O presente trabalho teve como objetivo principal a análise experimental da distribuição das ações verticais entre paredes de alvenaria estrutural com a utilização de modelo físico reduzido na escala 1:5. Precedendo a construção do modelo físico reduzido foram realizados ensaios de caracterização dos componentes e da alvenaria na escala reduzida 1:5. Os ensaios no modelo físico reduzido consistiram na inserção de carregamentos uniformemente distribuídos e aplicados em diferentes ambientes e níveis. A análise da distribuição das ações verticais foi possível devido à instrumentação realizada na base do modelo físico reduzido através de células de carga. Os resultados foram analisados comparando-se os resultados experimentais com os usuais procedimentos teóricos de distribuição das ações verticais e também com a modelagem por elementos finitos; visando, desta forma, identificar qual o procedimento que mais se aproxima dos resultados experimentais. Foi possível concluir que a modelagem por elementos finitos e o procedimento de Grupos de Paredes apresentaram resultados mais próximos dos experimentais na análise da distribuição das ações verticais. / This study had as a main aim the experimental analysis of vertical loads distribution between structural masonry walls using a reduced physical model in a 1:5 scale. Preceding the building of the physical model were performed tests in order to obtain characterization of the components and of the masonry in a 1:5 reduced scale. The tests in the reduced physical model consisted in the insertion of loads uniformly distributed and applied in different environments and levels. The analysis of the vertical loads distribution was possible due to instrumentation performed on the basis of the physical model by load cells. The results were analyzed by comparing the experimental results with the usual theoretical procedures of vertical loads distribution and also with the modeling by finite elements; aiming, this way, to identify which procedure is closer to the experimental results. It was concluded that modeling by finite elements and Walls Groups procedure showed results closer to the experimental analysis of vertical loads distribution.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-18Bitstream added on 2014-06-13T19:11:59Z : No. of bitstreams: 1 silva_rf_me_ilha.pdf: 12888176 bytes, checksum: cb0c98afb8cb40cdef1d732546c09448 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Esta pesquisa foi realizada com o intuito de se conhecer, através de análise teórico- experimental, a distribuição das ações verticais ao longo da altura das paredes de um edifício em alvenaria estrutural cerâmica não armada em escala reduzida. O edifício em questão é formado por quatro pavimentos, blocos cerâmicos e lajes maciças estando apoiado sobre sistema de vigas baldrames e estacas, sendo que as estacas estão sobre um pequeno radier. Após obtenção dos resultados experimentais necessários, foram feitas análises teóricas da distribuição das ações verticais, utilizando-se dos modelos de cálculos atualmente conhecidos e também através de um software comercial baseado no Método dos Elementos Finitos. Fez- se comparações com os resultados obtidos através dos ensaios experimentais com o intuito de verificar qual modelo de cálculo melhor representou o comportamento da alvenaria. A fim de avaliar a distribuição das ações verticais, o edifício foi ensaiado através de carregamentos uniformemente distribuídos - bandejas com água - sobre as lajes dos diferentes pavimentos, medindo assim, os valores de reações de apoio nos pontos instrumentados. Como principal conclusão, verificou-se que para cálculos manuais de distribuição de ações verticais as paredes não devem ser tratadas como isoladas, mesmo para edifícios de pequena altura, com poucos pavimentos, mas como pertencentes a determinado grupo, por causa da existência de interação entre elas. / This research was carried out in order to know, through theoretical and experimental analysis, the distribution of vertical loads along the height of the walls of a building in unreinforced structural masonry with ceramic blocks in small scale. The building in question consists of four floors, ceramic blocks and slabs being supported on system foundation beams and piles, the piles are upon a small raft. After obtaining the necessary experimental results were made theoretical analysis of the vertical loads distribution, using the currently model calculations and also with a commercial software based on finite element method. Comparisons were made with the results obtained from experimental tests with in order to determine which calculation model best represented the behavior of masonry. In order to evaluate the distribution of vertical loads, the building was tested by imposing uniformly distributed loads - trays with water - upon the slabs of different floors, thus measuring the values of support reactions at points instrumented. The main conclusion, it was found that for manual calculations of the distribution of vertical loads the walls should not be treated as isolated, even for buildings of small height, with few floors, but as belonging to a particular group, because of interaction between them.

