Desde o seu surgimento, na França, o concreto armado vem evoluindo, com alterações nos materiais constituintes, nas dosagens e nos processos construtivos. Esta evolução tem como consequência uma variação no seu comportamento. Portanto, torna-se necessária a atualização das normas, que são as responsáveis por suas especificações. Com base na evolução do concreto, as normas, como o EC-2/89, CEB/90 e a NB-1, vem sendo substancialmente atualizadas, baseando-se em novos ensaios. Este trabalho aborda alguns aspectos que estão sendo alterados no estudo das deformações que ocorrem no concreto e no aço. Com base na análise de resultados, são feitas algumas considerações que podem contribuir para as modificações da NB-1, ora em desenvolvimento, e para futuros trabalhos sobre os temas abordados. / Since it appears, in France, the reinforced concrete has been developing, with changes in its component materials, in its doses and in its constructive process. This evolution has as result a change of its behavior. So, it makes necessary to bring the standards that are responsible for its specifications up to date. Based on the concrete evolution, the standards, as the EC-2/89, CEB/90 and the NB-1, have been essentially brought up to date based on new tests. This essay broaches some points of view that are being changed in the steel. Based on the result analysis, I do some considerations that can contribute for the modernization of the NB-1, for the time in development, and for future essays about the topics broached.

A possibilidade de redução ou até mesmo da eliminação do uso de formas e escoramento, diminuição do tempo e melhoria da qualidade da obra, são alguns aspectos que têm levado à adoção da pré-moldagem em superestruturas de pontes. Recentes estudos relatam que as chamadas pontes integrais - pontes sem juntas - estão tornando-se cada vez mais utilizadas nos Estados Unidos e Canadá, pois minimizam os custos com manutenção e prolongam a vida útil da obra. Procurando associar os benefícios conseguidos com a utilização dos elementos pré-moldados aos da ausência de juntas, apresenta-se neste trabalho um tipo construtivo para pontes de pequenos vãos em pórtico, com utilização de elementos pré-moldados na superestrutura ligados rigidamente à infraestrutura. Um processo aproximado de cálculo é apresentado e, a partir de um exemplo desenvolvido, compara-se esta alternativa com uma construção similar em viga, verificando-se que os custos diretos são basicamente iguais. Através da avaliação dos esforços provenientes do carregamento móvel com a técnica dos elementos finitos, chega-se a momentos fletores até 50% menores que os obtidos pelo método aproximado, resultando assim numa considerável redução dos custos diretos quando se utiliza o sistema estrutural em pórtico. / The possibility of reduction or even the elimination of the use of forms and bearings, reducing the time and improving the qualitity of the work, are some aspects which have led to the use of precasting in bridges superstructure. Recent studies report that the so-called integral bridges, jointless bridges, are becoming more used in the United States of America and in Canada because they reduce the costs of maintenance and prolonge the useful life of the constructions. Trying to associate the benefits which have resulted from the utilization of precast elements to the ones from the absence of joints, it is present in this work a constructive proposal to small span frame bridges using the precast elements in the superstructure strictly connected to the infrastructure. A design process for bending moments is presented. The comparation between the construtive proposal and similar with joint between the superestructure and infrastructure, by using this design process, shows that the direct cost is basically the same. Through the evaluation of the efforts that come from the mobile carrying with the technique of finite elements, it can reach bending moments that are even 50% lower than those gotten from the presented method. In this case, a significative direct cost reduction can gotten with frame structure system.

