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A construtibilidade como requisito para avaliação de componentes para a edificação: o caso do Elemento de Integração alvenaria/esquadria

Zucchetti, Lais January 2010 (has links)
Atualmente a utilização de sistemas modulares na indústria da construção tem crescido significativamente, e, dentre estes, destaca-se o sistema construtivo de alvenaria estrutural. Entretanto, diversos estudos apontam para um grande número de manifestações patológicas relacionadas a este sistema, em especial com a interface alvenaria/ esquadria como um dos locais de maior incidência, além de representar um gargalo construtivo, pela necessidade de realização de inúmeras atividades dependentes. Dentro deste contexto, a equipe do projeto COMPOHIS (FINEP) desenvolveu uma nova proposta de solução a estas questões, denominada Elemento de Integração (EI). Para a implementação deste novo elemento, foram necessárias avaliações que garantissem o comportamento adequado do produto nas construções e, um dos requisitos considerados foi a construtibilidade, visto que sua consideração e implementação trazem benefícios relacionados ao custo, tempo e qualidade das construções. Desta forma, o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar a construtibilidade do EI. Para que esta avaliação fosse realizada, foram identificados, a partir de revisão bibliográfica, vinte e sete requisitos de construtibilidade. Dentre estes, foram selecionados vinte e dois e, agrupados em dez requisitos básicos. Estes dez requisitos foram utilizados na análise ao longo do desenvolvimento da pesquisa, considerando protótipos virtuais e físicos (construídos com diferentes materiais). Mais especificamente, foram utilizados quatro protótipos virtuais e três protótipos físicos do EI, sendo um em MDF e dois em GRC, e duas modelagens de seqüências construtivas, sendo uma com o EI e a outra com o método tradicional de construção. Sendo que, na última fase, foi construída uma parede experimental real com o EI e, submetida ao ensaio estrutural. Os principais resultados demonstram a adequação e aplicabilidade, formal, funcional e conceitual do EI ao sistema construtivo considerando os requisitos selecionados, com algumas ressalvas quanto à conexão entre o Elemento e a alvenaria (devido às fissuras identificadas nesta interface), quanto à dificuldade de manutenção dos componentes em GRC (considerando a necessidade de execução de substituições), quanto à exclusão de ajustes em canteiro, com relação à necessidade de cuidado com as arestas do EI e, finalmente com relação à segurança (pela instabilidade do EI logo que assentado). / Nowadays, the use of modular systems in the construction industry has grown substantially and, among those, the structural masonry system gains relevance. However, several studies point to a high incidence of pathological manifestations related to this system, particularly the interface between masonry and windows being one of the places with the highest number of problems, besides being a constructive bottleneck, since several activities depend on it. Within this context, the COMPOHIS project developed new solutions to these problems, named Element of Integration (EI). However, to implement this new element, performance evaluations were needed to ensure the adequate performance of the product in buildings, and one of these performance requirements that must be considered is the constructability of the solution. The use of this requirement brings benefits related to cost, time and quality of constructions. Thus, the main objective of this research is to evaluate the constructability of the EI. For this evaluation, 27 constructability requirements were identified in the literature. From those, 22 were selected and grouped into 10 major requirements. These 10 requirements were considered for analysis along the preparation and execution phases of this work, and the analysis was carried out considering physical and virtual prototypes (built with different materials). More specifically, 4 virtual prototypes and three physical prototypes of EI we used - one in MDF and two in GRC - and two sequences of constructive modeling, one with the EI and the other with the traditional method of construction. The last GRC prototype was used to build a wall, which was used for a structural resistance test. The main results demonstrated the formal, functional and conceptual adequacy of EI to the selected requirements, with some reservations about the connection between the element and the structural masonry, due to cracks observed in this interface, the difficulty of maintenance of GRC components, considering the need for repairs and replacements, the need to use protective elements at the edges of the GRC components and finally, in regard to safety, due to the instability of the EI when set in place.
