The experimental analysis of structures of reinforced concrete supplies subsidies to the knowledge of the behavior of structural parts built with this material. Experimental analysis in reduced scale brings great advantages in relation to experimentation of real size models, since the amount of used materials is lesser and the physical conditions for laboratory test, that in the majority of the times is a limiting subject, can be bypassed. This type of technology has a sound basis and this can be used to take the necessary advantage. The study of the strength and displacements in the ribbing flat slabs are the subject of this research, since in the geometry and loading cases not prescribed by NBR 6118:2003, the recommended simplified method presents discrepancies with the results predicted for ribbing flat slabs of diverse forms. Three equal models of this type of ribbing flat slab, in reduced scale, had been confectioned and instrumented with sights to get comparative data that validate or not the application of the simplified method for the analysis of this structural model recommended by the Brazilian Standard. For sake of comparison, a numerical model that uses the Finite Element Method was used, simulating the characteristics of the tested ribbing flat slab, with the application of software s ASYS and CYPECAD. / A análise experimental de estruturas de concreto armado fornece subsídios para o entendimento do comportamento de peças estruturais feitas com este material. A análise experimental em escala reduzida traz grandes vantagens em relação à experimentação de modelos em tamanho real, uma vez que a quantidade de materiais empregados é menor e as condições físicas para ensaio de laboratório, que na maioria das vezes é limitante, pode ser contornada. Este tipo de tecnologia encontra-se atualmente bastante sedimentada e pode ser utilizada tirando-se o proveito necessário. O estudo dos esforços e deslocamentos nas lajes cogumelo nervuradas é tema principal desta pesquisa, uma vez que nos casos de carregamento e de geometria não previstos pela NBR 6118:2003, o método simplificado recomendado apresenta discrepâncias com os resultados previstos para lajes de formas diversas utilizadas na prática. Três modelos iguais deste tipo de laje, em escala reduzida, foram confeccionados e instrumentados com vistas a se obter dados comparativos que validem ou não a aplicação dos métodos simplificados para a análise deste tipo estrutural recomendados pela Norma brasileira. Ainda para fins comparativos, foi utilizado modelo numérico por elementos finitos, simulando as características das lajes ensaiadas, com a aplicação dos softwares ANSYS e CYPECAD.

Estruturas com protensão não aderente estão sendo utilizadas como uma alternativa na tecnologia de projeto e execução de edifícios. Este trabalho apresenta a análise numérica de estruturas com protensão não aderente. Para este fim, foi desenvolvido um programa computacional onde implementou-se um modelo não linear físico e geométrico através do método dos elementos finitos. O comportamento dos materiais é descrito por um modelo elasto-viscoplástico. No concreto, são utilizados elementos finitos isoparamétricos tridimensionais. Para representar o seu comportamento após a fissuração é utilizado o modelo de fissuras distribuídas. As armaduras são incluídas através do modelo incorporado, utilizando-se de elementos unidimensionais isoparamétricos.As armaduras passivas são consideradas como uma linha de material mais rígido no interior do elemento de concreto, existindo uma aderência perfeita entre o concreto e o aço. Nas armaduras não aderentes, é considerada a compatibilidade de deslocamentos entre os materiais apenas nas ancoragens, sendo que a armadura pode movimentar-se livremente no interior do concreto. O modelo não linear geométrico, utilizado para o concreto e para a armadura, foi desenvolvido com base na formulação Lagrangeana Total, considerando grandes deslocamentos e pequenas deformações. Para verificar a precisão do modelo computacional, compararam-se resultados numéricos com valores experimentais disponíveis na literatura. / Unbonded prestressed concrete structures have been increasingly used as an alternative in the technology of design and construction of buildings. This work presents a numerical analysis of unbonded prestressed concrete structures. To accomplish this, a computational program has been developed in which a physical and geometrical nonlinear model was implemented through the finite element method. Materials behavior has been described through an elasto-viscoplastic model. In the concrete, a threedimensional isoparametric finite element has been used. To represent its behavior after cracking, the smeared cracking model has been used to. The prestressing tendons and reinforcement have been included according with the embedded model approach by the use of one-dimensional isoparametric elements. The reinforcement has been considered in the model as a line of a stiffer material inside the concrete element, with a perfect bonding between concrete and steel. As for the unbonded tendons, displacement compatibility between materials has been considered only at the anchorages, but they are allowed to move freely along their length inside the concrete. The geometric nonlinear model that has been used for the concrete, reinforcement and tendons has been developed according to the Total Lagrangean formulation, considering large displacements and small strains. In order to evaluate the accuracy of the computational model, numerical results have been compared with experimental values available in the literature.

