Nas últimas décadas, a utilização de fibras de aço no reforço de elementos de concreto tem aumentado significativamente no cenário nacional e mesmo internacional, pois esta utilização melhora em muito as propriedades do material resultante, reduzindo sua fragilidade característica perante esforços de tração. Embora muito se conheça a respeito do comportamento de concretos reforçados com fibras sob solicitações uniaxiais, é sempre desejável que se possa prever adequadamente um comportamento mais amplo dos elementos feitos com tais materiais. Sendo assim, uma das soluções práticas para este tipo de questão seria a realização de ensaios sob solicitações biaxiais. No entanto, este tipo de análise se torna inviável em muitos casos, devido à falta de equipamentos adequados para sua realização. Assim, buscando-se colaborar com um melhor conhecimento dos concretos reforçados com fibras, o presente trabalho procurou desenvolver aparatos de ensaio de baixo custo capazes de solicitar corpos-de-prova em duas direções ortogonais. O comportamento do concreto reforçado com frações volumétricas de 0,5%, 1,0% e 1,5% de fibra foi, desta forma, avaliado a partir das seguintes proporções entre as tensões principais: ơ 2/ ơ 1 = 0/-1; ơ 2/ ơ 1 = -0,2/-1; ơ2 / ơ 1 = -0,5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1. A partir das informações de resistência última e das deformações específicas obtidas nos ensaios, foi possível traçar as curvas de ruptura e analisar os padrões de ruptura do concreto reforçado com fibras de aço. Como esperado, os resultados obtidos nos ensaios mostraram que, sob estados de tensões biaxiais, ocorreu um aumento da resistência última e da rigidez do concreto para todas as relações de tensão analisadas ( ơ2/ ơ 1 = 0/-1; ơ 2/ ơ 1 = -0,2/-1;ơ 2/ ơ 1 = -0,5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1). O aumento da resistência última em compressão biaxial, quando comparado ao concreto sob compressão uniaxial, foi de aproximadamente 20% para o concreto simples e, devido à adição de fibra, foi de aproximadamente 95% para uma relação de tensão igual a ơ 2/ ơ 1 = -0,5/-1. / In the last decades, the use of steel fibers to reinforce concrete elements has been significantly increased in the national scenario and even internationally, since its usage considerably improves the resulting material’s properties, reducing its characteristic fragility under tension. Although much is already known about the behavior of fiber reinforced concretes under uniaxial forces, a better understanding of the behavior of elements made of such materials is always desired. Therefore, a practical solution for this kind of problem would be to undertake biaxial tests. Nevertheless, this type of analysis sometimes turns out to be unviable because of the lack of adequate equipment for its realization. In this way, in an attempt to contribute with a better understanding of the fiber reinforced concretes, the present work tried to develop low-cost apparatuses capable of orthogonally loading specimens in two directions. The behavior of concrete reinforced with fiber volumetric fractions of 0.5%, 1.0%, and 1.5% was, therefore, evaluated under the following principal stresses’ proportions: ơ 2/ ơ 1 = ơ/-1;ơ 2/ ơ 1 = -0.2/-1; ơ 2/ơ 1 = -0.5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1. From the ultimate strength values and from the obtained strains in the carried out tests, the rupture curves were possible to be plot, and the rupture modes and patterns of the fiber reinforced concretes were possible to be analyzed. As expected, the obtained results in the tests showed that, under biaxial stress states, an increase in ultimate strengths and stiffness of concretes for all the stress relations analyzed occurred ( ơ 2/ ơ 1 = 0/-1; ơ 2/ơ 1 = -0,2/-1; ơ 2/ ơ 1 = -0,5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1). The increase in the ultimate strength in biaxial compression, when compared with concrete under uniaxial compression, was of about 20% for plain concrete and, due to the addition of fibers, about 95% for a stress relation equals to ơ 2/ ơ 1 = -0.5/-1.

