O estudo abordado nesta tese relaciona-se ao comportamento de painéis com abertura constituídos por alvenaria estrutural de blocos. A motivação pelo tema teve como base um estudo anterior, em que o autor verificou a grande influência dos lintéis no comportamento do sistema de contraventamento de edifícios em alvenaria estrutural. O aspecto mais geral do estudo ora desenvolvido foi avaliar, de forma minuciosa, o efeito de acoplamento causado pela presença de lintéis no painel. Para tanto, foram realizados ensaios com modelos físicos reduzidos na escala 1:3, cujos resultados foram avaliados de modo qualitativo, sem o compromisso de determinar correlações com protótipos. Várias configurações de painéis isolados e painéis com abertura representativa de porta e janela foram ensaiadas, de modo a se avaliar o efeito de acoplamento gerado pelo lintel. Além disso, foram avaliados, também, os efeitos de diferentes intensidades de pré-compressão e de armaduras construtivas no comportamento do painel. A análise dos resultados experimentais foi dividida em duas etapas: aplicação da pré-compressão e aplicação da força horizontal. Na primeira foram verificadas as deformações axiais dos painéis e determinados os correspondentes módulos de deformação longitudinal. Na segunda etapa foram avaliados a rigidez e os efeitos da não-linearidade de forma geral, as deformações ocorridas nos lintéis e nas paredes de cada modelo, assim como em regiões críticas para o surgimento de fissuras, a exemplo dos cantos da abertura e da base das paredes. Além disso, foram realizadas modelagens numéricas de alguns painéis, utilizando-se o método dos elementos finitos, e os resultados obtidos foram comparados com os experimentais. Adicionalmente, foram avaliados alguns modelos simplificados na fase linear do comportamento dos painéis com abertura de porta, assim como na fase não-linear do painel isolado. / The present thesis deals with the behavior of block masonry walls with openings. The development of the work was motivated bya a previous study, where the author verified the large influence of the lintels on the behavior of the bracing system of structural masonry buildings. The main aspect of the study was the meticulous evaluation of the coupled effect provided by the lintels. Many experimental tests on third-scale models were carried out to analyze the phenomenon in a qualitative way, without the compromise of determinging correlations to the prototypes. Several configurations of isolated walls and panels with door and window openings were tested, evaluating the coupling action provided by the lintels. The effects of different pre-compression values and the presence f constructive steel bars were include on the study. The analaysis of the experimental results was performed in two stages: application of the vertical force before the application of horizontal force at the top. In the first stage axial strains were measured with the corresponding assessment of the longitudinal Young modulus of the panels. Te second stage included the stiffness computation and the evaluation of the non-linearity in a general sense, the strains on the lintel and the walls, and the critical cracking areas, such as wall's bases and corners. Experimental results were compared with those obtained with Finite Element modeling of the panels. Finally simplified models were presented for the linear phase of walls with openings and the non-linear behavior of the isolated panels.