Este trabalho analisou o comportamento teórico e experimental de pilares de concreto armado submetidos à força de compressão centrada e executados com concreto de resistência à compressão em torno de 25 MPa. Durante a fase experimental, foram ensaiados 16 modelos com dimensões das seções transversais de 200 mm x 200 mm e 150 mm x 300 mm, sendo as alturas iguais a seis vezes a menor dimensão da seção, ou seja, 1200 mm e 900 mm, respectivamente. Além das dimensões dos pilares, outros parâmetros foram considerados, tais como a taxa de armadura longitudinal e o espaçamento e a configuração da armadura transversal. Os ensaios foram realizados em uma máquina hidráulica servo-controlada que permitiu aplicar a força de compressão com controle de deslocamento. Assim, foi possível obter o trecho pós-pico da curva força-deformação dos pilares. Os resultados experimentais mostraram que não há formação de núcleo resistente. Foi notado que as fissuras surgiram em etapa de carga muito próxima do colapso dos modelos. Para as taxas de armadura transversal adotadas, foi verificado um ligeiro cintamento e um expressivo aumento na ductilidade dos pilares. Por fim, verificou-se que o estribo suplementar, em forma de barra reta com ganchos nas extremidades contribuiu para cintar e ductilizar os modelos de pilares. / This work analysed the theoretical and experimental behaviour of reinforced concrete columns under axial compression force with concrete compressive strenght around of 25 MPa. In the experimental stage it was tested 16 specimens with cross sections of 200 mm x 200 mm and 150 mm x 300 mm. The height of the columns were six times the smallest dimension of the cross section, i.e., 1200 mm and 900 mm, respectively. Besides the dimensions of the columns, other parameters, like longitudinal reinforcement ratio and the spacing and arrangement of the transverse reinforcement were varied. The columns were loaded concentrically in an servohidraulically controlled testing machine that permitted applying the compression force with displacement control. Therefore, it was possible to obtain the force-strain curve post-peak. The results showed that were not formed resistent cores. Cracks appeared in a load stage near the failure of the specimens. For the transversal reinforcement ratio adopted, it was verified a small gain in strength and an significant increase in ductility. At last, the supplementary cross ties provided gain of strength and ductility in the columns.

O trabalho tem o objetivo de contribuir no avanço das metodologias de cálculo de esforços e deslocamentos em serviço das estruturas de pavimentos de edifícios a partir da consideração de modelos não-lineares que representam com mais fidelidade o comportamento real do concreto armado. A forte não-linearidade física revelada nas curvas tensão-deformação obtidas de ensaios de corpos de prova de concreto atesta a exigência crescente de sua consideração nos modelos matemáticos de previsão do comportamento das estruturas usuais de concreto armado. Os modelos fundamentados na Mecânica do Dano Contínuo aplicam-se à previsão do comportamento do concreto por ser este um material que apresenta degradação de suas propriedades mecânicas em função do crescimento de microfissuras continuamente distribuídas na massa do material. O trabalho consta da implementação de dois algoritmos que descrevem os modelos de dano para o concreto propostos por Mazars e Cervera et all. que tem por finalidade a determinação de esforços e deslocamentos em grelhas de pavimentos de concreto armado supondo a armadura concentrada em uma única camada e obedecendo a um regime de comportamento elasto-plástico com encruamento. O método dos elementos finitos é aplicado e o modelo é transformado da relação escrita em termos de \"tensão X deformação\" para \"momento X curvatura\". / This work aims to contribute with the displacement and effort evaluation methodology for building floor structures in service, by taking into consideration nonlinear models that can better represent the actual reinforced concrete behaviour. The strong physical non-linearities shown by the stress x strain curves built from concrete testing samples emphasise the necessity of considering them to write the mathematical models used to simulate usual reinforced concrete structures. Models based on the continuum damage mechanics are applied to evaluate the concrete behaviour, due to be that material susceptible to mechanical property degradation achieved due to the growth of microfissures continually distributed inside the body. The work consists on the implantation of two algorithms based on the damage models proposed by Mazars and Cervera et all, aiming to find displacements and efforts in reinforced concrete floor grids, assuming that the reinforcement is concentrated at a single layer and follows an elasto-plastic relationship. The classical stress x strain relationship is transformed into a relation given in terms of moment x curvature to be implemented together a non-linear finite element approach.

