Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:17:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 96059.pdf: 2883127 bytes, checksum: be75c41a078a42aa5f4987a86786bff6 (MD5) Previous issue date: 1993 / O presente trabalho descreve um sistema CADD (Computer Aided Design An Drafting) para projeto de estruturas de concreto armado. A ênfase do trabalho está no estudo da arquitetura necessária à elaboração de um sistema capaz de progredir de acordo com os avanços tecnológicos e facilitar a integração com sistemas já existentes, com isto reduzindo custos de atualizações e adaptações necessárias a novos padrões. São discutidos os aspectos relacionados aos diferentes níveis de representação necessários a um sistema deste tipo, bem como as dificuldades existentes em relação à unificação de sistemas de características diversas de forma integrada. O objetivo do sistema é possibilitar aos engenheiros estruturais, através de uma interface gráfica, uma utilização rápida, eficiente e segura das ferramentas de projeto correntes, da mesma forma que adicionar novas alternativas, tais como otimização de componentes estruturais e representação funcional orientada a objetos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310427.pdf: 2147229 bytes, checksum: 21f4ffc6d93711be41da8d4700b42af3 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo o estudo da análise não linear física e geométrica de pórticos planos de concreto armado. As análises são realizadas por meio do programa ANALEST, que utiliza um modelo não linear em que as estruturas são modeladas por elementos finitos de barra. Cada elemento possui três nós e um total de sete graus de liberdade, sendo o terceiro nó interno com apenas deslocamento axial. A formulação dos elementos baseia-se na teoria de viga de Euler-Bernoulli, na qual a deformação por cisalhamento é desprezada. A não linearidade física é considerada ao longo do elemento e da seção, dividida em lamelas, admitindo-se que cada lamela está sob estado uniaxial de tensões, utilizando-se leis constitutivas não lineares para o concreto e armaduras de aço. A não linearidade geométrica segue a Formulação Lagrangeana Total. São analisados pórticos de 1 a 16 pavimentos, com diferentes características geométricas - altura de pavimento, número de vãos, e diferentes propriedades dos materiais. Inicialmente, são feitos alguns estudos de modelagem para cada pórtico, investigando-se alguns parâmetros, modelos constitutivos e a estabilidade numérica de algoritmos de solução de equações não lineares. O programa ANALEST é em seguida validado comparando-se seus resultados com os de modelos/programas de outros autores. Investiga-se também a influência das não linearidades (física e geométrica), consideradas isoladamente e combinadas, e são traçados mapas de evolução da não linearidade física de cada pórtico. Finalmente o modelo não linear do ANALEST é comparado a um modelo que considera a não linearidade física de forma simplificada, utilizando-se o programa SAP2000. Com base nos resultados dos estudos, são extraídas conclusões acerca do tema e algumas recomendações para trabalhos futuros

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:54:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206648.pdf: 4170936 bytes, checksum: 93c1bb334c2b77796667806a6156bfdc (MD5)