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

Orientador: Wesley Jorge Freire / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_RegisdeCastro_D.pdf: 2662849 bytes, checksum: d09aca49bf2d7ee8a230823261a772af (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Tese de Doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this paper, a study on masonry infilled reinforced concrete (RC) frames subjected to service limit state horizontal loads is presented, considering the masonry panel contribution in the stiffness of the structure. The analysis of infilled frames is performed in two ways: using the equivalent diagonal strut concept, called here as macromodelling and the finite element method (FEM) for the micromodelling. Due to simplicity, equivalent strut models are really attractive for the inclusion of masonry panels in structural models of buildings frames. However, formulations available in the literature provide substantially distinct values for determining the axial rigidity of the equivalent strut, and disregarding some important parameters of the structural behavior of the infilled frame. In the FEM analysis, numerical simulations of infilled RC frames are done, with and without openings, with different spans, stiffness of the columns and masonry properties, using finite elements type shell in the modeling, in addition to the consideration of the contact frame-masonry. The simulations results allow the assessment of the limitations of the existing formulations for determining the width of the diagonal strut. In infilled frames with openings of doors and windows, is evaluated how the size and position of the aperture affects the stiffness of the structure. Finally, the maximum stresses (tensile, compression and shear) of all models are evaluated and compared with their respective resistant stresses in order to determine the possibility of cracking of the masonry panels of frames subjected to service limit state actions. / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre pórticos de concreto armado preenchidos com alvenaria submetidos a ações horizontais de Estado Limite de Serviço (ELS), considerando a contribuição do painel de preenchimento na rigidez da estrutura. A análise dos pórticos preenchidos é realizada de duas maneiras: empregando-se o conceito da diagonal equivalente, na denominada macromodelagem e o método dos elementos finitos (MEF) para a micromodelagem simplificada. Em razão da simplicidade, os modelos com barras diagonais equivalentes são bastante atrativos para a inclusão de painéis de alvenaria nos modelos estruturais de pórticos de edifícios. Entretanto, as formulações disponíveis na bibliografia especializada fornecem valores sensivelmente distintos para a determinação da rigidez axial da barra equivalente, além de desconsiderarem alguns parâmetros importantes do comportamento estrutural do conjunto pórtico-alvenaria. Na análise através do MEF são realizadas simulações numéricas de pórticos de concreto preenchidos com alvenaria, com e sem aberturas, com diferentes vãos, rigidez de pilares e propriedades da alvenaria, empregando-se elementos bidimensionais na modelagem, além da consideração do contato pórtico-parede. Os resultados dessas simulações permitem a avaliação das limitações das formulações existentes para a determinação da largura da barra equivalente. No caso de pórticos preenchidos com aberturas, é avaliado de que forma o tamanho e a posição da abertura afeta a rigidez da estrutura. Por fim, as máximas tensões solicitantes (tração, compressão e cisalhamento) de todos os modelos são avaliadas, e comparadas com as respectivas tensões resistentes, a fim de determinar a possibilidade de fissuração dos painéis de preenchimento de pórticos submetidos a ações de ELS.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4457.pdf: 18463450 bytes, checksum: c0a25a178fa3c9a6561abc7109472ddc (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work proposes to develop a study about frame structure behaviour filled with masonry panel, for the purposes of building bracing. It aims to consider the hardening of this filling masonry in the frame which deals with the horizontal loadings analysis such as wind strength. The work starts with the historical development, depicting the fact that who started this study. Then, variables which influence the frame rigidity are shown, like: wedging, the kind of link between panel- frame, panel openings, codes and design specification. These topics describe theoretical and experimental studies that have already been carried out about the theme and the main approaches considered by the researchers. For the purpose of checking the structure stiffening increase some case study were held. The first one comprehends a simple frame, theoretical, with data and results obtained from specialized literature. The second one compares a steal frame tested on a laboratory, with a computer program modeled frame, using the same features as the real stuff. Then, the portics were analysed with different filled floors. For doing so, different available calculation methods were applied, which employ equivalent diagonal concept to consider the masonry filling contribution as a structural constituent. Bearing in mind to verify the stiffening increase when the filling masonry are considered, a real building was modeled, in this particular case Helena Building, it has 22 floors, built in São Paulo using reinforced concrete, either considering or not the filling masonry. As the research bottom line, this text allows an updating about the possibility of including the filling masonry in building projects, an evaluation of the stiffening increase that the masonry might cause, an analysis to verify the compressed diagonal model and finally it shows design criteria. / O presente trabalho propõe realizar um estudo da arte sobre o comportamento de estruturas aporticadas