Esta dissertação de mestrado discute e analisa os critérios especificados em normas brasileiras e internacionais sobre projetos de sapatas isoladas em concreto armado, com relação a determinação dos esforços solicitantes, dimensionamento e detalhamento das armaduras. O trabalho contém as recomendações essenciais para o projeto e a construção de sapatas isoladas, como o tipo de fundação rasa mais freqüentemente utilizado. São discutidos os critérios apresentados no Boletim número 73 do CEB (1970), da norma brasileira \" Projeto e execução de obras de concreto armado\", NBR 6118 (1982), do Código Modelo do CEB - FIP (1991), Código de Projeto de Edifícios do ACI 318/1995, Eurocode 2 (1992) e do Texto Base para Revisão da NB 1/78(1992) e alguns modelos de cálculo não normalizados mas encontrados na literatura técnica. Observa-se em alguns desses códigos a omissão com relação ao dimensionamento no estado limite último de sapatas isoladas, onde foram, portanto, adaptados critérios indicados para lajes maciças. Exemplos de projetos de sapatas isoladas submetidas a ação centrada, excêntrica com plano de ação do momento paralelo a um dos lados do pilar e sapata com ação centrada e momentos paralelos aos dois lados do pilar são analisados para facilitar o entendimento dos conceitos emitidos pelas várias normas citadas e que são utilizadas comumente pelo meio técnico. Observou-se nos exemplos apresentados que para as tensões normais de tração foram encontradas armaduras mínimas ou valores próximos aos mínimos. Para os valores das forças cortantes e forças para verificar a punção, em alguns casos, se aproximaram das forças últimas. Foi notado que geralmente os efeitos das tensões cisalhantes determinam não só as alturas das sapatas mas também todo o seu dimensionamento. / This Thesis discusses and analyses the footing design criteria of Brazilian Code and also some international codes, in regarding to internal forces determination, dimensioning and reinforcement distribution. This work has essential recommendations to design and construct spread footing, such as the most frequently used types of shallow foundation. Criteria presented in the CEB/1970, NBR 6118/1982, CEB MC-90, ACI 318/1995, EC-2/92, and in the text which can be used as the basis for revised version of the Brazilian Code NB 1/78(1992) are discussed as well as some design models that are not yet normalized but it can be found at technical literature. lt can be observed in some of these Codes that since they do not take into consideration the ultimate limit state in spread footing design, some criteria that are applicable to slabs were adapted for this study. Some examples of spread footing under compression load design, spread footing under eccentric load having flexure plane in one side of column and in both side of column, are analysed to help understanding the concepts on the cited Codes. lt was noted on the examples that it was founded the minimum reinforcement when the structure was submitted to tension stress. Shear forces and forces used to verify punching shear effects reached the ultimate forces in some cases. lt was observed that shear tension effects determine the footing high as well as every footing dimensions.

Este trabalho discute a utilização de armadura de confinamento em vigas superarmadas de concreto armado. Essa armadura é constituída de estribos quadrados colocados na região de compressão da seção transversal da viga, aumentando a ductilidade. Para a análise numérica, utilizou-se programa computacional baseado no Método dos Elementos Finitos e que leva em consideração o efeito do confinamento no concreto, possibilitando estudar criteriosamente a influência da armadura de confinamento em vigas superarmadas. Na etapa experimental foi investigada a influência da taxa volumétrica da armadura transversal de confinamento, sendo realizados ensaios de quatro vigas superarmadas -três detalhadas com estribos adicionais destinados ao confinamento e uma projetada sem armadura de confinamento. Todas as vigas tiveram deformações nas barras da armadura de tração próximas a 'épsilon' y e resistência média à compressão do concreto de 25MPa. Os resultados experimentais mostraram que o índice de ductilidade pós-pico é proporcional à taxa volumétrica da armadura transversal de confinamento. Isso não aconteceu para o índice de ductilidade pré-pico, que teve variação aleatória com a taxa volumétrica de armadura de confinamento. Observou-se também que a resistência à compressão do concreto confinado no núcleo de confinamento diminuiu na proximidade da linha neutra. Considerando os resultados numéricos e experimentais, foi desenvolvido um processo simplificado para o dimensionamento de vigas de concreto armado com armadura de confinamento, onde a resistência à compressão do concreto confinado é função da taxa volumétrica da armadura de confinamento e da resistência do concreto não confinado / This work discusses the use of confinement reinforcement in over designed reinforced concrete beam. This reinforcement is composed by square stirrup placed on the compression zone of the beam transversal section, which improves the ductility avoiding fragile collapse. A Finite Element program was used to make a parametric numerical study. This program considers the non-linearity of the material and the confinement effect, making possible an accuracy study of those beams. In the experimental part, the influence of volumetric confinement transversal reinforcement rate was investigated by the test of four over designed beam, where three had addiction stirrup for the confinement reinforcement and one was designed without this reinforcement. All the beams were composed by 25MPa concrete. The experimental results show that the pos-peak ductility index is proportional to the volumetric confinement transversal reinforcement rate, however it was not observed for the pre-peak ductility index. It was also observed that effect of the confinement is smaller closed to the neutral axis. A simplified design process for reinforced concrete beam with reinforcement confinement was developed based on the numerical study that was performed. In this method the concrete strength is function of the transversal reinforcement volumetric rate and the non-confined concrete strength