As valvas cardíacas têm como função manter o fluxo unidirecional do sangue e para isso conta com uma arquitetura anisotrópica da matriz extracelular que assegura e sustenta uma adequada função sob condições de alta e baixa pressão. A valvopatia é uma desordem que pode acometer qualquer uma das valvas cardíacas por qualquer modificação em sua estrutura que impossibilita o seu adequado funcionamento. Estudos demonstram que o stress mecânico ocasionado pelo fluxo sanguíneo pode interferir na estrutura organizacional das células e matriz extracelular da valva. O presente estudo teve como objetivo investigar as possíveis alterações estruturais e ultraestruturais que a hipertensão arterial, induzida por L-NAME, pode ocasionar na valva atrioventricular esquerda (mitral) de corações de ratos. Os animais receberam L-NAME (40mg/kg/dia), previamente diluído na água de beber, durante um período de cinco semanas. Ao final da quinta semana foi realizada a eutanásia dos animais e fragmentos da válvula parietal foram coletados e processados para microscopia de luz e eletrônica. Foram analisadas as estruturas morfológicas das válvulas tanto para microscopia óptica (histoquímica) quanto microscopia eletrônica (histoquímica ultraestrutural e imunohistoquímica ultraestrutural), assim como, a espessura da válvula e a quantificação (%/area) das fibras elásticas e colágenas através do programa ImagePro-Plus 4.5. Os animais tratados com L-NAME desenvolveram hipertensão a partir da segunda semana de administração do fármaco. Estruturalmente foi possível identificar uma desorganização das fibras elásticas e colágenas com regiões de fragmentação. Os animais hipertensos apresentaram regiões da válvula mais espessas do que o controle, além de uma menor porcentagem de fibras colágenas. Ultraestruturalmente, identificamos modificações do endotélio nos animais tratados com L-NAME, que se apresentou com contorno irregular e com acúmulos de vesículas no seu interior. Além disso, foi observada também fragmentação da lâmina basal, desorientação das fibras colágenas, acúmulo de fibras oxitalânicas próximo ao endotélio e fragmentação das fibras elástica da região atrial. O presente trabalho concluiu que o aumento da pressão sanguínea, caracterizada pela hipertensão, ocasiona modificações na estrutura morfológica da válvula, que pode estar associado de forma sinérgica com a inibição da síntese óxido do nítrico, podendo assim, prejudicar o seu perfeito funcionamento. / The heart valves are designed to maintain the unidirectional blood flow and for this reason they have an anisotropic architecture of the extracellular matrix that ensures and maintains proper function under conditions of high and low pressure. The valve disease is a disorder that can affect any of the heart valves, marked by any change in its structure that prevents its proper operation. Studies show that the mechanical stress caused by blood flow may interfere with the organizational structure of cells and extracellular matrix of the valve. This study aimed to investigate the possible structural and ultrastructural changes that hypertension, induced by L-NAME, can cause to the left atrioventricular valve (mitral) from hearts of rats. The animals received L-NAME (40mg/kg/dia), previously diluted in water, for five weeks. At the end of the fifth week euthanasia of animals was performed and the valve parietal fragments were collected and processed for light microscopy (histochemistry) and electron microscopy (ultrastructural histochemistry and ultrastructural immunohistochemistry). It was analyzed the morphological structure of the valves at both structural (light microscopy) and ultrastructural (electron microscopy), as well as the thickness of the valve and quantification (% / area) of the elastic and collagen fibers through the ImagePro-Plus 4.5. The animals treated with L-NAME developed hypertension from the second week of administration of the drug. Structurally, it was possible to identify a disorganization of the elastic and collagen fibers with regions of fragmentation. The hypertension animals showed thicker valve regions than control, plus a smaller amount of collagen fibers. Ultrastructurally, it was identified changes of the endothelium in animals treated with L-NAME, where it presented irregular contours and accumulations of vesicles inside. Furthermore, it was also observed fragmentation of basal lamina, disorientation of collagen fibers, fiber oxytalan accumulation near the endothelium and fragmentation of elastic fibers of the atrial layer. This study concluded that increased blood pressure, characterized by hypertension, causes changes in the morphological structure of the valve, which may be linked in with the synergistic inhibition of nitric oxide synthesis, and may thus undermine its perfect operation.