O presente trabalho teve como objetivo principal a análise experimental da distribuição das ações verticais entre paredes de alvenaria estrutural com a utilização de modelo físico reduzido na escala 1:5. Precedendo a construção do modelo físico reduzido foram realizados ensaios de caracterização dos componentes e da alvenaria na escala reduzida 1:5. Os ensaios no modelo físico reduzido consistiram na inserção de carregamentos uniformemente distribuídos e aplicados em diferentes ambientes e níveis. A análise da distribuição das ações verticais foi possível devido à instrumentação realizada na base do modelo físico reduzido através de células de carga. Os resultados foram analisados comparando-se os resultados experimentais com os usuais procedimentos teóricos de distribuição das ações verticais e também com a modelagem por elementos finitos; visando, desta forma, identificar qual o procedimento que mais se aproxima dos resultados experimentais. Foi possível concluir que a modelagem por elementos finitos e o procedimento de Grupos de Paredes apresentaram resultados mais próximos dos experimentais na análise da distribuição das ações verticais. / This study had as a main aim the experimental analysis of vertical loads distribution between structural masonry walls using a reduced physical model in a 1:5 scale. Preceding the building of the physical model were performed tests in order to obtain characterization of the components and of the masonry in a 1:5 reduced scale. The tests in the reduced physical model consisted in the insertion of loads uniformly distributed and applied in different environments and levels. The analysis of the vertical loads distribution was possible due to instrumentation performed on the basis of the physical model by load cells. The results were analyzed by comparing the experimental results with the usual theoretical procedures of vertical loads distribution and also with the modeling by finite elements; aiming, this way, to identify which procedure is closer to the experimental results. It was concluded that modeling by finite elements and Walls Groups procedure showed results closer to the experimental analysis of vertical loads distribution.

A presente tese versa sobre ampla investigação em torno da distribuição das ações verticais entre paredes de alvenaria estrutural dentro de um edifício. O edifício foi caracterizado como pertencente ao sistema complexo de paredes, o qual é de uso mais comum no Brasil. Desenvolveu-se análise numérica no edifício, com objetivo de predizer o comportamento na análise experimental, assim como na comparação entre os próprios modelos numéricos. Serviu de modelo experimental um edifício em escala real, o qual foi monitorado, durante sua execução e depois dela, com ensaio de prova de carga. Realizou-se monitoramento mediante uso de unidades especiais de alvenaria instrumentadas para se converterem em células de carga, nas quais as tensões em cada ponto de análise puderam ser determinadas. Tabelas e gráficos foram montados para tornarem possível a verificação das diferenças entre todos os modelos analisados. Como principais conclusões uma se mostrou de grande importância e foi esta: as paredes sofrem efeito da flexão e a causa são as rotações nas lajes apoiadas por elas. / The present thesis contemplated a wide investigation about the vertical action distribution among structural masonry walls within a building. The building was characterized as related to the complex system of walls, which practice is the most customary in Brazil. It was developed a numerical analysis in the building aiming to predict the structural behavior on the experimental analysis, as well as a comparison among numerical models themselves. The experimental model consisted on a real scale building, which was monitored during its execution and after that, with a live load test. The monitoring was done with the usage of special masonry units, which were instrumented to convert itself in a load cell, on which the stress in each point of analysis could be determined. Tables and graphics were mounted to make feasible to verify the differences among all models analyzed. As main conclusions observed, one showed to be of great importance, which was the effect of bending on the walls caused by the rotations on the slabs supported by them.