The work leads to theoretical and experimental study on hollow clay block structural masonry walls, focusing on the shear strength. Firstly, some fundamental related topics are summarized, for instance: masonry components (block and mortar), prescriptions of some codes, results of the Young s modulus of hollow clay block and mortars, adopted by researchers in Brazil, and numerical procedures for modeling the walls, to be used in the subsequent analysis done by finite elements. A comparison among the obtained experimental results of tested walls with filled and unfilled head joints is made. Finally, walls in the two situations described are numerically modeled mainly to determine the regions that present larger stress concentrations, in order to identify the areas with larger possibilities of presenting cracks and even the collapse of the masonry for the studied action / O trabalho compreende um estudo teórico e experimental sobre paredes de alvenaria estrutural de blocos cerâmicos, com foco na resistência ao cisalhamento. Inicialmente são apresentados, de maneira resumida, tópicos relevantes para o estudo do assunto, como por exemplo: componentes da alvenaria (bloco e argamassa), prescrições de algumas normas, alguns resultados de ensaios de determinação do módulo de deformação de blocos cerâmicos e de argamassas, realizados em centros de pesquisa no Brasil, e procedimentos para modelagem numérica das paredes, a serem observados na análise posterior feita por elementos finitos. É feita uma comparação entre os resultados experimentais obtidos de paredes confeccionadas com junta vertical preenchida e sem junta vertical preenchida. Por fim, são modeladas, numericamente, paredes nas duas situações de juntas descritas visando, principalmente, determinar as regiões que apresentam maiores concentrações destas tensões, para que se possam identificar as zonas com maiores possibilidades de apresentar falhas e até mesmo o colapso da alvenaria para a ação estudada

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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-28Bitstream added on 2014-06-13T20:13:42Z : No. of bitstreams: 1 logullo_bg_me_ilha.pdf: 2174691 bytes, checksum: 2bff5d48b8a6abd70b07786d00f61690 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Apresenta-se neste trabalho uma investigação experimental do comportamento da alvenaria estrutural de blocos de concreto, resistência à compressão axial e módulo de elasticidade, em função do emprego de blocos de diferentes resistências, na presença de grautes de resistências variadas e também da existência ou não de armaduras, aplicadas em distintas taxas. Desse modo, são apresentados e comentados os resultados de ensaios de compressão axial em unidades, prismas de três blocos e pequenas paredes, montados com um só tipo de argamassa, mas com blocos de duas resistências distintas, designadas B1 e B2. Os elementos ensaiados são vazios e também preenchidos com grautes de duas resistências, definidas G1 e G2. Além destes, também são ensaiados prismas e paredes armadas, com taxas de armadura ñ 1, ñ 2 e ñ 3. Portanto, são realizados ensaios em prismas e paredes vazias, prismas e paredes grauteadas com as diferentes combinações de classes de bloco e graute e com a combinação de blocos, grautes e taxas de armadura. Com os resultados obtidos foi verificado que o grauteamento praticamente dobrou a resistência do prisma grauteado, e, nas paredes o acréscimo foi médio de 80%, comparado com prisma e parede vazia na área bruta, porém esse aumento não foi proporcional à relação efetiva de áreas. Os prismas grauteados apresentaram diminuição na deformação de ruptura com a utilização de grautes mais rígidos, e, o grauteamento homogeneizou o comportamento de deformabilidade da alvenaria e do bloco que a constitui, no prisma e na parede. Constatou-se, também, que as armaduras não alteraram o comportamento estrutural dos prismas e paredes, nem na sua resistência à compressão axial e nem na sua deformabilidade. / It is presented in this work an experimental investigation of the structural mansory of concrete blocks behavior, resistance to axial compression and elastic modulus, in function of the utilization of blocks of different resistances, with the presence of grout of varying resistances and the existance or not of armour, applied in distinct taxes. By this way, it's shown and commented the trials results of axial compression in units, three-block prisms and small walls, manufactured with just one type of mortar, but with blocks with two distincts resistances, called B1 and B2. The tested elements are empty and filled with grout of two resistances, defined as G1 and G2. Besides them, armoured prism and walls were tested too, with armour taxes called ñ 1, ñ 2 and ñ 3. Hence, the trials are executed in empty prisms and walls, grouted prisms and walls with the different combinations of classes of blocks and grouts and with the combination of blocks, grouts and armour taxes. With the obtained results, it was verified that the grout almost doubled the resistance of the grouted prism and, in walls there was an 80% increase, compared with empty prism and walls in brute area, although this increase was not proportional to the effective relation of areas. The grouted prisms presented a decrease in rupture deformation with the utilization of more rigid grouts, and the grout smoothed the deformability behaviour in mansory and in the block that form it, in prisms and walls. It was noticed too, that the armour do not alter the structure behavior of prisms and walls, not even in theirs resistance to axial compression force, neither to theirs deformability.