Orientador : Prof. Dr. Marcelo Henrique Farias de Medeiros / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 16/02/2017 / Inclui referências : f. 98-104 / Resumo: Quanto mais agressivo o ambiente, mais rapidamente as estruturas de concreto armado podem apresentar manifestações patológicas provenientes da sua interação com o meio. A corrosão é um dos mecanismos de degradação que ocorre com maior frequência em estruturas de concreto armado, sendo a carbonatação um dos principais agentes iniciadores desse mecanismo. A realcalinização pode ser descrita como o processo inverso da carbonatação, ou seja, visa elevar o pH do concreto e repassivar as armaduras contidas em seu interior. No presente trabalho empregou-se algumas soluções alcalinas (KOH, NaOH, solução tripla, solução comercial, Ca(OH)2 e cal) e alguns métodos de aplicação (spray, trincha, manta e imersão) no tratamento de concretos carbonatados através da realcalinização química. Após a verificação do método de aplicação e soluções alcalinas mais eficazes, os mesmos foram testados em uma estrutura real. Avaliou-se também o comportamento da realcalinização perante amostras com diferentes adições minerais usadas como substituição parcial do cimento. Constatou-se que a solução alcalina mais eficaz é a solução de KOH, sendo a solução com maior velocidade de realcalinização em todos os casos aplicados. As soluções de Ca(OH)2 e cal não são capazes de realcalinizar concretos carbonatados, mesmo após 9 meses de tratamento. Além disso, os métodos de spray e trincha apresentaram baixa eficácia. Ao comparar o método de imersão com os métodos de spray, trincha e manta, a eficiência dos mesmos foi de 11,3%, 9,1% e 92,8%, respectivamente. Com o método da manta obteve-se bons resultados em laboratório, porém quando aplicou-se este método em campo, as espessuras realcalinizadas foram pequenas, sendo que a eficiência em campo foi 86% menor que em laboratório. Por fim, concluiu-se que a realcalinização química pode ser utilizada como um tratamento preventivo para a corrosão de armaduras porém, sua aplicação em campo precisa ser aprimorada. Palavras-chaves: Realcalinização, Soluções alcalinas, Carbonatação, Corrosão. / Abstract: The more aggressive the environment is, more quickly the reinforced concrete structures present pathological manifestations arising from their interaction with the environment. Corrosion is one of the mechanisms of degradation that occurs most frequently in reinforced concrete structures, with carbonation being one of the main mechanism initiators. The realkalisation can be described as the carbonation inverse process, that is, it aims to raise concrete's pH and to repassivate the reinforcement contained inside it. This research uses some alkaline solutions (KOH, NaOH, triple solution, commercial solution, Ca(OH)2 and lime) and some application methods (spray, brush, blanket and immersion) in treatment of concrete carbonation through chemical realkalisation. After checking application method and alkaline solutions effectiveness, they were tested in a real structure. The realkalisation behavior towards samples with different mineral additions used as partial replacement of the cement was also evaluated. It was verified that the most effective alkaline solution is KOH solution, being the solution with the highest rate of realkalisation in all cases applied. Ca(OH)2 and lime solutions are not able to realkalinise carbonated concrete, even after 9 months of treatment. In addition, spray and brush methods were poorly effective. When comparing the immersion method with the spray, brush and blanket methods the efficiency of the methods were 11.3 %, 9.1 % and 92.8 %, respectively. Good results were obtained in the laboratory by blanket method, but when this method was applied in the field, it was obtained the small thicknesses realkalinezed, and field efficiency was 86% lower than the laboratory. Finally, it was concluded that the chemical realkalisation can be used as a preventive treatment to reinforcement corrosion, but this field application needs to be improved. Key-words: Realkalisation, Alkaline solution, Carbonation, Corrosion.

El problema ha abordar del presente trabajo de título es la elección del tipo de chimenea y su diseño para proyectos de centrales termoeléctricas de 350 MW en Chile. Para lograr el objetivo antes se realizó una recopilación de antecedentes en cuanto a las chimeneas de centrales termoeléctricas a carbón en Chile, estudios de impacto ambiental, literatura técnica y códigos de diseño para chimeneas. El trabajo presenta las variables esenciales de éste tipo de estructura y muestra su dependencia y origen, entregando valores reales de proyectos actuales de chimeneas para centrales termoeléctricas de 350 MW. Se presenta un ejemplo de diseño estructural para una chimenea de hormigón armado tipo y una comparación en cuanto a costos y plazos con respecto a una chimenea de acero. Respecto a los métodos constructivos y revestimiento interno se muestran las alternativas que se utilizan para este tipo de estructura. Finalmente se concluye respecto a elección de los elementos principales de la chimenea: materialidad del manto y tipo de revestimiento interno a utilizar.