Nos últimos anos o conhecimento do comportamento de estruturas de concreto armado reforçadas com materiais compósitos aumentou significativamente, devido aos esforços em pesquisa induzidos pelo crescente interesse da indústria da construção.Todavia, precisam ser mais bem investigadas questões relativas à ligação concreto-reforço, assim como a durabilidade e a resposta ao longo do tempo de estruturas reforçadas. Buscando colaborar neste sentido, o objetivo principal desta tese foi estudar os mecanismos de falha prematura, devido ao carregamento cíclico ao efeito da concentração de tensão no compósito na região de fissuração do concreto. O comportamento da ligação foi estudado simulando experimentalmente situações de fissuração por flexão e cisalhamento, separadamente. Os resultados não confirmaram a hipótese de que os deslocamentos diferenciais na borda de uma fissura geram esforços de cisalhamento que provocam primeiramente a ruptura do compósito, indicando que o principal problema pode ser deformações localizadas. Confirmaram, porém, a importância de ancoragens adicionais e indicaram que o comprimento de ancoragem necessário nos compósitos não é muito elevado, aproximadamente 200mm. Já a influência do carregamento cíclico foi estudada em dois grupos de vigas, de tamanho reduzido e em escala real, submetidas a diferentes níveis de variação da tensão (20% a 70%) e tensão mínima (10% a 40%), no intuito de obter informações do comportamento à fadiga em diversas circunstâncias. Compósitos formados com fibras de vidro e aramida foram testados como alternativas de menor custo, além do carbono. Os resultados mostraram que o comportamento à fadiga dos diferentes compósitos varia, com vantagem para o PRF de carbono. A falha por fadiga é governada pela fratura das barras de aço, mas a presença do reforço aumenta a vida útil, não só reduzindo a tensão na armadura mas também retardando a falha. A presença do reforço, especialmente quando são usadas diversas camadas de fibras, parece contribuir para o retardamento da falha por fadiga, devido ao controle do processo de fissuração. Os resultados permitiram criar modelos de regressão linear para previsão da resistência à fadiga, para vigas reforçadas e não reforçadas, que se ajustaram bem aos dados de vários pesquisadores em comparação a outros modelos. O modelo proposto indica que quando são aplicadas tensões altas, a falha por fadiga pode ocorrer primeiramente no compósito ou na interface. Estudos adicionais, para caracterizar o comportamento à fadiga de estruturas reforçadas com PRF quando as tensões ou variações no reforço são elevadas e para confirmar se o limite à fadiga dos PRF realmente se localiza em torno de uma variação de tensão de 200MPa, valor superior ao recomendado pelo ACI 215R (150MPa). / Knowledge about the behavior of RC structures strengthened with fiber reinforced polymers has significantly increased in the last few years, due to a strong research effort induced by a growing interest from practitioners. Nonetheless, there are still some important issues regarding the behavior of these materials that require attention, such as characterization of premature failure mechanisms, durability requirements and long time response under load. The main objective of this study was to analyze failure mechanisms related to fatigue due to cyclic loads and tension concentration in the composite in regions of cover concrete cracking. The bonding behavior in regions where the cover concrete was cracked was studied by experimental simulation of flexural and shear cracking, separately. The results did not confirm the initial hypothesis that crack tip differential displacements induce shear stresses that produce early composite failure, indicating that the main problem was probably due to localized tensile strain. The data collected, however, highlighted the importance of using additional anchorage laces and suggested that the effective anchorage length of a PRF is approximately 200mm. The effects of cyclic loads was investigated in real scale and reduced size beams, subjected to different levels of stress variation (20% to 70%) and distinct values of minimum stress (10% to 40%), in order to gather information about behavior under various circumstances. Glass and aramid fiber composites were tested as lower cost reinforcement alternatives. The results showed that the fatigue behavior of different composites varies, with CFRP having the best performance. Failure is normally controlled by the fatigue of the steel bars, but the presence of the reinforcement reduces the stress levels in the steel and increases fatigue service life considerably. The presence of the reinforcement, especially when multi-layered, also seems to delay the fatigue failure due to cracking control. Regression models were developed to predict the fatigue service life of strengthened beams that had a better fit to experimental data collected in this work and by other researchers than other models tested. The model suggests that when high stresses are applied, fatigue might occur first in the composite or the bonding interface. Additional work is required to confirm the indication that the fatigue limit of strengthened beams is associated with a stress level of 200MPa in the rebar, higher than the recommended value (150 MPa) used in the ACI design guideline 215R.

