estático. De um total de dez vigas pré-moldadas, quatro foram testemunhos e seis foram reforçadas à flexão com dois laminados de PRFC através de três sistemas: colagem externa, inserção em entalhes longitudinais preenchidos com resina epóxi e com argamassa com sílica ativa. Analisa-se comparativamente o seu desempenho quanto às cargas máximas, aos deslocamentos verticais no centro do vão e às aberturas de fissuras. Constata-se que as reforçadas com laminados de PRFC inseridos em entalhes longitudinais preenchidos com resina epóxi apresentam os maiores valores de carga máxima e de rigidez. Entretanto as preenchidas com argamassa com sílica ativa obtêm desempenho inferior ao das vigas testemunhos por falta de aderência. Também se conclui que as reforçadas com colagem externa de laminados de PRFC têm os menores deslocamentos verticais no centro do vão. / Many buildings have shown deterioration over the years around the world, creating a hazardous situation and causing accidents, so that they have studied alternatives to recover or strengthen their structural beams, columns and slabs. Among the techniques developed for these purposes, stand out, currently, those using fiber reinforced polymer (FRP) composites. Since the last decades of the last century, it has been developed structural reinforcement systems of externally bonded carbon FRP (CFRP) textiles and laminates. This is due to the type of fiber having the best set of properties that are necessary to strengthen reinforced concrete structures, such as high tensile strength and longitudinal elastic modulus. In the last decade, the near-surface mounted CFRP laminates system executed in grooves in the concrete cover of structural elements filled with epoxy resin came up. Although there are results from other researchers, there is a need for further investigation in Brazil on the performance of this new technique. Thus, the experimental program of this thesis has been proposed, which main objective was the experimental analysis of the performance of bending structural reinforcement systems with CFRP laminates applied to reinforced concrete beams tested under static loading. From a total of ten precast beams, four were for control and six were strengthened in bending with two CFRP laminates composites through three systems: externally bonded, near-surface mounted insertion into longitudinal grooves filled with epoxy resin and mortar with silica fume. Their performance is comparatively analyzed for maximum loads, vertical displacements at mid-span and crack openings. It is concluded that those reinforced with near-surface mounted CFRP laminates inserted into longitudinal grooves filled with epoxy resin shows the highest maximum load and stiffness. However those filled with mortar with silica fume obtained lower performance than the control beams for lack of bonding. In addition, it is concluded that the ones strengthened with externally bonded CFRP laminates have the lowest mid-span vertical displacements.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301208.pdf: 4594701 bytes, checksum: f581a07c8bbacccd5087a4a7da726cdc (MD5) / A variabilidade nos valores das flechas de vigas de concreto armado pode ser atribuída a incertezas nas propriedades dos materiais, nas dimensões dos elementos e na história do carregamento. Outras fontes de incertezas são os erros de modelos nos procedimentos de cálculo, as condições de contorno, o desenvolvimento de fissuras devidas à retração e a variação de temperatura e incertezas em relação ao tempo de aplicação das cargas devidas à construção e instalação de elementos não estruturais. Um modelo determinístico é usado para calcular as flechas imediatas e diferidas das vigas de concreto armado. O modelo utiliza uma teoria consistente para a análise da curvatura e deslocamentos das vigas de concreto armado em estado de fissuração. Nesse modelo é considerada a contribuição do concreto entre as fissuras, efeito também conhecido como tension-stiffening. Os resultados do procedimento determinístico são verificados com os resultados de ensaios de flechas em vigas disponíveis nos trabalhos da área em estudo. Uma simulação pelo Método de Monte Carlo é utilizada para calcular probabilidades de falha em serviço e a variabilidade das flechas em uma série de vigas dimensionadas de acordo com a norma brasileira. Um estudo paramétrico é feito para determinar a influência de cada uma das variáveis aleatórias de projeto nesta variabilidade. Os resultados analisados demonstram que a variabilidade dos valores das flechas pode ser grande e depende basicamente da relação entre o momento aplicado e o momento de fissuração, da