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-06-26Bitstream added on 2014-06-13T18:52:37Z : No. of bitstreams: 1 silva_wj_me_ilha_prot.pdf: 5977807 bytes, checksum: b69a53f6ef92790ab2c12e142ddde420 (MD5) / Com a finalidade de contribuir para um melhor entendimento sobre a distribuição das ações verticais entre paredes de edifícios de alvenaria estrutural de blocos cerâmicos, foi desenvolvido no presente trabalho uma série de ensaios que visam a análise da eficiência de dois tipos de ligações usuais entre paredes: as ligações de amarração direta (contrafiada) e as ligações com amarração indireta, através de grampos metálicos e graute. Para a consecução desses objetivos foram desenvolvidos diferentes programas experimentais, que contemplaram desde a caracterização das propriedades mecânicas dos componentes da alvenaria (blocos, argamassa, graute e aço) até a ensaios em corpos-de-prova (paredes H) representativos das formas de ligações em estudo. Com o objetivo de se encontrar correlações com estes tipos de ligações, foram desenvolvidos, em paralelo, ensaios de cisalhamento em unidades (blocos) e ensaios em prismas especiais, aqui chamados prismas cavaletes. Por fim, os resultados experimentais obtidos no presente trabalho foram comparados com os resultados encontrados em modelos reduzidos, nas escalas 1:3 e 1:5, obtidos da revisão bibliográfica. / With the intend to contribute for a better understanding about the vertical loads spreading between the ceramic blocks walls of a structural masonry building, it was developed within the present work a series of tests aiming the analysis of the efficiency of two usual walls connections, one directly connected (stretcher, bond) and the other indirectly connected throughout steel staples and grout. For the attainment of these objectives it was developed different experimental programs, which contemplated since the mechanical properties characterization of the masonry componentes (blocks, mortar, grout and steel) until the tests on the studying connections representative specimen (H walls). Aiming to find the correlations for these types of connections, it was also developed, in parallel, shearing tests on the units (blocks) and tests on special prisms, called here by rack prisms. At the end, the experimental results obtained upon the present work were matched with the found small-scale results, on the (1:3) and (1:5) scales, obtained from the bibliographic revision.

A presente tese versa sobre ampla investigação em torno da distribuição das ações verticais entre paredes de alvenaria estrutural dentro de um edifício. O edifício foi caracterizado como pertencente ao sistema complexo de paredes, o qual é de uso mais comum no Brasil. Desenvolveu-se análise numérica no edifício, com objetivo de predizer o comportamento na análise experimental, assim como na comparação entre os próprios modelos numéricos. Serviu de modelo experimental um edifício em escala real, o qual foi monitorado, durante sua execução e depois dela, com ensaio de prova de carga. Realizou-se monitoramento mediante uso de unidades especiais de alvenaria instrumentadas para se converterem em células de carga, nas quais as tensões em cada ponto de análise puderam ser determinadas. Tabelas e gráficos foram montados para tornarem possível a verificação das diferenças entre todos os modelos analisados. Como principais conclusões uma se mostrou de grande importância e foi esta: as paredes sofrem efeito da flexão e a causa são as rotações nas lajes apoiadas por elas. / The present thesis contemplated a wide investigation about the vertical action distribution among structural masonry walls within a building. The building was characterized as related to the complex system of walls, which practice is the most customary in Brazil. It was developed a numerical analysis in the building aiming to predict the structural behavior on the experimental analysis, as well as a comparison among numerical models themselves. The experimental model consisted on a real scale building, which was monitored during its execution and after that, with a live load test. The monitoring was done with the usage of special masonry units, which were instrumented to convert itself in a load cell, on which the stress in each point of analysis could be determined. Tables and graphics were mounted to make feasible to verify the differences among all models analyzed. As main conclusions observed, one showed to be of great importance, which was the effect of bending on the walls caused by the rotations on the slabs supported by them.