Nas últimas décadas, a utilização de fibras de aço no reforço de elementos de concreto tem aumentado significativamente no cenário nacional e mesmo internacional, pois esta utilização melhora em muito as propriedades do material resultante, reduzindo sua fragilidade característica perante esforços de tração. Embora muito se conheça a respeito do comportamento de concretos reforçados com fibras sob solicitações uniaxiais, é sempre desejável que se possa prever adequadamente um comportamento mais amplo dos elementos feitos com tais materiais. Sendo assim, uma das soluções práticas para este tipo de questão seria a realização de ensaios sob solicitações biaxiais. No entanto, este tipo de análise se torna inviável em muitos casos, devido à falta de equipamentos adequados para sua realização. Assim, buscando-se colaborar com um melhor conhecimento dos concretos reforçados com fibras, o presente trabalho procurou desenvolver aparatos de ensaio de baixo custo capazes de solicitar corpos-de-prova em duas direções ortogonais. O comportamento do concreto reforçado com frações volumétricas de 0,5%, 1,0% e 1,5% de fibra foi, desta forma, avaliado a partir das seguintes proporções entre as tensões principais: ơ 2/ ơ 1 = 0/-1; ơ 2/ ơ 1 = -0,2/-1; ơ2 / ơ 1 = -0,5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1. A partir das informações de resistência última e das deformações específicas obtidas nos ensaios, foi possível traçar as curvas de ruptura e analisar os padrões de ruptura do concreto reforçado com fibras de aço. Como esperado, os resultados obtidos nos ensaios mostraram que, sob estados de tensões biaxiais, ocorreu um aumento da resistência última e da rigidez do concreto para todas as relações de tensão analisadas ( ơ2/ ơ 1 = 0/-1; ơ 2/ ơ 1 = -0,2/-1;ơ 2/ ơ 1 = -0,5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1). O aumento da resistência última em compressão biaxial, quando comparado ao concreto sob compressão uniaxial, foi de aproximadamente 20% para o concreto simples e, devido à adição de fibra, foi de aproximadamente 95% para uma relação de tensão igual a ơ 2/ ơ 1 = -0,5/-1. / In the last decades, the use of steel fibers to reinforce concrete elements has been significantly increased in the national scenario and even internationally, since its usage considerably improves the resulting material’s properties, reducing its characteristic fragility under tension. Although much is already known about the behavior of fiber reinforced concretes under uniaxial forces, a better understanding of the behavior of elements made of such materials is always desired. Therefore, a practical solution for this kind of problem would be to undertake biaxial tests. Nevertheless, this type of analysis sometimes turns out to be unviable because of the lack of adequate equipment for its realization. In this way, in an attempt to contribute with a better understanding of the fiber reinforced concretes, the present work tried to develop low-cost apparatuses capable of orthogonally loading specimens in two directions. The behavior of concrete reinforced with fiber volumetric fractions of 0.5%, 1.0%, and 1.5% was, therefore, evaluated under the following principal stresses’ proportions: ơ 2/ ơ 1 = ơ/-1;ơ 2/ ơ 1 = -0.2/-1; ơ 2/ơ 1 = -0.5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1. From the ultimate strength values and from the obtained strains in the carried out tests, the rupture curves were possible to be plot, and the rupture modes and patterns of the fiber reinforced concretes were possible to be analyzed. As expected, the obtained results in the tests showed that, under biaxial stress states, an increase in ultimate strengths and stiffness of concretes for all the stress relations analyzed occurred ( ơ 2/ ơ 1 = 0/-1; ơ 2/ơ 1 = -0,2/-1; ơ 2/ ơ 1 = -0,5/-1; ơ 2/ ơ 1 = -1/-1). The increase in the ultimate strength in biaxial compression, when compared with concrete under uniaxial compression, was of about 20% for plain concrete and, due to the addition of fibers, about 95% for a stress relation equals to ơ 2/ ơ 1 = -0.5/-1.