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Integration between the manufacturing plant and a construction in the city of Fortaleza / IntegraÃÃo fÃbrica e obra: caso dos componentes para alvenaria em Fortaleza

Maria Viviane Agostinho dos Santos 26 May 2015 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Com o aumento da concorrÃncia entre as empresas presentes no mercado da construÃÃo, tem-se buscado uma diminuiÃÃo dos custos para conseguir um maior lucro em obras. Umas das saÃdas viÃveis à a busca da integraÃÃo com os fornecedores de materiais considerados estratÃgicos, como os componentes âblocosâ utilizados para alvenaria. Com o objetivo de analisar a integraÃÃo entre a fÃbrica e a obra, no municÃpio de Fortaleza, atravÃs da identificaÃÃo das caracterÃsticas de gestÃo dos fluxos fÃsicos, um total de quatro obras, todas em fase de execuÃÃo de alvenaria, sendo duas executadas com componentes cerÃmicos e duas executadas com componentes de concreto, foram avaliadas. A mesma quantidade de fabricantes foi utilizada na pesquisa: duas especÃficas para componentes cerÃmicos e as demais para componentes de concreto. Cada obra possuÃa relaÃÃo de parceria jà estabelecida com um fabricante avaliado. Ao final do trabalho sÃo sugeridas algumas orientaÃÃes para a elaboraÃÃo de projetos de inventÃrio para a alvenaria, contribuindo diretamente para a racionalizaÃÃo dos deslocamentos, facilitando o fluxo de materiais e colaborando para o aumento da produtividade dos profissionais, diminuindo, ainda, o desperdÃcio de materiais, equipamentos e mÃo de obra, alÃm de fornecer um maior controle dos componentes. Os paletes com dimensÃo reduzida (0,60 m x 0,60 m), implementados nas fÃbricas e entregues nas obras, facilitam os deslocamentos no interior do canteiro de obras, evitando prejuÃzos ao longo do processo de movimentaÃÃo. / Com o aumento da concorrÃncia entre as empresas presentes no mercado da construÃÃo, tem-se buscado uma diminuiÃÃo dos custos para conseguir um maior lucro em obras. Umas das saÃdas viÃveis à a busca da integraÃÃo com os fornecedores de materiais considerados estratÃgicos, como os componentes âblocosâ utilizados para alvenaria. Com o objetivo de analisar a integraÃÃo entre a fÃbrica e a obra, no municÃpio de Fortaleza, atravÃs da identificaÃÃo das caracterÃsticas de gestÃo dos fluxos fÃsicos, um total de quatro obras, todas em fase de execuÃÃo de alvenaria, sendo duas executadas com componentes cerÃmicos e duas executadas com componentes de concreto, foram avaliadas. A mesma quantidade de fabricantes foi utilizada na pesquisa: duas especÃficas para componentes cerÃmicos e as demais para componentes de concreto. Cada obra possuÃa relaÃÃo de parceria jà estabelecida com um fabricante avaliado. Ao final do trabalho sÃo sugeridas algumas orientaÃÃes para a elaboraÃÃo de projetos de inventÃrio para a alvenaria, contribuindo diretamente para a racionalizaÃÃo dos deslocamentos, facilitando o fluxo de materiais e colaborando para o aumento da produtividade dos profissionais, diminuindo, ainda, o desperdÃcio de materiais, equipamentos e mÃo de obra, alÃm de fornecer um maior controle dos componentes. Os paletes com dimensÃo reduzida (0,60 m x 0,60 m), implementados nas fÃbricas e entregues nas obras, facilitam os deslocamentos no interior do canteiro de obras, evitando prejuÃzos ao longo do processo de movimentaÃÃo.