Devido ao alto custo dos estudos referentes à análise dos efeitos causados pelo aquecimento em elementos estruturais integrantes de uma estrutura completa, em função da complexidade de instalações e equipamentos necessários para ensaios experimentais desse gênero, esse tipo de pesquisa ainda é escasso no Brasil e no mundo. Uma alternativa consiste no uso de simulações computacionais, que permitem analisar o suposto comportamento do fogo durante um incêndio, testar hipóteses acerca das causas e estimar fluxos de temperatura e particulados. Porém, dada a incerteza acerca da precisão e acurácia dessas ferramentas de simulação para representar situações reais, sua validade é muitas vezes questionada. Cabe, portanto, analisar a eficiência das mesmas através do uso de estudos de caso, contexto no qual se enquadra o presente trabalho. No mesmo se buscou reproduzir, usando uma das ferramentas de simulação computacional mais modernas, o software “Fire Dynamics Simulator”, do NIST, um incêndio ocorrido em uma estrutura real. O caso escolhido foi o incêndio no Shopping Total, em Porto Alegre-RS, em função da disponibilidade de dados acerca de danos e estimativas de temperaturas atingidas em diferentes locais, derivados de uma inspeção detalhada efetuada após o sinistro, com o objetivo de reconstruir a dinâmica do mesmo e identificar os elementos deteriorados. O trabalho discute as dificuldades envolvidas no processo de geração de um modelo capaz de representar adequadamente o incêndio. Após a reprodução da arquitetura da estrutura, foi necessário testar vários cenários, usando formas distintas de ignição e representação da carga de incêndio e ajustando as propriedades dos materiais de forma a reproduzir as características reais do sinistro. Após o ajuste da dinâmica de incêndio, se efetuou um estudo comparativo das curvas de temperatura atuantes em alguns elementos de interesse, estimadas pela simulação, e indícios obtidos por ensaios de amostras coletadas após o incêndio. Os resultados obtidos indicam que as ferramentas de simulação são promissoras, mas que é necessário investir na formação de bancos de dados mais amplos e precisos sobre as características dos materiais encontrados nas edificações, para poder fornecer aos programas informações sobre comportamento de ignição e propriedades em temperatura ambiente e sob aquecimento. Ficou evidente que a introdução de estratégias para consideração do fenômeno de deterioração brusca dos materiais por spalling é fundamental para que se possa reproduzir a dinâmica de alguns incêndios reais. Com os ajustes e adaptações efetuados foi possível ter uma boa aproximação do comportamento registrado na estrutura real através da simulação numérica. Esta pesquisa foi desenvolvida junto ao Centro Nacional de Supercomputação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. / Due to the high cost of studies concerning the analysis of the effects caused by heating in structural members of a complete structure, arising from the complexity of facilities and equipment required for experimental tests of this kind, this kind of research is still scarce in Brazil and worldwide. As an alternative it is possible to use computational simulations that enable fire behavior analysis during a fire as well as testing different hypothesis for their causes and estimated temperature and particulate flows. However, there is still a lot of uncertainty about the performance of such simulation tools to represent real situations, and their validity is often questionable. Thus, it is necessary to analyze their efficiency through the use of case studies, context in which this study fits. This study attempted to represent, using one of the most modern tools of computer simulation, the software "Fire Dynamics Simulator, " NIST, a fire occurred in an real structure. The case chosen was the real fire that occurred at the Shopping Total, in Porto Alegre, RS, due to availability of data about damage and estimates of temperatures reached in different locations, obtained from a detailed inspection that was conducted in the building after the fire occurrence, in order to reconstruct the dynamics of the fire and identify the damaged elements. This dissertation discusses the difficulties involved in the generation of a model capable of adequately representing the fire. After reproducing the building structure, it was necessary to test several fire scenes using different forms of ignition and representation of the fire load and adjusting the material