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1678.pdf: 2370178 bytes, checksum: fc60ac377bcd9fff487f79b798469dca (MD5) Previous issue date: 2007-07-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / This work deals on the identification and quantification of pointers of project of buildings in structural masonry. Several projects of different types are analyzed from which each material is quantified relative to the characteristics of each construction. Project pointers were then assessed. The calculated pointers can propitiate the identification of factors of the construction and criteria of project that contribute for the rise or the reduction in the consumption of materials. The pointers can represent important tool for the designer engineer, as they can serve as reference values for gauging projects in development. Additionally, the consumption pointers also are important for the planning and budget of new enterprises. It is believed that several aspects of this research had been very few referenced before, such as the case of consume rate of steel and concrete in transition structures, the consume of different block types in relation to the floor area, the average floor load, the steel rate in structural masonry, among others / Este trabalho discorre sobre identificação e quantificação de indicadores de projeto de edifícios em alvenaria estrutural. Para desenvolvê-lo, são analisados vários projetos de diferentes tipologias arquitetônicas, a partir dos quais são quantificados dados relativos à caracterização de cada edificação e ao consumo de diferentes materiais. Os índices calculados podem propiciar a identificação de fatores da edificação e critérios de projetos que contribuem para a elevação ou para a redução no consumo de materiais. Dessa forma, os índices podem representar importante ferramenta para o engenheiro projetista, na medida em que podem constituir-se em parâmetros de referência e de aferição de projetos em desenvolvimento. Adicionalmente, os índices de consumo também são importantes, pois servem de base para o planejamento e orçamento de novos empreendimentos. Entende-se que, para o caso de edifícios em alvenaria estrutural, a informação sobre os vários índices identificados e quantificados são escassos, senão inexistentes, dentre os quais podem ser citados os consumos de aço e de concreto em estruturas de transição, o consumo de peças secundárias (meio-bloco, canaletas, blocos especiais) em relação ao consumo de peças inteiras, a carga média nos pavimentos, a taxa de armaduras em alvenarias estruturais, entre outros

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4223.pdf: 4220373 bytes, checksum: 64ff581a2775f8700d2f7e044cee79be (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study has the aim to analyze, from numerical analysis in finite elements, the behavior of masonry walls of bricks and closing blocks together with structural elements of reinforced concrete, in situations in which masonry and concrete collaborate in the support of the building. The analysis were made based on the diagram of tensions, where it was possible to observe the places with concentration of tensions and their form of distribution, and the parameters with influence on the behavior of the structure. On this analysis, several parameters involved in the composite systems of reinforced concrete and masonry were studied: the modulus of longitudinal deformation of the masonry; the presence and dimension of cracks, lintels and sills, beams and pillars; and models with ideal ties and where the walls join. Besides this, preliminary design of the concrete structure and masonry was carried out. The results of the analysis indicated that the presence of concrete elements together with the masonry results in a more uniform distribution of the tensions, besides having been observed a reduction of 50% in the compression tensions at the bottom of the wall for the model with concrete pillars. It was also verified that in the complete model, with pillars and beams, the beam presents a different behavior from a reticulated structure, indicating that the wall ends up serving it as a distributed support. In the preliminary design, it was noted that, without pillars and beam, the required resistance of the prism is compatible only for structural components. But in the case of beam, besides observing the difference among the models of calculation used and the real behavior of the structure, this element may not present the resistance and/or necessary security for the hypothesis of simply supported beam for the conditions that were admitted here. Regarding this study, it is important to emphasize that there is no intention of defending this type of structure, but rather analyse how it behaves before the actions. / Este estudo tem como objetivo analisar, a partir de análises numéricas em elementos finitos, o comportamento de paredes de alvenaria de tijolos e blocos de vedação em conjunto com