O objetivo principal deste trabalho é sistematizar e automatizar o cálculo de lajes maciças e retangulares de edifícios, utilizando-se a Teoria das Charneiras Plásticas. Apresentam-se as formulações necessárias para a sua automatização. Aborda-se também a questão relativa às deformações nas lajes maciças em concreto necessidade de consideração das dependentes do tempo. Por fim, faz-se um estudo comparativo com o método elástico para dimensionamento de lajes maciças em concreto e com o sistema de lajes treliçadas, através de aplicações em dois pavimentos de lajes, analisando-se os aspectos técnicos e financeiros (custos) dos resultados. / The main purpose of this work is to systematize the building rectangular compact slab calculation, using the yield line theory. The necessary formulation is presented. Deflections of reinforced concrete slabs are also discussed, making evident that cracking and time dependent effects are important parameters to be considered. Finally, a comparison with the elastic method for compact slabs design and with the lattice slab systems is presented, considering two examples of building floors, taking into account technical and financial (expenses) aspects of the results.

Este trabalho apresenta modelos numéricos em elementos finitos, elaborados com o auxílio do programa ANSYS 5.5, de paredes de alvenaria estrutural apoiadas em vigas de concreto armado. São estudados diversos modelos possíveis de serem utilizados, inclusive com a consideração das não-linearidades de contato, ou seja, a separação e o deslizamento que tendem a ocorrer na interface parede-viga por ocasião do efeito arco. Para tanto, são introduzidos elementos de contato nesta interface. Os resultados obtidos são comparados entre si e também com resultados experimentais encontrados na literatura, de modo a se avaliar as características positivas e negativas de cada procedimento. / This work describes numerical procedures using ANSYS 5.5 program for modeling masonry walls supported by reinforced concrete beams. Several available procedures for this case are studied, including or not, non-linear effects that can occur at the boundary surface between the masonry wall and the concrete beam, because of the arch effect. So, obtained results for these numerical models are compared among themselves and with experimental results found in papers, in order to obtain some information about their acuity.