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Cisalhamento nas interfaces verticais de paredes de edifícios de alvenaria estrutural / Shear stress on vertical interfaces of structural masonry walls

Luciane Marcela Filizola de Oliveira 19 May 2009 (has links)
Este trabalho apresenta a avaliação das tensões de cisalhamento nas interfaces verticais de paredes de alvenaria interconectadas em casos onde atuam simultaneamente carregamentos verticais e ações horizontais. Os valores obtidos para as máximas tensões de cisalhamento são comparados com as resistências estabelecidas na norma brasileira em vigor, NBR 10837 (ABNT, 1989), e no texto base para sua revisão. Os valores das referidas normas também são confrontados com valores experimentais, avaliando-se criticamente a aplicação dos limites normativos na prática de projetos de edifícios existentes. Adicionalmente, são avaliadas duas formas distintas de modelagem de edifícios de alvenaria estrutural, quando submetidos às ações horizontais. A primeira consiste em uma abordagem simplificada e bastante usual entre projetistas, a associação plana de paredes isoladas. Sua aferição é importante para fornecer ao projetista uma ferramenta que lhe permita obter resultados de maneira rápida e confiável. A segunda forma de modelagem é uma análise de pórtico tridimensional que permite uma análise mais completa das paredes de contraventamento, incluindo os efeitos das deformações por cisalhamento. Com o intuito de avaliar as diferenças observadas entre os dois modelos, foram empregados testes estatísticos, que permitem analisar se eles são estatisticamente iguais a um nível de significância de 5%. Para aquisição dos dados para as análises são feitos estudos de casos com quatro edifícios residenciais usuais, com diferentes arranjos arquitetônicos, variando-se o número de pavimentos em quatro, oito, doze e dezesseis, de modo a se obter maior representatividade dos resultados. Com os resultados obtidos nas avaliações, concluiu-se que os valores adotados como limites de resistência pelo texto base da revisão da NBR 10837 (ABNT, 1989) parecem ser rigorosos para realidade brasileira. Com relação à comparação dos modelos estudados, os testes estatísticos direcionam a uma conclusão importante, que é a de não haver diferença entre eles, para um nível de 5% de significância. / This work presents the evaluation of the shear stress at the vertical interfaces of interconnected masonry walls simultaneously subjected to vertical and horizontal loads. The obtained maximum shear stress values are compared to the shear strengths prescribed by the current Brazilian code, NBR 10837 (ABNT, 1989), and by its review base text. The prescribed values are also confronted with experimental values, critically evaluating the application of the regulatory limits in the practical design of existing buildings. Additionally, two different ways of modeling the structural masonry buildings when submitted by horizontal actions are evaluated. The first one is a simple approach, largely used by designers, that consists in the two dimensional association of isolated walls. Its evaluation is important to provide the designer with a quick and reliable analytical tool. The second way of modeling is a three dimensional frame analysis, which allows a more complete simulation of the shear walls, including the shear strain effects. In order to evaluate the differences between the two models, statistical tests were employed for examining whether they are statistically equal at a significance level of 5%. Case studies were performed taking into account four residential buildings with different architectural arrangements. The number of floors was also varied considering four, eight, twelve and sixteen, in order to obtain more meaningful results. The developed analysis showed that the strength limits prescribed by the review base text of the NBR 10837 (ABNT, 1989) seem to be very much strict according to the Brazilian common practice. Regarding the comparison of the studied analytical models, the statistical tests showed that there is no difference between them at a significance level of 5%.
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Estudo do efeito do não preenchimento das juntas verticais e eficiência do graute na resistência da alvenaria estrutural de blocos cerâmicos / Study of the effect of unfilled vertical joints and efficiency of grout in the strength of structural masonry of clay bricks

Larissa de Almeida Miranda 31 October 2012 (has links)