elementos estruturais de concreto armado, em situações em que alvenaria e concreto colaboram no suporte da edificação. As análises foram feitas com base em diagramas de tensões, onde foi possível observar os locais com concentração de tensões e sua forma de distribuição, e os parâmetros com influência no comportamento da estrutura. Nessas análises foram estudados vários parâmetros envolvidos nos sistemas mistos de concreto armado e alvenaria: o módulo de deformação longitudinal da alvenaria; a presença e dimensões de aberturas, vergas e contravergas, vigas e pilares; e modelos com vínculos ideais e encontro de paredes. Além disso, foi feito o pré-dimensionamento da estrutura de concreto e alvenaria. Os resultados das análises indicaram que a presença de elementos de concreto junto com a alvenaria resulta em uma distribuição mais uniforme das tensões, além de ter sido constatada uma redução de 50% nas tensões de compressão na base da parede para o modelo com pilares de concreto. Verificou-se também que no modelo completo, com pilares e viga, a viga apresenta um comportamento diferente de uma estrutura reticulada, indicando que a parede acaba lhe servindo como um apoio distribuído. No pré-dimensionamento, verificou-se que, na ausência de pilares e viga, a resistência requerida de prisma é compatível apenas para componentes estruturais. Já no caso da viga, além de se constatar a diferença entre os modelos de cálculo usados e o comportamento real da estrutura, esse elemento pode não apresentar a resistência e/ou segurança necessária para a hipótese de viga biapoiada para as condições que aqui foram admitidas. Sobre este estudo, é importante destacar que não se tem a pretensão de defender esse tipo de estrutura, e sim analisar como ela se comporta frente às ações.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5795.pdf: 7169522 bytes, checksum: 82089f61a5b06c7100940687172cc2e6 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / Universidade Federal de Minas Gerais / The resistance to compression is the property that determines the use of masonry as a structural system since the great majority of structural elements in such systems are generally subjected to compressive stresses. One of the factors to be taken into account in the design of these compression elements is their slenderness. For design in Brazil it is still used the concept of simplified slenderness where the buckling length is determined by an effective depth (hef) and the radius of gyration is replaced by a parameter called the effective thickness (tef) for calculating a resistance reduction factor. This reduction factor has its origin in very old international standards and building codes, dating back to when these codes used the allowable stresses method for the dimensioning of structural elements; due to its age, an effective explanation and derivation of this factor, therefore, has been lost and is unknown at this time. With the various updates of international standards for structural masonry and the consequent adoption of the limit state design method for dimensioning of elements, this factor has been abolished. In the Brazilian standards, however, even with the adoption of the limit state design method, this factor is still used, which is a contradiction. Studies on the strength reduction due to slenderness effects show that there are large differences when comparing the results given by the simplified method in the NBR with those given by international standards. These differences probably don t lead to loss of structural integrity of structures in Brazil because the slenderness ratio has been limited to low values, particularly in the case of unreinforced masonry. / A resistência a compressão é propriedade determinante no uso da alvenaria como estrutura, uma vez que a grande maioria dos elementos estruturais nesse tipo de sistema construtivo são submetidos preponderadamente ao esforço de compressão. Um dos fatores a ser levado em conta no dimensionamento de elementos comprimidos é a esbeltez desse elemento. Até hoje no Brasil utiliza-se o conceito de esbeltez simplificado, onde o comprimento de flambagem é determinado por uma altura efetiva (hef) e o raio de giração é substituído por um parâmetro chamado espessura efetiva (tef) para cálculo de fator minorador de resistência. Esse fator tem sua origem em normas e códigos de construção internacionais bastante antigos, remontando a épocas em que esses códigos tratavam o dimensionamento pelo Método das Tensões Admissíveis, tendo sido perdida e, portanto, sendo desconhecida a efetiva explicação da sua dedução. Com as diversas atualizações de normas internacionais em alvenaria estrutural e com a consequente adoção do Método dos Estados Limites para dimensionamento, esse fator foi abolido. Na normalização brasileira, mesmo com a adoção do Método dos Estados Limites, esse fator continua vigente, o que gera uma contradição. Estudos sobre o efeito da redução da resistência devido à esbeltez, mostram que existem grandes diferenças nos resultados quando se compara o método simplificado na NBR com os de outras normas internacionais. Essas diferenças provavelmente não induzem a perda de segurança nas estruturas nacionais porque o índice de esbeltez tem sido limitado a valores baixos, em especial no caso de alvenaria não-armada.