As valvas cardíacas têm como função manter o fluxo unidirecional do sangue e para isso conta com uma arquitetura anisotrópica da matriz extracelular que assegura e sustenta uma adequada função sob condições de alta e baixa pressão. A valvopatia é uma desordem que pode acometer qualquer uma das valvas cardíacas por qualquer modificação em sua estrutura que impossibilita o seu adequado funcionamento. Estudos demonstram que o stress mecânico ocasionado pelo fluxo sanguíneo pode interferir na estrutura organizacional das células e matriz extracelular da valva. O presente estudo teve como objetivo investigar as possíveis alterações estruturais e ultraestruturais que a hipertensão arterial, induzida por L-NAME, pode ocasionar na valva atrioventricular esquerda (mitral) de corações de ratos. Os animais receberam L-NAME (40mg/kg/dia), previamente diluído na água de beber, durante um período de cinco semanas. Ao final da quinta semana foi realizada a eutanásia dos animais e fragmentos da válvula parietal foram coletados e processados para microscopia de luz e eletrônica. Foram analisadas as estruturas morfológicas das válvulas tanto para microscopia óptica (histoquímica) quanto microscopia eletrônica (histoquímica ultraestrutural e imunohistoquímica ultraestrutural), assim como, a espessura da válvula e a quantificação (%/area) das fibras elásticas e colágenas através do programa ImagePro-Plus 4.5. Os animais tratados com L-NAME desenvolveram hipertensão a partir da segunda semana de administração do fármaco. Estruturalmente foi possível identificar uma desorganização das fibras elásticas e colágenas com regiões de fragmentação. Os animais hipertensos apresentaram regiões da válvula mais espessas do que o controle, além de uma menor porcentagem de fibras colágenas. Ultraestruturalmente, identificamos modificações do endotélio nos animais tratados com L-NAME, que se apresentou com contorno irregular e com acúmulos de vesículas no seu interior. Além disso, foi observada também fragmentação da lâmina basal, desorientação das fibras colágenas, acúmulo de fibras oxitalânicas próximo ao endotélio e fragmentação das fibras elástica da região atrial. O presente trabalho concluiu que o aumento da pressão sanguínea, caracterizada pela hipertensão, ocasiona modificações na estrutura morfológica da válvula, que pode estar associado de forma sinérgica com a inibição da síntese óxido do nítrico, podendo assim, prejudicar o seu perfeito funcionamento. / The heart valves are designed to maintain the unidirectional blood flow and for this reason they have an anisotropic architecture of the extracellular matrix that ensures and maintains proper function under conditions of high and low pressure. The valve disease is a disorder that can affect any of the heart valves, marked by any change in its structure that prevents its proper operation. Studies show that the mechanical stress caused by blood flow may interfere with the organizational structure of cells and extracellular matrix of the valve. This study aimed to investigate the possible structural and ultrastructural changes that hypertension, induced by L-NAME, can cause to the left atrioventricular valve (mitral) from hearts of rats. The animals received L-NAME (40mg/kg/dia), previously diluted in water, for five weeks. At the end of the fifth week euthanasia of animals was performed and the valve parietal fragments were collected and processed for light microscopy (histochemistry) and electron microscopy (ultrastructural histochemistry and ultrastructural immunohistochemistry). It was analyzed the morphological structure of the valves at both structural (light microscopy) and ultrastructural (electron microscopy), as well as the thickness of the valve and quantification (% / area) of the elastic and collagen fibers through the ImagePro-Plus 4.5. The animals treated with L-NAME developed hypertension from the second week of administration of the drug. Structurally, it was possible to identify a disorganization of the elastic and collagen fibers with regions of fragmentation. The hypertension animals showed thicker valve regions than control, plus a smaller amount of collagen fibers. Ultrastructurally, it was identified changes of the endothelium in animals treated with L-NAME, where it presented irregular contours and accumulations of vesicles inside. Furthermore, it was also observed fragmentation of basal lamina, disorientation of collagen fibers, fiber oxytalan accumulation near the endothelium and fragmentation of elastic fibers of the atrial layer. This study concluded that increased blood pressure, characterized by hypertension, causes changes in the morphological structure of the valve, which may be linked in with the synergistic inhibition of nitric oxide synthesis, and may thus undermine its perfect operation.