No contexto do crescimento do processo construtivo em alvenaria estrutural, destaca-se o uso do bloco cerâmico consolidado com a criação de sua norma específica de projeto, execução e controle de obras, a NBR 15812, partes 1 e 2 (ABNT, 2010). Desde a difusão da alvenaria estrutural, mudanças nas técnicas construtivas vêm ocorrendo, como por exemplo, o não preenchimento das juntas verticais de assentamento dos blocos. Outra prática que tem sido utilizada é o grauteamento da alvenaria. No entanto, ainda não está estabelecido se o não preenchimento da junta vertical compromete o desempenho da alvenaria ou qual a resistência necessária ao graute para aumentar a resistência da alvenaria. Diante disto, o trabalho objetiva contribuir com o estudo do não preenchimento das juntas verticais avaliando o seu efeito na resistência à compressão e ao cisalhamento de pequenas paredes e também pesquisar a influência do graute em prismas e pequenas paredes submetidos à compressão. Com as análises dos resultados pode-se concluir que o não preenchimento das juntas verticais não exerceu influência nos valores de resistência à compressão e também nos módulos de elasticidade longitudinal das pequenas paredes ensaiadas. No entanto, influenciou significativamente os resultados do ensaio de compressão diagonal para avaliar a resistência ao cisalhamento, apesar do módulo de deformação transversal ter sido considerado equivalente. Os resultados do estudo preliminar em prismas mostraram que a média da resistência à compressão em relação à área bruta do prisma grauteado, utilizando o Graute A e o Graute C, foi equivalente à média do prisma oco. Assim, foi escolhido o Graute A para a confecção de pequenas paredes e prismas. Pode-se concluir com os resultados das pequenas paredes grauteadas que houve um aumento significativo da resistência à compressão em relação à área bruta, mas em relação à área líquida, os valores encontrados foram equivalentes às pequenas paredes ocas. Portanto o aumento na resistência à compressão na pequena parede foi proporcional ao ganho de área dado pelo grauteamento de seus vazios, diferentemente do comportamento observado nos prismas. / In the context of growth of structural masonry construction process, it highlight the use of the ceramic block consolidated with the creation of its specific standard of design, execution and control, the NBR 15812, Parts 1 and 2 (ABNT, 2010). Since the propagation of structural masonry, changes have occurred in the construction techniques, such as don\'t fill the vertical joints of the masonry wall. Another technique that has been used is the grouted masonry. However, it is not yet established if the unfilled vertical joints compromise the performance of masonry or which strength is necessary to the grout to increase the strength of the masonry. Therewith, the paper aims to contribute to the study of unfilled vertical joints by analyzing its effect on compressive strength and shear strength of small walls and also investigate the influence of grout in prisms and small walls under compression. With the analysis of the results we can conclude that do not fill the vertical joints had no influence on the values of compressive strength and elastic modulus of the small walls tested. However, it significantly affects the results of the diagonal compression test to evaluate shear strength, despite the shear elastic modulus being considered equivalent. The results of the preliminary study in prisms showed that the average of the compressive strength in relation to the gross area of the grouted prism using the Grout A and the Grout C were equivalent to the average of hollow prism. Thus, small walls and prisms with the Grout A were made. It can be concluded with the results of grouted small walls that there was a significant increase in compressive strength with respect to the gross area, but in relation to the net area, were similar to the hollow small wall. Therefore the increase in the compressive strength in a small wall is proportional to the gain of the area given by the grout, unlike the behavior observed in the prisms.
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Influência de recalques em edifícios de alvenaria estrutural. / Influence of settlements on structural masonry buildings.

Osvaldo Gomes de Holanda Júnior 21 November 2002 (has links)
Nesta pesquisa estudou-se a influência de recalques em edifícios de alvenaria estrutural. Inicialmente os efeitos desses deslocamentos foram avaliados por meio de uma investigação numérica preliminar. A partir das análises realizadas foram definidos alguns casos mais interessantes de painéis constituídos por parede de alvenaria sobre viga de concreto armado para serem submetidos a ensaios em laboratório. Desta forma foi possível observar experimentalmente o comportamento desses painéis, variando-se alguns dos parâmetros mais importantes: existência e tipo de abertura e rigidez da viga. Além disso, foram avaliadas algumas alternativas para a minimização da fissuração. Utilizando os resultados experimentais, foram realizadas novas análises numéricas com o intuito de validar a modelagem adotada. Verificou-se em especial a importância de consideração da não-linearidade de contato. / In this research, the influence of settlements on structural masonry buildings has been studied. Initially the effect of these displacements was evaluated by means of a preliminary numerical investigation. From these analyses, some interesting cases of panels made of masonry wall on reinforced concrete beam were defined to be submitted to laboratory tests. Thus, it was possible to experimentally observe the behavior of these panels, varying some of the most important parameters: existence and type of opening and rigidity of the beam. Moreover, some cracking minimization alternatives have been evaluated. Using the experimental results, new numerical analyses have been performed to validate the modeling adopted. The importance of contact non-linearity consideration has been specially verified.