Na Região Metropolitana de Recife foram construídos vários edifícios onde a alvenaria cumpre função estrutural, porém é composta de blocos originalmente confeccionados para vedação. Esse sistema construtivo é conhecido regionalmente como "edifícios caixão". Para se levar a cabo a correta avaliação das condições de um edifício destes, há de se levar em conta todos os fatores que de alguma forma influenciem na estabilidade ou durabilidade do mesmo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da argamassa de revestimento na resistência à compressão de prismas de alvenaria compostos por blocos de vedação de concreto. Os ensaios se realizaram em prismas de 3 blocos alinhados, onde foram confeccionadas 6 amostras com 15 réplicas cada. Para minimizar os efeitos de outras variáveis, todos os prismas foram confeccionados sob as mesmas condições e com materiais idênticos. As amostras são: blocos nus; blocos com chapisco; blocos com chapisco e argamassa com espessuras 1,5 cm e 3 cm e traços 1:2:9 (fraco) e 1:1:6 (médio). Os materiais usados na confecção dos prismas foram ensaiados para definição de suas características. Todos os prismas foram rompidos em prensa hidráulica para definição das respectivas resistências à compressão axial e os resultados, posteriormente, tratados estatisticamente. Houve um incremento considerável nas resistências à compressão dos prismas com revestimento e a resistência da argamassa mostrou-se influenciadora da resistência do prisma e nos padrões de ruptura na maioria dos casos. A aderência do revestimento mostrou-se ponto de fragilidade, principalmente nos prismas com revestimento de 3,0 cm de espessura / In the Metropolitan Region of Recife some buildings had been constructed where the masonry fulfills function structural been, however, composed of blocks originally confectioned for non load-bearing masonry. This constructive system is regionally known as "coffin buildings". To take handle of the correct evaluation of the conditions of a building like these, it must be considered all the factors that, somehow, has some influence at the stability or durability of it. The present work had as objective to evaluate the influence of the covering mortar in the axial compressive strength of masonry prisms composed of concrete blocks of non load-bearing masonry. The tests had been carried through with prisms of three lined up blocks, where six samples, with fifteen copies each, had been confectioned. To minimize the effect of other variable, all prisms had been confectioned under the same conditions and with identical materials. The samples are: naked blocks; blocks with base to covering; blocks with base to covering and mortar with thicknesses 1,5 cm and 3 cm and traces 1:2:9 (weak) and 1:1:6 (average). The materials had been tested to define its characteristics. All the prisms had been breached at a hydraulical press for to define its respective resistances to the axial compression and the results, later, were statistically treated. It had a considerable increment at the resistance to the compression of the covered prisms and the mortars resistance revealed influent to the resistance of the prism and the standards of rupture in the majority of the cases

Este trabalho discute o fenômeno da ação de sais minerais solúveis em alvenarias de tijolos cerâmicos no município de Petrolina-PE. Para o entendimento deste fenômeno foi realizado um mapeamento das patologias oriundas da ação de sais minerais solúveis existentes em Petrolina e instalados poços de monitoramento da água subterrânea em cinco pontos considerados de maior ocorrência do fenômeno. Amostras de solo, da água subterrânea, de tijolos afetados pelo fenômeno e do nível de cloreto na atmosfera destas localidades foram coletadas e analisadas em laboratório para caracterização de suas propriedades. Os resultados obtidos indicam que as manifestações patológicas existentes nas paredes de alvenaria de blocos cerâmicos das edificações localizadas nas áreas em estudo são influenciadas pelo elevado conteúdo de sais solúveis observado nas amostras de solo e águas subterrâneas coletadas, não sendo verificada qualquer influência dos cloretos existentes na atmosfera. / The work discusses about the effects of soluble salts action on ceramic brick masonry walls in Petrolina-PE. To understand this phenomenon a mapping of pathologies on walls related with soluble salt action was performed and monitoring wells were installed to capture groundwater in five places on the city where the phenomenon occurs more frequently. Samples of soils and groundwater as well as samples of ceramic bricks and level of chloride in the atmosphere were collected and analyzed in laboratory to assess their properties. Obtained results showed pathological manifestations observed on ceramic bricks walls in building localized on the areas studied are strongly influenced by the high content of soluble salts found in samples of soils and groundwater in the city and not by the content of chloride in the atmosphere.