preenchidas com painéis de alvenaria, para fim de contraventamento de edificações. Visa considerar o enrijecimento dessa alvenaria de preenchimento no pórtico para análise de ações horizontais, como a força do vento. O trabalho inicia-se com o desenvolvimento histórico, descrevendo o fato que originou o estudo. Em seguida, apresenta variáveis que influenciam na rigidez do pórtico, como: encunhamento, tipo de ligação entre pórtico-painel, abertura em painéis, normas e considerações para projeto. Esses tópicos descrevem estudos teóricos e experimentais já realizadas sobre o tema e os enfoques mais relevantes considerados pelos pesquisadores. A fim de verificar o aumento de rigidez da estrutura foram realizados alguns estudos de caso. O primeiro trata-se de um pórtico simples, teórico, com dados e resultados obtidos na literatura especializada. A segunda análise compara-se um pórtico metálico ensaiado em laboratório, com um pórtico modelado em programa computacional, adotando as mesmas características do real. Em seguida, analisam-se teoricamente pórticos com diferentes pavimentos preenchidos. Para isso, adotaram diferentes métodos de cálculo disponíveis, que empregam o conceito de diagonal equivalente para considerar a contribuição do enchimento de alvenaria como elemento estrutural. Com propósito de comprovar o acréscimo de rigidez quando for considerada a alvenaria no preenchimento, foi modelado um edifício real, o edifício Helena, de 22 pavimentos, executado em concreto armado na cidade de São Paulo, considerando ou não a alvenaria de preenchimento. Como resultado da pesquisa, este texto permite uma atualização sobre a possibilidade de inclusão da alvenaria de enchimento no projeto de edificações, avaliar o aumento de rigidez que a alvenaria pode proporcionar, averiguar o modelo de diagonais comprimidas e, finalmente, indicar critérios para projeto.

O trabalho analisa a produtividade da mão-de-obra no serviço de alvenaria, através da identificação e entendimento dos fatores que a fazem variar. Coletou-se dados em nove obras, utilizando-se de uma metodologia padronizada, que possui as seguintes características: é confiável, de fácil aplicação e de baixo custo de operação. Esta metodologia mostrou-se eficiente como um instrumento para a gestão do uso da mão-de-obra no serviço de alvenaria, ainda durante a sua execução. / This work evaluates masonry labor productivity by identifying and understanding the factors which make it vary. Data has been colected on nine construction sites using a methodology that has three main characteristics: reliability, easy to apllyand low operational costs. Such methodology proved to be helpful as a tool for masonry labor management when this task is still on execution.

A inovação tecnológica na construção civil no Brasil e em outros países ainda é bastante tímida, de modo que o setor é frequentemente apontado como tecnologicamente atrasado. O desenvolvimento insuficiente de novas tecnologias e sua pouca utilização, aliados ao desperdício de materiais, à informalidade e à qualidade de vida dos trabalhadores, tornam o custo da construção excessivamente alto. Apesar de ter havido nos últimos anos uma série de avanços na indústria de blocos de concreto, o que permitiu um grande desenvolvimento na qualidade deste produto, sua utilização ainda está restrita quase que exclusivamente a um procedimento artesanal, cuja qualidade final depende da qualidade da mão-de-obra. Neste contexto, a utilização de materiais de construção que permitam montagens rápidas e com qualidade se tornam necessárias. O presente trabalho apresenta componentes para alvenarias, de alto padrão, desenvolvidos no Laboratório de Materiais Avançados à Base de Cimento da Escola de Engenharia de São Carlos. Estes componentes são encaixáveis, com dimensões padronizadas, que permitem o assentamento sem necessidade de argamassa, facilitando sua utilização na construção. Os blocos possuem aberturas para colocação de armaduras e tubulações de telefonia, hidráulica, elétrica, gás, etc., de forma que possam atender às diversas exigências dos usuários. Para tanto, foi desenvolvido um componente para construção em concreto especial colorido, cuja baixa porosidade e permeabilidade e resistência permitem um perfeito acabamento, dispensando chapiscos, rebocos, emboços e pintura, eliminando assim diversas etapas construtivas. Os resultados alcançados apontam a viabilidade da utilização desse componente estrutural para um tipo diferenciado de construção. / The technological innovation for housing construction in Brazil is still quite tiny, so that, this economic sector is frequently noticed as technologically late. The insufficient development of new technologies and its little employ, allies to the waste of materials, informality and labor quality life, turns construction costs extremely high. Although the progresses in the concrete blocks industry in the last years, what allowed a great development on product quality, its use is still restricted almost exclusively to a craft procedure, which final quality depends on the labor quality. In this perspective, the use of materials that allows fast and quality constructions become necessary. This research presents high end masonry elements developed at the LMABC-SET-EESC-USP. These elements are interlockable, with standardized dimensions, what allows the establishment without mortar bedding, facilitating your use in the auto-construction. The blocks were designed with cores for placement of reinforcements or hydraulics, electric, telecom, gas, and other systems, so that they can assist the users several demands. For it, a special masonry component in colored concrete was developed, whose low porosity, permeability and resistance allows perfect finishes, sparing several constructive stages. The reached results points to the viability of the use as structural component for a distinct kind of construction.