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Análise experimental e numérica do comportamento de junta em painéis de contraventamento de alvenaria estrutural / Experimental and numerical analysis of the joint behavior of masonry shear wall

Rodrigo Carvalho da Mata 14 June 2011 (has links)
A avaliação da capacidade de carga das estruturas de alvenaria submetidas a ações horizontais depende da confiabilidade dos modelos de dimensionamento utilizados. De fato, a alvenaria é um material heterogêneo com característica ortotrópicas. Além disso, por possuir juntas de argamassa que acarretam planos de fraqueza, geralmente a modelagem computacional desse tipo de estrutura apresenta grandes dificuldades. Um modelo robusto para alvenaria só pode ser desenvolvido por meio de uma descrição suficientemente precisa do comportamento mecânico individual de cada um dos seus componentes (unidades de alvenaria e a argamassa) e sobretudo nas juntas de argamassa, as quais são responsáveis pela maior parte dos fenômenos não-lineares que ocorrem na estrutura. Entretanto, diante da escassez de resultados experimentais, descrever esses comportamentos com a precisão e o rigor necessários é uma tarefa bastante difícil. Diante desta motivação, este trabalho se propôs a identificar e quantificar a influência da ligação unidade-argamassa, denominada junta, no comportamento estrutural de painéis de contraventamento de alvenaria estrutural executados com blocos de concreto. Assim, foram obtidos dados experimentais do comportamento da ligação unidade-argamassa e das partes componentes que posteriormente foram utilizados em modelagens computacionais realizadas para prever o comportamento estrutural de painéis de contraventamento submetidos a esforços horizontais no plano. Posteriormente, a partir dos resultados obtidos dos ensaios de painéis submetido a força horizontal e vertical e das modelagens numéricas propostas foi possível comparar os resultados experimentais e numéricos com os resultados obtidos pelo procedimento de dimensionamento da norma brasileira NBR 15812-1 (ABNT, 2010). Assim pode-se concluir que os valores da força horizontal máxima determinados a partir das recomendações da NBR 15812-1 (ABNT, 2010) apresentaram valores mais conservadores que os resultados experimentais e numéricos, como seria esperado. / The evaluation of load bearing capacity of masonry structures subjected to horizontal actions depends on the reliability of the dimensional models used. Masonry is indeed a heterogeneous material with orthotropic characteristics. In addition, due to its weak mortar joints, in general, the computational modeling of this type of structure presents major difficulties. A robust model for masonry structures can only be developed through a fairly accurate description of the individual mechanical behavior of each of its constituents (masonry units and mortar) and, especially, in the mortar joints, which are responsible for most nonlinear phenomena occurring in the structure. However, due to the lack of experimental data, describing these behaviors with the accuracy and rigor required is a rather difficult task. Hence, the objective of this study is to identify and quantify the influence of mortar-unit bond, also called joint, on the structural behavior of concrete block masonry shear walls. Accordingly, the experimental data of the behavior of the mortar-unit bond and the constituents, which were further used in the numerical modeling developed to predict the structural behavior of shear wall subjected to horizontal forces in the plane, were obtained. Subsequently, from the results obtained in the assays of shear walls subjected to a horizontal and vertical force and the numerical modeling proposed it was possible to compare the experimental and numerical results with those obtained by mean of the Brazilian Code NBR 15812-1 (ABNT, 2010). Therefore, it can be concluded that the values of maximum horizontal force determined according to the recommendations of Brazilian Code design criterion are more conservative values than the experimental and numerical values, as expected.
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Avaliação de incertezas em modelo de dano com aplicação a prismas de alvenaria sob compressão / Evaluation of model uncertainties of a damage model with application in masonry prisms under compression

Luiz Aquino Gonçalves Júnior 27 August 2008 (has links)