O risco de colapso em estruturas de prédio do tipo caixão é alarmante. A maioria desses prédios tem algum risco potencial. Cerca de 10% da população de Pernambuco habitam nesse tipo de edificação. O Corpo de Bombeiros Militar de Pernambuco (CBMPE) atendeu no ano de 2012 na RMR a 314 ocorrências em residências e em 2013 teve 325 incêndios residenciais. Na cidade de Recife, em 2013, foram 198 ocorrências de incêndio residenciais sendo 36 em edificações multifamiliares, mesmo tipo de ocupação dos prédios tipo caixão. Neste trabalho, apresenta-se um estudo de caso de um incêndio em um apartamento, onde foram observados seus efeitos sobre a alvenaria e verificou-se se esses efeitos poderiam provocar o colapso em um edifício de Alvenaria Resistente, uma vez que nesse tipo de edificação as paredes têm função estrutural. Essas estimativas foram acerca da resistência à compressão nas paredes considerando as reduções de resistência decorrentes dos danos provocados pelo incêndio. Estudos demonstram que os prédios em alvenaria resistente para terem a sua estabilidade assegurada dependem da participação do revestimento na resistência à compressão. As normas relativas à alvenaria estrutural recomendam que não deva ser considerada a contribuição do revestimento. No entanto, sem a contribuição do revestimento, a estrutura estaria numericamente fora dos limites de segurança. Efeitos decorrentes do incêndio poderão ocasionar destruição do revestimento e um terço do bloco cerâmico nas faces expostas ao incêndio, o que deve representar a ruína do edifício se ocorrido no pavimento térreo. / The risk collapse of Building type box is alarming. Most of these buildings have some potential risk. About 10% of the population of Pernambuco lives in this type building. The Military Fire Department of Pernambuco (CBMPE) attended in 2012 in RMR 314 occurrences in residential building and in 2013 had 325 residential fires. In the city of Recife in 2013 were 198 occurrences of residential fire being 36 in multifamily buildings, the same occupation of the buildings type box. In this work is presented a case study of a fire in an apartment, where its effects on masonry were observed, and it is verified that these effects could lead to collapse in a Resistant Masonry building, because in this type of building the walls is supporting masonry structure. Such estimates were about the strength in compression of the walls considering reductions in resistance resulting from fire damage. Studies show that the resistant masonry buildings to have their guaranteed stability depend on the participation of the coating on compressive strength. The rules for the structural masonry recommend that should not be considered the contribution of the coating in its strength in compression. However, without the contribution of the coating the structure was numerically outside safe limits. The effects of fire may result in the destruction of the plaster on one side of the wall, and around one third of the ceramic block, which should represent the ruin of the building if it had occurred on the ground floor.

Orientador: José Luiz Pinheiro Melges / Resumo: Este trabalho estuda a viabilidade de aplicação do Solo-Cimento Auto-Adensável (SCAA) para fabricação de blocos de alvenaria para três traços diferentes. Para isso realizou-se o estudo do SCAA em estado fresco, verificando sua trabalhabilidade, viscosidade, auto-adensabilidade e presença de exsudação e segregação a partir de ensaios de slump flow e ensaio do funil. Também se verificou o comportamento do material em estado endurecido, a partir de ensaios de compressão axial e diametral, absorção de água, massa específica em Corpos de Prova (CPs) cilíndricos 5 x 10 cm, além de ensaio de módulo de deformação em CPs cilíndricos 10 x 20 cm, e também ensaios de compressão em blocos e prismas formados por dois blocos. Os resultados encontrados na pesquisa mostraram que as propostas de SCAA se comportaram de forma interessante em seu estado fresco, possibilitando a fabricação de blocos através de formas de madeira, mostrando que a aplicação do SCAA para fabricação de blocos de alvenaria é possível, inclusive trás resultados de compressão de blocos que ultrapassam os 8,50 MPa aos 28 dias de cura, o que possibilita classificar a alvenaria como portante. O trabalho ainda mostra resultados de compressão de prisma que ultrapassaram 4,0 MPa, e mostram a eficiência da alvenaria que variou de 0,44 a 0,67. / Mestre