Atualmente observa-se que uma grande parte das estruturas de concreto armado estão apresentando problemas relacionados à corrosão das armaduras, principalmente aquela iniciada pelos íons cloreto. Nesse sentido, muitos estudos estão sendo realizados a fim de prever o tempo necessário para que os íons cloreto atinjam a armadura, iniciando assim a propagação do processo corrosivo. Existem alguns parâmetros relacionados ao concreto e ao meio ambiente que exercem uma grande influência na penetração de íons cloreto. Entre os fatores relacionados ao concreto, verifica-se que o coeficiente de difusão de cloretos, a concentração superficial de cloretos, a relação água/cimento, a espessura de cobrimento, a presença e a quantidade de adições são alguns parâmetros que interferem na vida útil de projeto das estruturas. Já em relação às condições ambientais, os principais fatores que afetam a vida útil são a umidade relativa e a temperatura de exposição. Assim, procurou-se avaliar o efeito de tais variáveis na vida útil das estruturas, considerando as mesmas como grandezas aleatórias, apresentando um determinado valor médio e um desvio-padrão característico. Essas variáveis aleatórias foram inseridas em alguns modelos matemáticos que são empregados para a previsão da vida útil das estruturas − 2ª Lei de Fick e os modelos propostos por UJI et al. (1990) e por MEJLBRO (1996). A partir daí, realizou-se uma análise de confiabilidade a partir de um método de simulação numérica (Simulação de Monte Carlo) a fim de se determinar a probabilidade de falha no tempo para concretos feitos com diferentes tipos de cimento e adições, quando inseridos em condições ambientais distintas A fim de contribuir no processo de previsão da vida útil das estruturas quando inseridas em ambientes contendo cloretos, foi desenvolvido um modelo matemático baseado na análise em Grupos Focalizados (ou Focus Groups). Algumas das principais características do modelo proposto são a lógica empregada no seu desenvolvimento e a grande facilidade de aplicação do mesmo. O comportamento do modelo se mostrou consistente com os resultados de investigações experimentais realizadas por outros pesquisadores, onde o mesmo foi aplicado em um estudo de caso para verificar a resposta em relação à penetração de cloretos em alguns pontos de uma estrutura de concreto armado inserida em área salina.

Atualmente, a necessidade de reabilitação estrutural tem se tornado cada vez mais freqüente. Desde o advento do concreto, diversas metodologias de reabilitação estrutural vêm sendo desenvolvidas e aplicadas; e têm tornado-se cada vez mais sofisticadas. A aplicação de compósitos de fibra de carbono no reforço de estruturas de concreto armado, representa o que há de mais moderno neste importante segmento da engenharia estrutural. Apesar das inúmeras vantagens de sua aplicação, a incorporação de um material, até então estranho ao meio da engenharia estrutural convencional, tem merecido especial atenção por parte dos pesquisadores envolvidos neste segmento. Este estudo tem por objetivo, portanto, explorar as principais implicações estruturais da aplicação dos compósitos de fibra de carbono no reforço externo de vigas de concreto armado. Para tanto, tornou-se necessária a implementação de um amplo programa de investigação, fundamentalmente experimental, baseada na realização de ensaios de flexão em vigas de concreto armado, reforçadas à flexão e ao cisalhamento, com dois tipos de sistemas de reforço. De modo a permitir uma análise ampla das evidências experimentais alcançadas através da condução do programa experimental, realizou-se uma profunda revisão da literatura disponível acerca do assunto. O programa experimental foi dividido em dois grupos O primeiro, composto por 14 vigas, reforçadas à flexão e o segundo, composto por 30 vigas, reforçadas ao cisalhamento. Em ambos os grupos, empregaram-se dois tipos de sistema de reforço (laminados pré-fabricados e mantas flexíveis pré-impregnadas). O procedimento de ensaio, idealizado e implementado especialmente para a condução do programa experimental da presente tese, foi totalmente controlado por computador, conferindo, assim, maior confiabilidade aos ensaios. Em cada um dos grupos, analisaram-se, além dos modos e cargas de ruptura, deformações específicas, deslocamentos e distribuição de tensões. Finalmente, estes resultados são discutidos e avaliam-se modelos analíticos que permitam simular o comportamento destas estruturas.

o objetivo desta tese é apresentar dois modelos distintos para representar as fissuras em peças de concreto armado: um do tipo distribuído e outro do tipo incorporado. Os modelos de fissura incorporada se baseiam no conceito de descontinuidades incorporadas dentro do campo de deslocamento do elemento finito padrão. Já nos modelos de fissura distribuída a descontinuidade do campo de deslocamentos causada pela fissura é espalhada ao longo do elemento. O modelo distribuído proposto apresenta um diagrama tensão-deformação multilinear e sua calibragem é feita, segundo o Código Modelo CEB-FIP 1990, através de ensaios de tirantes de concreto armado. O modelo incorporado implementado é baseado no modelo de Dvorlcin, CuiMo e Gioia, o qual não inclui a contribuição da armadura no equilíbrio interno de forças do elemento. A inclusão da parcela da armadura é feita através de um modelo de transferência de tensão por aderência, conforme Russo, Zingone e Romano, Russo e Romano e FIE - Bulletin 10. Para representar o comportamento do concreto intacto, utiliza-se o modelo constitutivo de Ottosen. Trata-se de um modelo elástico não-linear, tridimensional, que utiliza valores secantes dos parâmetros do material. Já para simular o comportamento das barras de aço da armadura, emprega-se o modelo incorporado desenvolvido por Elwi e Hrudey. Neste modelo, permite-se uma disposição arbitrária das barras de aço no interior dos elementos de concreto. O modelo constitutivo adotado para a armadura é do tipo elasto-plástico com endurecimento. Por fim, alguns exemplos numéricos são analisados com o objetivo de comprovar a eficácia dos dois modelos propostos.