A norma brasileira de cálculo de alvenaria é baseada no método de tensões admissíveis e passa por revisão para ser escrita no método dos estados limites. A confiabilidade estrutural é um ramo da engenharia que mede segurança das estruturas, sendo muitas vezes empregada para calibrar fatores de segurança. Para medir a confiabilidade de uma estrutura deve-se conhecer as incertezas que envolvem o problema. A incerteza de modelo estima a tendência do modelo (que pode ser eventualmente ser eliminada) e a variância do modelo (uma medida da sua variabilidade). O presente trabalho propõe um método de cálculo da incerteza de um modelo numérico de um prisma formado por três unidades concreto sujeito à compressão. O estudo numérico é feito em elementos finitos com análise não-linear baseada em dano. A incerteza é avaliada através de variáveis de projeto: tensão máxima, deformação na tensão máxima e módulo de elasticidade. São aplicados métodos probabilísticos para comparar resultados numéricos e ensaios experimentais disponíveis na literatura. Confronta-se a probabilidade de falha resultante de resistências corrigidas, sem correção e obtidas experimentalmente. Conclui-se que a incerteza de modelo é importante para quantificar a medida de segurança e deve ser levada em conta na análise da confiabilidade de uma estrutura. O procedimento também é útil para qualificar e comparar modelos de cálculo, com aplicações em alvenaria ou quaisquer outros tipos de estruturas. / The brazilian masonry code is based on the allowable stress method and is currently in revision to be written in the partial safety factor format. Structural reliability is a branch of engineering which allows quantitative evaluation of the safety of structures, being useful in the calibration of safety factors. To measure structural safety, it is necessary to know the uncertainties present in the problem. Model error variables estimate the bias of the model (wich can eventually be eliminated) and the variance of the model (a measure of the model variability). The present work suggests a method for evaluation of modeling uncertainty of the resistence of a prism made of three concrete units subject to compression. The numerical study is based on the finite element method and nonlinear analysis with damage mechanics. The uncertainty is evaluated by design variables: maximum stress, deformation in maximum stress and elasticity modulus of the prism. A probabilistic method is used to compare numerical results with experimental results taken from the literature. The probability of failure based on experimental resistances are compared with the probability of failure based on the model and corrected resistances. It is concluded that the model uncertainty is important to quantify safety and must be taken into account in structural reliability analysis. The procedure is also useful to qualify and compare different models, with application to masonry or other kinds of structural materials.
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Análise teórico-experimental de estruturas compostas de pórticos de aço preenchidos com alvenaria de concreto celular autoclavado / Theoretical-experimental analysis of masonry infilled frames structures

Rita de Cássia Silva Sant\'Ana Alvarenga 01 March 2002 (has links)
Apresenta-se neste trabalho um estudo sobre o comportamento de estruturas de pórticos preenchidos por painéis de alvenaria submetidos a ações horizontais, considerando a contribuição de alvenaria na rigidez global da estrutura. Este estudo envolveu uma série de ensaios experimentais como protótipos de aço em escala real utilizando-se blocos celular autoclavados; a macromodelagem numérica pelo método dos elementos finitos; a aplicação do conceito da diagonal equivalente; e a realização de um estudo paramétrico, considerando-se pórticos com diferentes relações altura/comprimento, visando à obtenção de recomendações práticas para análise de pórticos preenchidos. Essas recomendações são apresentadas na forma de uma proposta para determinação da carga de ruptura em painéis de pórticos preenchidos com alvenaria, utilizando-se o modelo de bielas e tirantes. Os resultados obtidos com a aplicação desta proposta foram comparados com os dos modelos experimentais e teóricos disponíveis na literatura, comprovando-se a eficiência e praticidade em sua utilização. / This work presents a study of the behavior of masonry infilled frames structures, subjected to horizontal actions, regarding the contribution of the masonry to the structure global stiffening. The study consists of tests, in real size, in steel frames infilled with structural blocks of autoclaved aerated concrete; of the macromodeling using the finite element method; of the application of the concept of equivalnet diagonal struts and of the realization of a parametric study, regarding frames with different ratios height/length, aiming to get design recommendations for the analysis of infilled frames. These recommendations are presented as a proposal for determining the cracking load in panels of infilled frames with masonry. utilizing the strut-and-tie model. The results obtained with this proposal are compared with tests and predictions derived from approximate theoretical analyses, proving the efficiency and practicality in their utilization.
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Estudo teórico e experimental da interação de paredes em edifícios de alvenaria estrutural / A theoretical and experimental study of the interaction of structural masonry walls

Rodrigo Piernas Andolfato 15 September 2006 (has links)
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.