Este trabalho propõe uma metodologia para representar o PPVVA (Projeto para Produção de Vedações Verticais em Alvenaria) em ferramentas CAD-BIM de maneira a não degradar significativamente o desempenho de manipulação do modelo BIM devido à grande quantidade de componentes. Ao mesmo tempo, propõe uma linguagem computacional para descrever modulações de alvenaria e a especificação de novas funcionalidades nos CAD-BIM para automatizar algumas atividades do PPVVA. A pesquisa foi organizada adotando-se a seguinte metodologia: (i) avaliação dos principais CAD-BIM do mercado; (ii) levantamento de requisitos de representação dos objetos do PPVVA; (iii) especificação do modelo de representação; (iv) implementação do modelo e (v) definição de um fluxo de trabalho para utilização do modelo proposto. A avaliação dos principais CAD-BIM possibilitou verificar as limitações destas aplicações no atendimento dos requisitos de representação do PPVVA e a necessidade de adequação destas aplicações para esse uso. A partir de entrevistas com projetistas de vedações foi possível coletar e sistematizar regras, que serviram de base à elaboração do modelo de representação proposto. Uma das idéias chave deste modelo de representação é a especificação de uma linguagem de descrição para modulações de alvenaria chamada de MMDL (Masonry Modulation Description Language). A utilização da MMDL mostrou-se uma alternativa interessante para representar implicitamente os elementos do PPVVA. Uma abordagem de representação explícita, por meio de famílias de objetos, também foi utilizada. Embora esta última abordagem demande mais recursos da aplicação, ela oferece maior flexibilidade ao projetista na manipulação de cada elemento da modulação de alvenaria. Para contornar o problema de desempenho da representação explícita, foi utilizado o conceito de referência a arquivos externos, o que permite segmentar modelos complexos em modelos menores que podem ser manipulados com maior facilidade. Com base nestas características do modelo proposto, espera-se que este possa servir como uma boa alternativa para minimizar o problema de desempenho na manipulação de modelos BIM gerados por projetistas de vedações. / This work proposes a methodology for representing the MDP (Masonry Design for Production) in BIM-CAD tools in a way that does not significatively degrade the handling performance of a BIM model due to its large quantity of components. At the same time, it proposes a computer language for describing masonry modulation and specifies new functionalities for BIM-CAD tools aiming the automation of some MDP tasks. The research was organized according to the following methodology: (i) evaluation of the main BIM-CAD tools; (ii) compilation of the representation requirements of MDP objects; (iii) specification of a representation model; (iv) model implementation and; (v) definition of a workflow for using the proposed model. The evaluation of the main BIM-CAD tools showed the limitations of these applications regarding the requirements of MDP as well as the need for adapting these tools for such use. From interviews with masonry designers, rules were collected and systematized, serving as a base for preparing the proposed representation model. One of the key ideas of this model is the specification of a description language for masonry modulation, called MMDL (Masonry Modulation Description Language). The use of MMDL was shown to be an interesting alternative for implicitly representing the MDP elements. An explicit representation approach, through object families, was also used. Although this approach demands more resources from the application, it offers more flexibility to the designer concerning the direct manipulation of each individual masonry element. As a workaround to the performance problem of the explicit representation, the concept of external detailing files was used, allowing the segmentation of complex models into smaller ones which can be handled easier in the BIM-CAD tool. Based on these features of the proposed model, it is hoped that it can serve as a good alternative for minimizing the performance problem when handling BIM models generated by masonry designers.

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.