properties to reproduce the real fire characteristics. After adjusting the dynamics of the fire, was then conducted a comparative study of the temperature curves acting on the targeted structural elements, estimated by simulation, and evidence obtained by testing samples collected after the fire. The results indicated that the simulation tools are promising, but it is necessary to invest in the formation of larger databases and precise about the characteristics of the materials found in buildings in order to provide information to programs about ignition behavior and properties at room temperature and under heating. It was evident that the introduction of strategies for consideration by the sharp deterioration of materials by spalling is essential to reproduce the dynamics of some real fires. With the adjustments and adaptations made was possible to have a good approximation of the real structural behavior recorded by numerical simulation. This research was developed at the National Center of Supercomputing from the Federal University of Rio Grande do Sul.

O concreto é o segundo material mais consumido no mundo, perdendo somente para água, justificando a importância de estudos que envolvam seu comportamento frente à durabilidade, e que objetivam a obtenção de estruturas com longas vidas úteis. Dentre as diversas manifestações patológicas que ocorrem nas estruturas de concreto armado, a corrosão das armaduras tem uma grande incidência, como já comprovado por diversos autores. A corrosão das armaduras ocorre pela ação de agentes agressivos sendo que os dois principais são a carbonatação e a penetração de cloretos. Em função da grande costa marítima do Brasil, a ação de íons cloretos é a mais significativa, deteriorando estruturas e levando a necessidade de manutenções periódicas. Porém, sabe-se do alto custo para realização destas manutenções. Em função da preocupação com a manutenção e gastos das estruturas de concreto armado, este estudo objetivou realizar uma validação dos ensaios de corrosão por cloretos em estruturas de concreto armado a partir de meta-análise dos dados de técnicas eletroquímicas utilizadas nos trabalhos de teses e dissertações desenvolvidos no Brasil. Pretende-se desta maneira realizar um mapeamento das pesquisas na área de corrosão em armaduras de concreto armado realizadas no Brasil e direcionar os futuros estudos. Pretende-se também realizar uma análise conjunta de todos estes trabalhos para verificar a quantidade e qualidade dos mesmos sob uma visão do conjunto nacional. Registrou-se a falta de pesquisas na região Norte do país e a centralização das mesmas nas regiões Sudeste e Sul. Com o uso de técnicas estatísticas conclui-se a falta de diversas combinações de variáveis (relação água/cimento, tipo de cimento, método de indução de cloretos, adição de materiais, entre outros) para criação de um modelo brasileiro confiável. / Concrete is the second most consumed material in the world, second only to water, explaining the importance of studies involving behavior concerning durability, and aimed to obtain structures with long lifetimes. Among the various pathologics that occur in reinforced concrete structures, corrosion of the reinforcement has a major impact, as proven by several authors. The reinforcement corrosion occurs by the action of aggressive agents and the two main ones are carbonation and chloride penetration. Due to the great sea coast of Brazil, the action of chloride ions is the most significant and deteriorating structures leading to the need for periodic maintenance, but it is known the high cost of implementing these maintenances. Because of concerns with the maintenance and expense of concrete structures, this study aimed to perform a validation of the corrosion by chlorides in reinforced concrete structures from the meta-analysis of data from electrochemical techniques used in the work of theses and dissertations developed in Brazil. The aim is thus to map the research on corrosion in reinforced concrete made in Brazil and direct future studies. Also perform a joint analysis of all these works to verify the quantity and quality of these in a vision of the National Assembly. We observed the lack of research in the northern region of the country and centralizing them in the Southeast and South By using statistical techniques concludes the lack of various combinations of variables (water / cement ratio, cement type, method induction of chloride, addition of materials, among others) to create a Brazilian model reliable.