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Estudo teórico e experimental do comportamento das interfaces verticais de paredes interconectadas de alvenaria estrutural / Numerical and experimental study of the behaviour of vertical interfaces of interconnected structural masonry walls

Luciane Marcela Filizola de Oliveira 26 June 2014 (has links)
A ação estrutural monolítica de paredes interconectadas é dependente da resistência ao cisalhamento da interface, que por sua vez, depende do tipo de ligação entre elas. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento mecânico das interfaces verticais entre paredes de alvenaria conectadas por amarração direta e por amarração indireta com grampos de barras de aço CA-50 com 10 mm de diâmetro. Para compreensão do mecanismo de funcionamento das ligações foram realizados ensaios de caracterização dos materiais, dos componentes e da alvenaria, além de ensaios de cisalhamento direto em quatro séries de seis corpos de prova de cinco fiadas, em formato H e em escala natural. Nas séries ensaiadas foi variado o tipo de ligação e o material do bloco, sendo a primeira produzida com blocos de concreto e amarração direta, a segunda com blocos cerâmicos com amarração direta, a terceira com blocos de concreto e amarração indireta e a quarta com blocos cerâmicos e amarração indireta. Todos os corpos de prova foram assentados com argamassamento lateral e argamassa de traço 1:1:6 em volume. Na análise experimental foi investigada a força de ruptura, a relação tensão-deformação específica, o tipo de ruptura e a propagação das fissuras nas paredes. Posteriormente foram realizadas modelagens computacionais no programa DIANA, que é baseado no método dos elementos finitos, para prever o comportamento estrutural dos painéis H. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que todos os modelos romperam por cisalhamento da interface, sendo que o mecanismo resistente depende primordialmente do tipo da ligação das paredes. A resistência ao cisalhamento da interface no plano vertical de ligação entre a parede central e o flange das séries de blocos de concreto foi praticamente a mesma, independente do tipo de ligação. Já as séries de blocos cerâmicos e amarração direta apresentaram resistência ao cisalhamento aproximadamente 46% maior que a obtida para amarração indireta. Para os modelos com amarração direta o mecanismo de ruptura foi o mesmo: a tração indireta dos blocos que interceptavam o plano de cisalhamento. Para os modelos com amarração indireta a ruptura foi governada por tração indireta dos blocos da interface, no caso de blocos cerâmicos, e por escoamento das barras da armadura nos modelos de blocos de concreto. A resistência ao cisalhamento vertical da interface foi avaliada em cada caso e comparada com algumas prescrições normativas, as quais, em sua maioria, se apresentaram conservadoras. Ainda, as análises numéricas realizadas mostraram que os modelos computacionais das paredes interligadas representam adequadamente o comportamento observado em laboratório e, portanto, podem ser utilizados em análises paramétricas. A força de ruptura estimada por meio dos resultados de caracterização dos componentes apresentou boa correlação com a força obtida no ensaio de painel H, apresentando-se como um procedimento simples que pode ser utilizado de forma conservadora no desenvolvimento de projetos estruturais. / The monolithic structural behaviour of interlocked walls is dependent on the shear strength of the interface, which depends on the connection type. The present research aims to evaluate the mechanical behaviour of vertical interfaces of masonry walls connected by running bond and U-Steel anchors. The characterization testing of materials, components and masonry was carried out to understand the behaviour of the connections. Four series of tests with six H-shaped specimens were performed to determine the bonding pattern effect (running bond and U-Steel anchor) on the shear strength of the web-flange connection. In the tested series some parameters of the H-shaped specimens were varied, such as the type of connection and the block material. The first series was built with concrete blocks and running bond, the second one with clay blocks and running bond, the third one with concrete blocks and U-Steel anchors and, finally, the fourth series was constructed with clay blocks and U-Steel anchors. Face shell bedding was used to build all the specimens and the volume proportion of mortar was 1:1:6. In the experimental program the failure load, the stress-strain relationship, the type of failure and the crack propagation on the walls were investigated. Computational modelling was carried out using the FEM software Diana, which has a library with constitutive models suitable for civil engineering application, to complete the study and understand the structural behaviour of the masonry panels. The shear strength of the web-flange vertical interface, considering the specimens with concrete blocks, was nearly the same, irrespective of the connection type. Regarding the clay block series, running bond specimens were 46% stronger than the U-Steel anchor ones. Considering the running bond specimens, the failure mechanism was the same: tensile splitting of the blocks that cross the shear plane. For the U-Steel anchor models, failure was governed by tensile splitting of the blocks located in the interface plane, in the case of clay blocks, and yielding of the U- Steel anchors for concrete block specimens. The vertical shear strength of the interface was assessed in each case and compared with some normative prescriptions. In most cases the codes were conservative. Furthermore, the numerical analysis showed that the computer models of the interlocked walls represented adequately the behaviour of the physical models, and thus can be used in parametric analysis. The failure loads estimated by the results of the characterization tests of the components showed good correlation with those obtained in the tests. Based on the results, this procedure can be used conservatively in practical structural designs.

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