Nos tempos atuais, já existe um forte desenvolvimento computacional no que diz respeito a análise de estruturas com características geométricas, de cargas e vinculações previamente definidas. Assim como os processadores, tem-se investido bastante em pré e pós-processadores, os quais são responsáveis pela maior parte do tempo dedicado a um projeto. No entanto, pode-se dizer que a definição automática das características geométricas dos elementos estruturais deixa a desejar. Hoje, esta etapa ainda é feita pelo engenheiro, apenas com uma ajuda indireta da máquina. Este trabalho apresenta uma maneira ótima de fazer o pré-dimensionamento das vigas de um pavimento de concreto armado. Para isso, desenvolveu-se uma formulação de minimização do custo de uma seção transversal com a qual, através de um método de aproximações combinadas, obtém-se o mínimo custo do vigamento de um pavimento. As variáveis envolvidas na função que representa o custo são: a altura da viga e as áreas de aço. E as restrições do problema são: a taxa geométrica da armadura, a taxa de armadura de compressão em relação a de tração e a flecha máxima pré-estabelecida pelo usuário. / Nowadays, there is a continuous development in structural computational analysis for known geometrical, loading and boundary conditions. Much effort has been made on the pre and pos-processors, which is the main part of the time spent in designing. The automatic definition of the geometrical characteristics for the structural elements, however is poor yet. Today, this phase is still carried out by the engineer, only with an indirect machine help. This work presents an optimal method to automate the first draft design of the beams reinforced concrete floor. A formulation to achieve the cross-section minimum cost function is proposed and then extended to the whole floor by combined approximation methods. In order to obtain the cost function the following values have been considered: the beam depth and the steel area. As problem constraints, the steel geometric rate, the steel compression with the steel tension rate and the limit displacement have to be prescribed by the user.

O objetivo deste estudo foi investigar o processo de corrosão no aço embutido nos concretos com relação a/agl 0,40; a/agl 0,50 e a/agl 0,70, com substituição parcial do cimento por 30% de cinza da casca de arroz (CCA), 25% ou 50% de cinza volante (CV), expresso por massa de cimento, obtendo-se concretos convencionais com resistência mecânica variando entre 17 e 51 MPa, aos 28 dias de idade. O processo de corrosão foi induzido pelos íons cloreto, por exposição aos ciclos de imersão em solução com 3,5% NaCl e secagem ao ar, durante um longo período de exposição (5 anos). Foram apresentados os resultados obtidos das propriedades físicas (resistência mecânica à compressão axial, índice de vazios e absorção de água) e propriedades elétricas (queda ôhmica, resistência e capacitância do concreto e interfacial). Foram discutidas as técnicas eletroquímicas usadas para avaliar o processo de corrosão, tais como o monitoramento do potencial de corrosão (Ecorr), resistência de polarização (Rp), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e curvas de polarização. A técnica de interrupção de corrente foi usada para obter-se informações sobre a queda ôhmica no sistema. No presente estudo foram utilizados diferentes métodos de determinação da velocidade de corrosão (icorr), tais como Rp e EIS. Ambas as técnicas foram relativamente adequadas para a determinação do valor da icorr, quando o aço se encontrava no estado de corrosão ativa. O valor da icorr obtida pela extrapolação das retas de Tafel (retas tangentes às curvas de polarização) tendeu ser mais baixo. Observou-se que a técnica de Rp é relativamente simples, rápida e quantitativa, mas requer a determinação da compensação da queda ôhmica no sistema, o qual pode variar com o tempo de exposição, conteúdo de umidade, teor de íons cloreto e com o grau de hidratação. A técnica EIS pode fornecer informações precisas sobre a icorr, processo de difusão envolvido, heterogeneidade ou porosidade da matriz e interfaces do concreto. Todavia, pode criar um espectro de difícil interpretação, além de consumir muito tempo para a aquisição dos resultados. A dificuldade na técnica EIS ficou também relacionada com a obtenção direta da resistência de transferência de carga (Rt) no diagrama de Nyquist. A evolução do processo de corrosão pode ser mais bem avaliada pelo acompanhamento da diminuição da inclinação da curva log |Z| x log ƒ no diagrama de Bode, sendo esta diretamente proporcional à Rt. Para a análise dos dados de impedância, um circuito equivalente foi proposto, auxiliando na interpretação física do processo de corrosão acontecendo no sistema aço-concreto sem pozolana. Os resultados obtidos também demonstraram que os concretos com mais baixa relação a/agl estudada e com pozolana (30% CCA, 25% CV ou 50% CV, por massa de cimento) foram mais eficientes no controle da iniciação do processo de corrosão, induzida por íons cloreto, quando monitorado pela medida do Ecorr.