taxa de armadura e também da relação entre a carga acidental aplicada e a carga permanente. Foi verificado que este procedimento de dimensionamento da norma brasileira produz índices de confiabilidade não uniformes. / The variability of reinforced concrete beams deflections can be attributed to uncertainties in the material properties, the dimensions of the elements, the reinforcement and the applied loads. Other sources of uncertainties are the errors of the model used in the calculation procedures, the boundary conditions and the development of cracks due to shrinkage and temperature changes and uncertainty regarding the time of application of loads during construction and installation of non-structural elements. A deterministic model is employed in order to calculate the immediate and time-dependent deflections using a finite element approach. The model uses a consistent theory for the analysis of curvature and deflections of reinforced concrete beams in the cracking stage. The model considers the contribution of concrete between cracks, effect known as tension stiffening. The results of the deterministic model are compared with the test data in the literature. A simulation procedure using the Monte Carlo method is used to evaluate the variability of deflections and probabilities of serviceability failure for reinforced concrete beams and slabs sized according to brazilian code. A parametric study is carried out in order to determine the influence of each one of the random design variables on this variability. The results demonstrate that the variability of the deflection values can be large and is basically dependent on the relation between the applied moment and the cracking moment, the reinforcement ratio and also in the slenderness ratio of the beam or slab. It was found that the serviceability requirements of the code produce non-uniform reliability indexes

A consolidação das técnicas de dosagem e fabricação de concretos auto-adensáveis com reduzida relação a/c pode ser considerada como um dos desenvolvimentos mais impactantes da nova tecnologia do concreto. No Brasil a utilização deste tipo de concreto, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é relativamente modesta. Projeta-se, todavia, uma considerável expansão nos próximos anos, em função das vantagens que este material oferece. Por isso, várias instituições têm buscado aprofundar o conhecimento sobre o concreto auto-adensável (CAA), através de estudos e pesquisas sobre o comportamento e características desse novo material. Visando colaborar para um melhor conhecimento sobre as propriedades de concretos autoadensáveis no estado endurecido, foi efetuado um estudo sobre o comportamento, em termos de deformação instantânea e lenta, de vigas fabricadas com CAA. O programa experimental compreendeu a análise de seis vigas de concreto armado dimensionadas segundo as exigências da NBR 6118/2003.Para fabricação das mesmas foi utilizado um concreto convencional, com teor de argamassa de 55%, que serviu como referência, e dois concretos auto-adensáveis, com teores de argamassa de 55% (similar ao do convencional) e 60% (típico de concretos auto-adensáveis). As vigas permaneceram em carga durante aproximadamente cinco meses, durante os quais foi registrada a evolução dos deslocamentos transversais do centro e do terço médio. Os resultados experimentais foram comparados com valores numéricos obtidos através da norma brasileira e do emprego de um modelo computacional baseado em elementos finitos. De uma forma geral, verificou-se que concretos auto-adensáveis possuem comportamento similar ao concreto convencional, podendo ser utilizada, para o dimensionamento de peças com este concreto, a mesma norma utilizada para estruturas de concreto convencional. Verificou-se, porém, que o modelo simplificado da norma brasileira vigente para estimativa da deformação total de longo prazo não apresentou dados coerentes com os resultados coletados em ensaio, subestimando os valores obtidos. Uma análise mais precisa foi possível através de um modelo de elementos finitos. Verificou-se, todavia, que para avaliar o comportamento de vigas de concreto armado em ambiente similar ao do ensaio, é imprescindível a inclusão dos efeitos da retração. / Self-compacting concrete (SCC) is considered by many researchers and field engineers as one of the most important recent developments in concrete technology. Despite the considerable advantages that are associated with the use of this special concrete, its use in Brazil is still limited, although there is a growth trend. A strong market expansion is expected in a short period, reproducing what