Neste trabalho foi desenvolvida uma pesquisa experimental para avaliar a influência da adição de fibras de aço na resistência ao cisalhamento e modo de ruptura de vigas de concreto armado. Os efeitos da adição de fibras na resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e tenacidade também foram analisados. O programa experimental consistiu na moldagem de 12 vigas de concreto armado sem estribos na região dos esforços cortantes. Para todas as vigas foram moldados seis corpos de prova cilíndricos e para as vigas com fibras foram moldados três corpos de prova prismáticos para realização do ensaio ASTM C1609. Foram consideradas duas classes de resistência à compressão do concreto (20 MPa e 40 MPa), duas taxas de armadura longitudinal de tração (1,32 % e 1,55 %) e três teores de fibras em volume ( 0 %; 0,64 % e 0,77 %). As vigas foram ensaiadas à flexão em quatro pontos. Os resultados experimentais encontrados indicaram que o uso de fibras de aço com ganchos nas extremidades aumenta a resistência ao cisalhamento das vigas e altera o padrão de fissuração proporcionando uma ruptura mais avisada. Os resultados de força cortante última foram comparados com os valores teóricos estimados pelo ACI 318, ABNT NBR 6118 e com cinco modelos existentes na literatura cientifica desenvolvidos para estimar a resistência ao cisalhamento de vigas com fibras de aço. Enquanto o ACI 318 e a ABNT NBR 6118 subestimaram a resistência ao cisalhamento das vigas com fibras, o modelo de Kwak et al. (2002) que considera as propriedades mecânicas do concreto e as características das fibras apresentou resultados teóricos próximos aos resultados experimentais. Este resultado demonstrou a necessidade da utilização de outros parâmetros além da resistência à tração do concreto para prever a resistência ao cisalhamento de vigas de concreto com fibras. A influência da adição de fibras na resistência à compressão foi insignificante. A magnitude do efeito da adição de fibras na resistência à tração por compressão diametral e tenacidade foi dependente da classe de resistência do concreto. / In this work, an experimental research was developed to evaluate the influence of the addition of steel fibers on the shear strength and rupture mode of reinforced concrete beams. The effects of fiber addition on compressive strength, splitting tensile strength and toughness were also analyzed. The experimental program consisted of the cast of 12 reinforced concrete beams without stirrups in the region of the shear forces. Six cylindrical specimens were molded to all beams. For the beams with fibers, three prismatic specimens were casted to the ASTM C1609 test. Two classes of compressive strength of concrete (20 MPa and 40 MPa), two longitudinal tensile reinforcement ratio (1.32 % and 1.55 %) and three fiber contents in volume (0 % , 0.64 % And 0.77 %) were utilized. The four point bending tests were performed. The experimental results showed that the use of hooked steel fibers increases the shear strength of the beams and alters the cracking pattern providing some warning about the imminence of failure. The results of peak shear load were compared with the theoretical values estimated by the ACI 318, ABNT NBR 6118 and by five models published in the scientific literature developed to estimate the shear strength of beams with steel fibers. While the ACI 318 and ABNT NBR 6118 underestimated the shear strength of the beams with fibers, the Kwak et al. (2002) model that considered the mechanical properties of the concrete and the characteristics of the fibers presented theoretical results close to the experimental results of the beams. This result demonstrated the need for the use of parameters other than the tensile strength of concrete to predict the shear strength of concrete beams with fibers. The influence of the addition of fibers on the compressive strength was insignificant. The magnitude of the effect of the steel fibers on splitting tensile strength and toughness was dependent on the strength class of the concrete. / Dissertação (Mestrado)

O concreto é um material que possui grande versatilidade de aplicação em construções e, desde a sua criação, vem sofrendo significativas modificações tanto na sua forma de produção e aplicação, quanto na sua composição. A razão para estas constantes modificações é a busca permanente do aperfeiçoamento das propriedades do concreto, ampliando ainda mais o seu espectro de utilização. Neste contexto e, visando principalmente melhorar o seu comportamento frágil perante esforços de tração, a adição de diferentes tipos de fibras surgiu como uma alternativa bastante promissora. Assim, fibras dispersas e concreto passam a formar, juntos, um material compósito, o qual, segundo verificações experimentais, pode trazer benefícios significativos às construções sob o ponto de vista estrutural. Este é o caso do concreto reforçado com fibras de aço (CRFA), em cujos ensaios foram observados aumentos importantes de resistência à tração e à compressão biaxial com o incremento da quantidade de fibras adicionadas. Visando uma análise mais profunda deste material, o presente trabalho tem por objetivo o estudo de peças de CRFA através da análise numérica tridimensional via Método dos Elementos Finitos. Para tanto, foi desenvolvido um programa computacional, em linguagem FORTRAN 90/95, com o intuito de modelar o comportamento de estruturas executadas com este material. Com base em estudos anteriores, foi implementado no programa um modelo constitutivo capaz de simular o comportamento do concreto com a presença das fibras. A representação do comportamento dos materiais foi feita através de