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-07-27T16:48:22Z No. of bitstreams: 1 133478.pdf: 963295 bytes, checksum: a5ef4ec13ae3f5c5366f50bbf62c2bd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T16:48:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 133478.pdf: 963295 bytes, checksum: a5ef4ec13ae3f5c5366f50bbf62c2bd9 (MD5) Previous issue date: 1973-02 / Examina-se o problema da determinação da capacidade de carga das colunas de concreto armado com seções transversais em forma de círculo ou coroa circular, quando solicitadas por cargas axiais excêntricas. Os efeitos da variação da geometria da linha elástica e da não-linearidade dos diagramas tensão-deformação do concreto e do aço são analisados através de métodos numéricos. O processo de cálculo desenvolvido foi programado para utilização de um computador na construção de ábacos destinados à determinação da capacidade de carga das colunas em estudo. As hipóteses adotadas baseiam-se nas recomendações do Comité Européen du Béton - Fédération Internationale de la Précontrainte (CEB-FIP). / In this thesis we analyse the behavior of beam-columns with circular or annular cross sections under eccentric longitudinal load. The influence of the changes in shape of the elastic and the non-linearity of the stress-strain curves for both concrete and reinforcement steel is considered through numerical methods. A computer program for the numerical calculation was developed for plotting graphs used in the determination of bearing capacity of columns being studied. The basic assumptions are from the CEB-FIP Recommendations.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-11T13:27:21Z No. of bitstreams: 1 137199.pdf: 2820509 bytes, checksum: 963716331a73ff97e1d6a4b34dff9ac6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T13:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 137199.pdf: 2820509 bytes, checksum: 963716331a73ff97e1d6a4b34dff9ac6 (MD5) Previous issue date: 1974-12 / Apresenta-se neste trabalho um programa para análise não-linear de pórticos planos de concreto armado. É utilizado um processo iterativo constituído por etapas lineares de cálculo. Admite-se não só a não-linearidade dos diagramas tensão-deformação dos materiais, como também consideram-se os efeitos de segunda ordem decorrentes da interação axial-flexão. O programa em questão limita-se ao estudo dos pórticos planos dotados de elementos de eixo reto, permitindo-se, indistintamente, a ocorrência de membros de seção circular e de seção retangular numa mesma estrutura. Acrescente-se ainda que para cada elemento, além de ser prevista uma subdivisão em trechos de características constantes, considera-se também a possibilidade de liberações nos extremos. Pode-se empregar o programa tanto na determinação de esforços e deslocamentos associados a diversas hipóteses de carregamento, como também na pesquisa da capacidade de carga da estrutura. No que diz respeito aos diagramas tensão-deformação dos materiais e no que se refere ao esgotamento da capacidade resistente da seção transversal, são adotadas as recomendações do CEB-FIP. Incluem-se alguns exemplos de aplicação, entre os quais destaca-se uma investigação visando comprovar a eficiência do método aproximado do CEB-FIP, indicado para o dimensionamento de peças longas (λ≥35) solicitadas simultaneamente a flexão e compressão. / In this dissertation a computer program for non-linear analysis of reinforced concrete plane frames is presented. An iterative technique consisting of breaking the solution into several linear steps is used. Both the non-linear relationship between stresses and strains for the materials, as well as the second-order effects due to the axial-flexural interaction, are considered in the analysis. The computer program is available for plane frames with straight members and alternatively members with circular and rectangular cross-section in the same structure are allowed. In addition, for each member it is possible to perform a subdivision into segments of constant characteristics, and also to allow for discontinuities at the ends. The computer program can be employed for calculating member forces and displacements associated with several loading hypotheses and also in the estimate of the bearing capacity of the structure. Refering to the stress-strain curves for the materials and to the ultimate strength of the cross-section, the CEB-FIP recommendations are used. Among the applications presented is an investigation in order to check the efficiency of he approximate method of the CEB-FIP, proposed for the design of slender members (λ≥35) subjected to combined bending and axial compression.