is now happening in Europe and the US. Therefore, many research institutions have been trying to increase the scientific knowledge about SCC, trough studies and researches focused on this new material. In this paper, a study about the immediate and long-term deflections of reinforced concrete beams using SCC is presented, aiming to increase the knowledge about the properties of the self-compacting concrete in its hardened state. In the experimental part of this study, a comparison between the maximum deflections registered in concrete beams under constant load, made with conventional and SCC concrete, is carried out. The experimental program involved the casting and testing of six beams with the same geometry, longitudinal and transversal reinforcement, and subjected to the same load pattern. The beam prototypes were designed according to the Brazilian standard NBR 6118/2003, with a 210cm span and an 18x10cm cross-section. Two types of concrete with different mortar contents have been used: one conventional concrete with a mortar content of 55%, and two SCCs with mortar contents of 55% and 60%. The beams were put under load during approximately five months. The mechanical properties of concrete have been determined and the maximum deflections have been measured throughout this period. The experimental results have been compared with numerical estimates obtained using procedures recommended by the Brazilian standard and with estimates from a FEM computational model. Overall, it was found that self-compacting concrete has a similar behavior to conventional concrete, for the same mortar content, and can be designed with the same criteria used for conventional concrete structures. The estimates obtained using the Brazilian standard, however, underestimated the maximum deflections in relation to the experimental data collected. Better estimates were obtained using the FEM model, when temperature and humidity data was used to account for the shrinkage.

Muitas edificações têm apresentado degradação ao longo dos anos em todo o mundo, gerando situações de risco e causando acidentes, de modo que se têm estudado alternativas para se recuperar ou reforçar estruturalmente suas vigas, pilares e lajes. Entre as técnicas desenvolvidas para essas finalidades, destacam-se, atualmente, as que utilizam compósitos de polímeros reforçados com fibras (PRF), de modo que, desde as últimas décadas do século passado, desenvolveram-se os sistemas de reforço estrutural por colagem externa de tecidos e laminados de PRF de carbono (PRFC). Isto deve-se a este tipo de fibra apresentar o melhor conjunto de propriedades necessárias para se reforçarem as estruturas de concreto armado, como altas resistência à tração e módulo de elasticidade longitudinal. Na última década, surgiu o sistema de inserção de laminados de PRFC em entalhes executados no concreto de cobrimento de elementos estruturais preenchidos com resina epóxi. Embora haja resultados de outros pesquisadores, há a necessidade de maiores investigações no Brasil sobre o desempenho dessa nova técnica. Assim se propôs o planejamento experimental desta dissertação, cujo objetivo principal foi a análise experimental do desempenho de sistemas de reforço estrutural à flexão com laminados de PRFC aplicados a vigas de concreto armado ensaiadas com carregamento estático. De um total de dez vigas pré-moldadas, quatro foram testemunhos e seis foram reforçadas à flexão com dois laminados de PRFC através de três sistemas: colagem externa, inserção em entalhes longitudinais preenchidos com resina epóxi e com argamassa com sílica ativa. Analisa-se comparativamente o seu desempenho quanto às cargas máximas, aos deslocamentos verticais no centro do vão e às aberturas de fissuras. Constata-se que as reforçadas com laminados de PRFC inseridos em entalhes longitudinais preenchidos com resina epóxi apresentam os maiores valores de carga máxima e de rigidez. Entretanto as preenchidas com argamassa com sílica ativa obtêm desempenho inferior ao das vigas testemunhos por falta de aderência. Também se conclui que as reforçadas com colagem externa de laminados de PRFC têm os menores deslocamentos verticais no centro do vão. / Many buildings have shown deterioration over the years around the world, creating a hazardous situation and causing accidents, so that they have studied alternatives to recover or strengthen their structural beams, columns and slabs. Among the techniques developed for these purposes, stand out, currently, those using fiber reinforced polymer (FRP) composites. Since the last decades of the last century, it has been developed structural reinforcement systems of