um modelo elastoplástico, sendo analisadas estruturas sob condições de carregamento estático de curta duração. Especificamente para a determinação do comportamento do concreto com fibras, utilizou-se uma variante da superfície de ruptura de Willam-Warnke que considera a presença das fibras através da alteração do seu meridiano de tração. Além disso, a fissuração do concreto foi representada pelo modelo de fissuras distribuídas, que leva em consideração a contribuição da matriz entre fissuras. Dados experimentais disponíveis na literatura são apresentados para efeito de comparação com os resultados obtidos através do programa computacional desenvolvido. Observou-se que o modelo matemático e a metodologia numérica empregados forneceram resultados bastante próximos aos experimentais, validando, desta forma, a modelagem do CRFA realizada neste estudo através de alterações nas propriedades do concreto em função da presença das fibras. / Concrete is a material of great versatility of application in constructions and, since its invention, it has been experimenting significant changes in its form of production and application as well as on its composition. The reason for these continued changes is a permanent search for improvement in concrete’s properties, to widen even more its spectrum of use. In this context, and targeting mainly the improvement of its fragile behavior under tension, the addition of different types of fibers came up as a promising alternative. In this way, disperse fibers and concrete form, together, a composite material that, according to experimental investigations, can bring significant contributions to constructions under a structural standpoint. This is the case of the steel fiber reinforced concrete (SFRC), in whose tests important tensile and biaxial compression strength increases were observed with the increment of the fiber quantity added. Aiming a deeper analysis of this material, the present work has the objective of studying SFRC elements through numerical analyses based on the Finite Element Method. For in such a way, a computational program has been developed in FORTRAN 90/95 language aiming the modeling of the behavior of structures made with this material. On the basis of previous studies, a constitutive model, capable of adequately simulate the behavior of SFRC, was implemented. The representation of the behavior of the materials was carried out through an elastoplastic model and structures under short duration loading conditions were analyzed. Specifically for the determination of the behavior of the concrete with fibers, a variant of the Willam-Warnke rupture surface has been used, which considers the fibers presence through modifications of its tension meridian. Additionally, the concrete cracking was represented in the program by the smeared cracking model, which takes into consideration the contribution of the matrix between cracks. Experimental data available in the literature are compared to the results obtained with the developed computational program. It is observed that the used mathematical model and numerical methodology give results that are quite close to the available experimental data, validating, in this way, the SFRC modeling implemented.

Concreto projetado é aquele pneumaticamente transportado e projetado a alta velocidade, sobre uma superficie, sendo auto-compactado. Assim, denota-se que suas propriedades são dependentes do processo de projeção utilizado. Desta forma, para se estudar o material, é importante ter-se o conhecimento do seu processo de produção (se por via seca ou úmida, equipamentos e mão-de-obra utilizados, etc.) e das propriedades especificas do concreto projetado (como a reflexão, o desplacamento e a liberação de poeira ou névoa) e as respectivas formas de controle. Foi executado o estudo experimental do concreto projetado via seca, onde foi possivel caracterizar algumas diferenças de comportamento em relação ao concreto convencional. Entre elas está o fato de que a maior compactação e resistência mecânica é obtida com o teor ótimo da mistura e não com a menor relação água/cimento. Constatou-se o fato da projeção do concreto no teto fornecer um material de melhor qualidade que aquele projetado na parede. Finalmente, para a obtenção de um material boa qualidade, é fundamental o controle rigoroso do teor de aditivo acelerador, a utilização de bicos afunilados, pressão de ar comprimido adequada, pré-umidificação com injeção de água sob pressão e seguir as recomendações para o controle da qualidade do processo de projeção como um todo. / Shotcrete is concrete pneumatically conveyed and projected at high speed onto a surface, compacting itself. Thus its properties depend on the shooting process. It is important to know the shooting process (wet ou dry-mix process, equipaments and working crew, etc.), the specific properties of shotcrete (rebound, sloughing and dust generation) and respective mean of controlo An experimental study was made using dry-mix shotcrete, where it was possible to point out some differences of the plain concrete analysis. One of these is the high compaction and stregth achieved with the optimum waterIdry materiaIs ratio and not the minimum water/cement ratio. Shotcrete, gunned in overhead, generates a better material compared to the vertical walls. Finally, to obtain a good quality material, it\'s very important to make a rigorous control of the accelerator admixture contento AIso, it is recommended to use a funnelshaped nozzle, adequate compressed air pressure, hidromix with high water pressure and to follow the recommendations on alI shotcreting process quality control.