o confinamento é uma técnica que tem sido cada vez mais aplicada no reforço e reabilitação de peças comprimidas de concreto, com o objetivo de aumentar sua capacidade resistente e recuperá-las de eventuais deteriorações. Este trabalho apresenta um modelo não-linear fisico e geométrico, baseado no Método dos Elementos Finitos, para a análise de pilares esbeltos de concreto armado, sob estado triplo de tensões. Neste estudo, são utilizados elementos finitos isoparamétricos tridimensionais para o concreto e um modelo incorporado de armadura. O comportamento do concreto é descrito por um modelo elasto-viscoplástico, que permite a análise da estrutura sob cargas de curta e longa duração. Para representação do concreto ao longo do tempo, utiliza-se um modelo de camadas superpostas. A fissuração do concreto é representada através de um modelo de fissuras distribuídas, onde se considera a contribuição do concreto entre fissuras. É admitida aderência perfeita entre os materiais. O aço é modelado como um material elastoplástico perfeito ou com endurecimento linear, e os materiais utilizados para confinamento, como os compósitos de fibras de carbono, são modelados como um caso particular do modelo elastoplástico definido para o aço. O modelo não-linear geométrico foi desenvolvido com base na formulação Lagrangeana Total. Consideram-se grandes deslocamentos e pequenas deformações. Os resultados obtidos através do modelo computacional são cOnITontados com resultados experimentais disponíveis na literatura, de modo a validar o modelo matemático e a metodologia numérica. Boa correlação é obtida entre os resultados numéricos e experimentais, que confirmam estudos prévios realizados por diversos autores, na medida em que são verificados significativos ganhos de resistência e/ou ductilidade em pilares comprimidos de concreto, devido ao confinamento.

A corrosão da annadura é um dos principais problemas para um grande número de es1ruturas de concreto annado por causa da redução substancial da área de aço, da perda de aderência, da fonnação de fissuras e lascamento do concreto. O modelo tridimensional proposto por este trabalho é baseado no processo de corrosão iniciado por ataque de cloretos e propagado a partir de micropilhas de corrosão, utilizando o método dos elementos finitos. A influência da temperatura, da umidade relativa do concreto, da ligação dos cloretos com compostos do concreto, da fonnação de fissuras provenientes do carregamento e da resistência ôhmica do concreto são levados em consideração. O modelo é dividido em 4 módulos que interagem entre si, sendo eles: análise estrutural, transferência de calor, difusão de cloretos e corrosão eletroquímica. O modelo computacional para a análise estrutural utiliza dois procedimentos. No primeiro busca-se a resposta da estrutura para um carregamento instantâneo, considerando-se o material com comportamento elasto-viscoplástico, associado com modelos de annadura incorporada e fissuras distribuídas.No segundo, detennina-se a resposta da estrutura ao longo do tempo com a teoria da solidificação proposta por Bazant e Prasannan (1989), utilizando as cadeias Kelvin, apresentando ótimos resultados com uma grande economia computacional. O processo de transferência de calor é baseado na fonnulação tridimensional da equação de Helmholtz, com condições de contorno de fluxos provenientes da radiação solar, convecção e radiação, apresentando bons resultados em relação a fonnulações analíticas. Para análise de vigas com a variação da temperatura média diária, constatou-se que as mesmas se encontram em equilíbrio ténnico com o ambiente A análise de difusão de cloretos implementada apresentou um comportamento idêntico ao da segunda lei de Fick para casos unidimensionais. Para análises de vigas carregadas se constatou que as fissuras provenientes de cargas de serviço não influenciam o processo de difusão e que o coeficiente de difusão referencial é o principal parâmetro na análise. O modelo de corrosão eletroquímica é baseado na fonnulação proposta por Liu (1996), obtendo-se como resultado a taxa de corrosão em função do tempo.