externally bonded carbon FRP (CFRP) textiles and laminates. This is due to the type of fiber having the best set of properties that are necessary to strengthen reinforced concrete structures, such as high tensile strength and longitudinal elastic modulus. In the last decade, the near-surface mounted CFRP laminates system executed in grooves in the concrete cover of structural elements filled with epoxy resin came up. Although there are results from other researchers, there is a need for further investigation in Brazil on the performance of this new technique. Thus, the experimental program of this thesis has been proposed, which main objective was the experimental analysis of the performance of bending structural reinforcement systems with CFRP laminates applied to reinforced concrete beams tested under static loading. From a total of ten precast beams, four were for control and six were strengthened in bending with two CFRP laminates composites through three systems: externally bonded, near-surface mounted insertion into longitudinal grooves filled with epoxy resin and mortar with silica fume. Their performance is comparatively analyzed for maximum loads, vertical displacements at mid-span and crack openings. It is concluded that those reinforced with near-surface mounted CFRP laminates inserted into longitudinal grooves filled with epoxy resin shows the highest maximum load and stiffness. However those filled with mortar with silica fume obtained lower performance than the control beams for lack of bonding. In addition, it is concluded that the ones strengthened with externally bonded CFRP laminates have the lowest mid-span vertical displacements.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-09-17T19:46:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Estudo de metodologias para o dimensionamento de vigas de aco e vigas mistas de aco e concreto com perfis celulares.pdf: 2078689 bytes, checksum: 9c23cf66603a5d2ae083c3541af3fb96 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-10-15T15:11:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Estudo de metodologias para o dimensionamento de vigas de aco e vigas mistas de aco e concreto com perfis celulares.pdf: 2078689 bytes, checksum: 9c23cf66603a5d2ae083c3541af3fb96 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-15T15:11:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Estudo de metodologias para o dimensionamento de vigas de aco e vigas mistas de aco e concreto com perfis celulares.pdf: 2078689 bytes, checksum: 9c23cf66603a5d2ae083c3541af3fb96 (MD5) Previous issue date: 2015 / CAPES / Atualmente, com o avanço da tecnologia de corte e solda, vigas com aberturas sequenciais na forma circular, denominadas vigas celulares, vêm sendo bastante utilizadas como vigas de edificações. As vigas alveolares podem ser projetadas como mistas quando existir uma conexão de cisalhamento entre o perfil de aço e a laje de concreto, podendo assim vencer vãos ainda maiores que os da viga mista convencional, dado ao aumento de rigidez proporcionado pela geometria do perfil alveolar. A NBR 8800:2008 e as normas internacionais não abordam vigas de aço e vigas mistas de aço e concreto com perfis celulares, o que contribui para que o seu uso seja limitado, havendo a necessidade de mais pesquisas sobre o comportamento estrutural e dimensionamento dessas vigas. Este trabalho visa apresentar metodologias e desenvolver ferramentas computacionais para o dimensionamento das referidas vigas. A aferição do programa computacional é realizada utilizando exemplos numéricos disponíveis na literatura e as metodologias de dimensionamento foram avaliadas por meio da comparação de seus resultados com resultados experimentais da literatura. Adicionalmente, foi realizado um estudo paramétrico para analisar a influência da geometria do perfil celular na carga última e no modo de colapso de uma série de vigas mistas com perfis celulares e laje mista de aço e concreto. Como resultado, as metodologias estudadas mostram que a utilização de vigas mistas com perfil de aço celular é vantajosa quando a razão entre vão e altura do perfil original, L/d, é maior que 20. / Currently with the advancement of welding and cutting technology, beams with circular openings, called cellular beams, have been widely used. The cellular beams can be designed as composite beams when a shear connection exists between the steel section and the concrete slab, and thus achieve even greater spans than conventional composite beam, given the increased stiffness provided by the alveolar section geometry. The NBR 8800:2008 and international standards do not address cellular steel