O objetivo do presente trabalho é esclarecer, sob o ponto de vista estrutural, a interação de paredes em alvenaria estrutural cerâmica com amarração direta submetidas a ações verticais, por meio de análises experimentais e numéricas. Para permitir a execução de ensaios complexos, empregam-se as técnicas de modelos físicos reduzidos. São realizados estudos sobre os temas relacionados: interação de paredes de alvenaria estrutural não-armada, modelos físicos reduzidos e modelagem numérica da alvenaria. Realiza-se a caracterização dos materiais na escala reduzida e natural para determinar suas propriedades mecânicas e correlação entre as escalas. É desenvolvido numericamente e testado experimentalmente um corpo-de-prova para a determinação da resistência ao cisalhamento da alvenaria no plano vertical. Estuda-se, numérica e experimentalmente, a influência das características geométricas dos painéis de alvenaria, da presença de lajes e de cintas de amarração e do número de pavimentos. Verifica-se uma boa correlação entre os modelos reduzidos e em escala natural, quanto às principais propriedades da alvenaria, demonstrando a viabilidade de sua utilização, desde que se considere uma correta análise de semelhança. A modelagem numérica representa de forma adequada o comportamento global dos painéis de alvenaria. A cinta de amarração na fiada intermediária produz um prolongamento do comportamento linear dos painéis de alvenaria. Conclui-se, também, que a presença das lajes de concreto e a aplicação do carregamento dividido em diferentes pavimentos produzem efeitos benéficos no aspecto de resistência da alvenaria. / The main goal of the present work is to clarify, under the structural point of view, the interaction of walls with running bond under vertical loads, by means of experimental and numerical analyses. To allow the execution of complex tests, small-scale models techniques are used. The studies are accomplished on the related themes: interaction of structural masonry walls without reinforcement, small-scale models and masonry numerical modeling. The materials characterization is carried out in small and full scale to determine their mechanical properties and correlation between the scales. A specimen to evaluate the masonry shear strength in the vertical plane is numerically developed and experimentally tested. The influence of the geometric characteristics of the masonry panels, the slabs and bond-beams and the number of floors are also numerically and experimentally studied. A good correlation is verified between small and full scale models for the main masonry properties, demonstrating the viability of its use, since a correct similarity analysis is taken into account. The numerical modeling represents adequately the global behavior of masonry panels. The bond-beam in the intermediate course extends the linear behavior of the masonry panels. It is also concluded that the existence of the concrete slab and the load application in different levels enlarge the masonry load bearing capacity.

O objetivo do presente trabalho é esclarecer, sob o ponto de vista estrutural, a interação de paredes em alvenaria estrutural cerâmica com amarração direta submetidas a ações verticais, por meio de análises experimentais e numéricas. Para permitir a execução de ensaios complexos, empregam-se as técnicas de modelos físicos reduzidos. São realizados estudos sobre os temas relacionados: interação de paredes de alvenaria estrutural não-armada, modelos físicos reduzidos e modelagem numérica da alvenaria. Realiza-se a caracterização dos materiais na escala reduzida e natural para determinar suas propriedades mecânicas e correlação entre as escalas. É desenvolvido numericamente e testado experimentalmente um corpo-de-prova para a determinação da resistência ao cisalhamento da alvenaria no plano vertical. Estuda-se, numérica e experimentalmente, a influência das características geométricas dos painéis de alvenaria, da presença de lajes e de cintas de amarração e do número de pavimentos. Verifica-se uma boa correlação entre os modelos reduzidos e em escala natural, quanto às principais propriedades da alvenaria, demonstrando a viabilidade de sua utilização, desde que se considere uma correta análise de semelhança. A modelagem numérica representa de forma adequada o comportamento global dos painéis de alvenaria. A cinta de amarração na fiada intermediária produz um prolongamento do comportamento linear dos painéis de alvenaria. Conclui-se, também, que a presença das lajes de concreto e a aplicação do carregamento dividido em diferentes pavimentos produzem efeitos benéficos no aspecto de resistência da alvenaria. / The main goal of the present work is to clarify, under the structural point of view, the interaction of walls with running bond under vertical loads, by means of experimental and numerical analyses. To allow the execution of complex tests, small-scale models techniques are used. The studies are accomplished on the related themes: interaction of structural masonry walls without reinforcement, small-scale models and masonry numerical modeling. The materials characterization is carried out in small and full scale to determine their mechanical properties and correlation between the scales. A specimen to evaluate the masonry shear strength in the vertical plane is numerically developed and experimentally tested. The influence of the geometric characteristics of the masonry panels, the slabs and bond-beams and the number of floors are also numerically and experimentally studied. A good correlation is verified between small and full scale models for the main masonry properties, demonstrating the viability of its use, since a correct similarity analysis is taken into account. The numerical modeling represents adequately the global behavior of masonry panels. The bond-beam in the intermediate course extends the linear behavior of the masonry panels. It is also concluded that the existence of the concrete slab and the load application in different levels enlarge the masonry load bearing capacity.