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-11T14:14:47Z No. of bitstreams: 1 135345.pdf: 2525195 bytes, checksum: 2f63ab84c1a44f9cffee39b67498067f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T14:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 135345.pdf: 2525195 bytes, checksum: 2f63ab84c1a44f9cffee39b67498067f (MD5) Previous issue date: 1974-06 / Verifica o comportamento de cantos, em ângulo reto, formados por placas de concreto armado, apresentando tração na parte interna. Nos dezesseis modelos ensaiados, foram testados os dois tipos de armadura usuais aqui no Brasil, tendo sido feito, para apenas um deles, o estudo da influência do acréscimo de barras inclinadas em diferentes percentagens, colocadas ou não em mísula. Com base nos resultados obtidos, são feitas aqui comparações entre os modelos testados sob os pontos de vista de eficiência, fissuração em carga de serviço e rigidez, visando concluir qual dos tipos de armadura empregados seria o mais recomendável. / Verify the behaviour of rightangle corners formed by reinforced concrete plates when subjected to tensile stresses on the inside faces. Sixteen test specimens presenting two types of details largely used in Brazil were tested. The influence of different percentages of inclined reinforcement placed or not in haunch was investigated for one of these details. Comparisons were made among the tested specimens focusing the efficiency, cracking under working loads and stiffness in order to determine which one of the tested details would yield the best performance.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-15T14:34:55Z No. of bitstreams: 1 137205.pdf: 2867585 bytes, checksum: 0c92cf761cbe471422fac86b41d64e07 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T14:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 137205.pdf: 2867585 bytes, checksum: 0c92cf761cbe471422fac86b41d64e07 (MD5) Previous issue date: 1974-12 / Apresenta e analisa os primeiros resultados de medida direta de deformações no concreto da placa de reação (laje protendida em duas direções) do Laboratório de Estruturas do Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro. A observação realizada teve como objetivos a obtenção da fluência do concreto e a variação com o tempo do Coeficiente de Poisson correspondente às deformações instantânea e lenta no estado plano de tensões. A verificação da segurança no estado limite de utilização e no estado limite último da placa de reação sob a ação dos sistemas de forças auto-equilibradas é apresentada paralelamente neste trabalho. O conjunto de aparelhos empregados constou de 31 extensômetros elétricos de resistência tipo Carlson e 12 bases para leituras com o extensômetro mecânico removível "defórmetro de Huggenberger". O período de observação correspondente aos resultados apresentados está compreendido entre a concretagem e um ano após a realização da protensão. As variações de temperatura que ocorrem no interior da massa de concreto durante a fase de hidratação do cimento e, ao longo do tempo, podem ser constatadas através de gráficos temperatura-tempo. Os Princípios e Recomendações do Comitê Europeu do Concreto (CEB) e da Federação Internacional da Protensão (FIP) foram utilizados nessa pesquisa, procurando-se também estabelecer uma comparação de alguns resultados obtidos experimentalmente com os valores propostos por estas Recomendações. / Present and analyse the first results of direct strain measurement in the concrete of the test slab (prestressed slab in two directions) of the Laboratório de Estruturas do Centro de Tecnologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro. The purpose of the work is to observe the creep of the concrete and the change with time of Poisson's ratio relative to instantaneous and deferred deformations in plane stress. The safety check in the serviceability limit state and in the ultimate limit state of the test slab under systems of self-equilibrated forces are presented in parallel in this work. The set of employed instruments consisted of 31 Carlson electric strain gauges and 12 supports for readings with removable mechanical strain gauges "deformeter Huggenberger". The observation period corresponding to the results presented is between the concrete placing and one year after prestressing. The change in temperature which occurs in mass concrete during cement hydration and along of time is presented in graphical form. The Principles and Recommendations of the Comité Européen du Béton (CEB) and of the Fédération Internationale de la Précontrainte (FIP) were used in this research, in an attempt to establish a comparison of some experimental results with those proposed by the Recommendations.