beams and cellular composite steel and concrete beams, which contributes to its use is limited, there is a need for more research on the structural behavior and design of these beams. This paper presents methodologies and develops computational tools for the design of such beams. The calibration of computational program was carried out using numerical examples available in the literature and design methodologies were evaluated by comparing its results with experimental results from the literature. In addition, a parametric study was performed to evaluate the influence of the cellular beam geometry on the ultimate load and failure mode of a series of composite cellular beams with composite slab. As a result, the methodologies studied show that the use of composite cellular beams is advantageous when the ratio between span and height, L/d, is greater than 20.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:54:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189597.pdf: 1129213 bytes, checksum: 656a4a4a14cbb01f44d5c8b25bd1bc17 (MD5) / O dimensionamento e detalhamento de vigas de concreto protendido é um processo iterativo demandando muito trabalho rotineiro de engenharia. Como conseqüência tem-se a introdução de simplificações com perda de precisão nos resultados. Programas computacionais para o projeto de elementos estruturais de concreto protendido ainda são poucos. Neste trabalho, foram desenvolvidos procedimentos e rotinas computacionais, para o dimensionamento aos Estados Limites de Serviço, de vigas simplesmente apoiadas de concreto protendido, pós-tracionadas. Pretende-se com a disponibilização desta ferramenta computacional estimular a utilização do concreto protendido, além de contribuir para a obtenção de soluções melhores em termos técnicos, econômico-financeiros, sociais e ambientais. Fornecendo o vão e o carregamento da viga, o nível de protensão desejado e as características dos materiais a serem utilizados na sua fabricação, o programa indicará o módulo de resistência mínimo que deve ter a seção transversal. Adotada uma seção transversal para a viga, o programa escolherá automaticamente os cabos de protensão, visando minimizar o consumo de aço. O lançamento dos cabos de protensão é feito de forma semi-automática, ou seja, com a participação do usuário. Com o traçado dos cabos definido serão calculadas as perdas de protensão e a seguir as tensões normais nas bordas das diversas seções, para que possam ser comparadas com as tensões limite. O aplicativo foi desenvolvido na linguagem de programação Visual Basic. As rotinas consideram os conhecimentos atuais da técnica do concreto protendido. São apresentados vários exemplos de vigas resolvidas com o programa desenvolvido. Os resultados, obtidos com o programa, foram comparados aos obtidos por outros autores. Estudou-se a utilização da região delimitada pelas curvas limite para fins de lançamento automático dos cabos de protensão. Com base nos gráficos da força de protensão após as perdas, feitos pelo aplicativo, foram obtidas conclusões importantes com relação às perdas de protensão.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-07Bitstream added on 2014-06-13T20:13:41Z : No. of bitstreams: 1 calvoecheverria_ha_me_ilha.pdf: 1833383 bytes, checksum: ff832d2c2031840e79e2cb8808d67fa9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No presente trabalho aplica-se a técnica da retroanálise para estimar a perda progressiva de protensão devida à fluência do concreto, em uma viga de concreto protendido, pré-fabricado destinada à construção de pontes. Utiliza-se a norma brasileira NBR 6118: 2003 para o cálculo determinístico das perdas de protensão, baseando-se nas propriedades prescritas dos materiais, ações e condições de temperatura e umidade. Considerando-se os deslocamentos observados em laboratório nos primeiros meses de uma viga em escala natural, estima-se a parcela devida à fluência do concreto na perda de protensão a partir da identificação dos parâmetros pelo método dos mínimos quadrados. / In this work the back-analysis technique is used to estimate the progressive prestress loss due to the concrete creep, in a prefabricated prestressed concrete beam destinated to bridge construction. The brazilian code NBR 6118:2003 is used in the deterministic calculation of the prestress loss, based on the prescribed properties of materials, actions and temperature and content conditions. Taking in account the laboratory observed displacements in the early months of a beam in natural scale, the concrete creep parcel of the prestress loss is estimated from the parameters identification by the minimum squares method.

A consolidação das técnicas de dosagem e fabricação de concretos auto-adensáveis com reduzida relação a/c pode ser considerada como um dos desenvolvimentos mais impactantes da nova tecnologia do concreto. No Brasil a utilização deste tipo de concreto, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é relativamente modesta. Projeta-se, todavia, uma considerável expansão nos próximos anos, em função das vantagens que este material oferece. Por isso, várias instituições têm buscado aprofundar o conhecimento sobre o concreto auto-adensável (CAA), através de estudos e pesquisas sobre o comportamento e características desse novo material. Visando colaborar para um melhor conhecimento sobre as propriedades de concretos autoadensáveis no estado endurecido, foi efetuado um estudo sobre o comportamento, em termos de deformação instantânea e lenta, de vigas fabricadas com CAA. O programa experimental compreendeu a análise de seis vigas de concreto armado dimensionadas segundo as exigências da NBR 6118/2003.Para fabricação das mesmas foi utilizado um concreto convencional, com teor de argamassa de 55%, que serviu como referência, e dois concretos auto-adensáveis, com teores de argamassa de 55% (similar ao do convencional) e 60% (típico de concretos auto-adensáveis). As vigas permaneceram em carga durante aproximadamente cinco meses, durante os quais foi registrada a evolução dos deslocamentos transversais do centro e do terço médio. Os resultados experimentais foram comparados com valores numéricos obtidos através da norma brasileira e do emprego de um modelo computacional baseado em elementos finitos. De uma forma geral, verificou-se que concretos auto-adensáveis possuem comportamento similar ao concreto convencional, podendo ser utilizada, para o dimensionamento de peças com este concreto, a mesma norma utilizada para estruturas de concreto convencional. Verificou-se, porém, que o modelo simplificado da norma brasileira vigente para estimativa da deformação total de longo prazo não apresentou dados coerentes com os resultados coletados em ensaio, subestimando os valores obtidos. Uma análise mais precisa foi possível através de um modelo de elementos finitos. Verificou-se, todavia, que para avaliar o comportamento de vigas de concreto armado em ambiente similar ao do ensaio, é imprescindível a inclusão dos efeitos da retração. / Self-compacting concrete (SCC) is considered by many researchers and field engineers as one of the most important recent developments in concrete technology. Despite the considerable advantages that are associated with the use of this special concrete, its use in Brazil is still limited, although there is a growth trend. A strong market expansion is expected in a short period, reproducing what is now happening in Europe and the US. Therefore, many research institutions have been trying to increase the scientific knowledge about SCC, trough studies and researches focused on this new material. In this paper, a study about the immediate and long-term deflections of reinforced concrete beams using SCC is presented, aiming to increase the knowledge about the properties of the self-compacting concrete in its hardened state. In the experimental part of this study, a comparison between the maximum deflections registered in concrete beams under constant load, made with conventional and SCC concrete, is carried out. The experimental program involved the casting and testing of six beams with the same geometry, longitudinal and transversal reinforcement, and subjected to the same load pattern. The beam prototypes were designed according to the Brazilian standard NBR 6118/2003, with a 210cm span and an 18x10cm cross-section. Two types of concrete with different mortar contents have been used: one conventional concrete with a mortar content of 55%, and two SCCs with mortar contents of 55% and 60%. The beams were put under load during approximately five months. The mechanical properties of concrete have been determined and the maximum deflections have been measured throughout this period. The experimental results have been compared with numerical estimates obtained using procedures recommended by the Brazilian standard and with estimates from a FEM computational model. Overall, it was found that self-compacting concrete has a similar behavior to conventional concrete, for the same mortar content, and can be designed with the same criteria used for conventional concrete structures. The estimates obtained using the Brazilian standard, however, underestimated the maximum deflections in relation to the experimental data collected. Better estimates were obtained using the FEM model, when temperature and humidity data was used to account for the shrinkage.