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-15T17:05:22Z No. of bitstreams: 1 137203.pdf: 3859577 bytes, checksum: 7415aafb4a2db5a380146229de96cf72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T17:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 137203.pdf: 3859577 bytes, checksum: 7415aafb4a2db5a380146229de96cf72 (MD5) Previous issue date: 1974-11 / Neste trabalho estuda-se a flexão de vigas de concreto de agregado leve armado com aço comum, visando a verificação, para este tipo de concreto, da aplicabilidade das recomendações do Comité Européen du Betón - Federatión Internationale de la Precontrainte (CEB-FIP). Os 12 modelos ensaiados têm as mesmas dimensões, constituindo 6 pares de vigas diferindo apenas na percentagem geométrica de armadura. Os resultados dos ensaios são comparados com a análise teórica realizada a partir das recomendações do CEB-FIP. / The subject of this dissertation deals with the bending analysis of light. Our final aim is to compare the experimental results with the CEB-FIP standards for this type of concrete. Twelve specimens were tested. All the beams tested were casted with the same geometry and dimensions, only the geometrical percentage of the reinforcement was a varied for each pair of beams. The experimental results are compared with those obtained by theoretical analysis taking into account the CEB-FIP recommendations.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-06T13:37:47Z No. of bitstreams: 1 141780.pdf: 1801784 bytes, checksum: 9f0b536c7bc656f6741e3e62f2d72cc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T13:37:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 141780.pdf: 1801784 bytes, checksum: 9f0b536c7bc656f6741e3e62f2d72cc8 (MD5) Previous issue date: 1976-02 / Representa um passo a mais dentro de um estudo mais teórico e aprofundado sobre estruturas planas de concreto armado. É apresentado um programa para análise de pórticos planos de concreto armado em que dois tipos de não linearidades são levados em conta: 1) Não linearidade geométrica: é tratada aqui, levando-se em consideração os efeitos de segunda ordem decorrentes da interação axial flexão; 2) Não linearidade física: consiste em considerar as características físicas dos materiais (concreto e aço), tendo em vista as recomendações CEB-FIP. O programa foi desenvolvido para barras de eixo reto de seção qualquer (simétricas em relação ao plano da estrutura) e com qualquer distribuição de armadura. Quanto as suas aplicações, podemos utilizá-lo para uma análise de esforços e deslocamentos mediante um carregamento definido, bem como, para uma pesquisa da capacidade de carga, na qual seu comportamento não linear é analisado para cada intensidade de carregamento, até que seja atingida a carga máxima admitida pela estrutura. Estão incluídos, ao final do trabalho, alguns exemplos e comparações com outros métodos do gênero, bem como algumas observações a respeito da consideração dos efeitos da fluência no concreto sob carga de longa duração. / This work is a further step into a more theoretical and profound study on reinforced concrete structures. A program is presented for analysis of reinforced concrete plane frames, where two different types of non linearities are dealt with: 1) Geometrical non linearity: considering the second-order effects, resulting from axial-flexural interaction; 2) Physical non linearity: considering the physical characteristics of materials (concrete and steel), through the approach adopted by the CEB-FIP recommendations. This program was developed for straight members, with any cross-section (symmetrical to the structure plane), and with any reinforcement distributions. As for its applicability, it may be employed for an analysis of forces and displacements for a definite loading, as well as for a research on load-bearing capacity, in which its non linear performance is analysed for each loading intensity, until the structure maximum load-bearing capacity is obtained. At the end of this study, a few examples and comparisons with other approaches of the sort are included, as well as some remarks on the effects of creep in concrete under sustained loads.