O lobo-marinho-do-sul pertencente à ordem Carnivora, subordem Pinnipedia e família Otariidae habita ambientes aquáticos e terrestres e, desta forma, apresentando alterações morfofisiológicas adaptativas importantes, entre elas o sistema cardíaco. O coração é o órgão muscular central do sistema circulatório que tem como função o transporte de oxigênio e nutrientes para os tecidos, assim como o transporte de dióxido de carbono. Considerando a importância deste órgão para o funcionamento geral dos demais sistemas corpóreos, este trabalho teve por objetivo descrever a morfologia e aspectos morfométricos do coração a fim de estabelecer comparações entre o coração do lobo-marinho-do-sul com outros pinípedes e carnívoros terrestres. Para tanto, foram utilizados corações de lobo-marinho-do-sul (Arctocephalus australis) que vierem a óbito por causas naturais. Após análise macroscópica e realização de mensurações, os corações foram analisados em nível de microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura, por meio de crio fratura em nitrogênio líquido, e microscopia eletrônica de transmissão. As características topográficas e morfológicas do coração do lobo-marinho-do-sul são descritas. O órgão é quase totalmente envolto pelo pulmão e revestido pelo pericárdio tendo uma forma alongada e achatada. Os aspectos ultra-estruturais apresentaram a disposição de fibras musculares dos átrios e ventrículos com as características típicas de fibras cardíacas revelando os feixes de miofibrilas, mitocôndrias com as cristas mitocondriais nítidas, junções em forma de placas, anastosmoses entre os feixes de miofibrilas e grânulos elétron-densos, nátrio-uréticos, próximo ao núcleo das células musculares ou ao longo da disposição de mitocôndrias das fibras musculares de átrios. / The southern-fur-seal belongs to the order Carnivora, suborder Pinnipedia and Otariidae family lives in aquatic and terrestrial environments and thus presenting important adaptive morpho-physiological changes, between then the cardiovascular system. The heart is the central muscular organ of the circulatory system whose function is to transport oxygen and nutrients to tissues, as well as the transport of carbon dioxide. Considering the importance of this organ to the overall functioning of other body systems, this study was to aim to describe the morphology and morphometric aspects of the heart in order to establish comparisons between the heart of the southern-fur-seals with other pinnipeds and terrestrial carnivores. Therefore, hearts of southern-fur-seals (Arctocephalus australis) were used that come to death by natural pathologies. After macroscopic analysis and execution of measurements, the hearts were analyzed at the level of light microscopy, scanning electron microscopy, using cryo fracture in liquid nitrogen, and transmission electron microscopy. The heart of the fur seal-of-south is surrounded almost entirely by the lung and covered by the pericardium, having long, flat in shape. The ultrastructural aspects presented the dispositive of muscle fibers of the atrium and ventricles under the typical cardiac fibers revelry the myofibrils bundles, mitochondria with mitochondrial cristal, junction in form of plates, anastomosis between the myofibrils bundles, and electron dense granules like natriun-uretriz near to nuclear of muscle cells or along the disposal of mitochondria of the muscle fibers of atrium.

O concreto é um material que possui grande versatilidade de aplicação em construções e, desde a sua criação, vem sofrendo significativas modificações tanto na sua forma de produção e aplicação, quanto na sua composição. A razão para estas constantes modificações é a busca permanente do aperfeiçoamento das propriedades do concreto, ampliando ainda mais o seu espectro de utilização. Neste contexto e, visando principalmente melhorar o seu comportamento frágil perante esforços de tração, a adição de diferentes tipos de fibras surgiu como uma alternativa bastante promissora. Assim, fibras dispersas e concreto passam a formar, juntos, um material compósito, o qual, segundo verificações experimentais, pode trazer benefícios significativos às construções sob o ponto de vista estrutural. Este é o caso do concreto reforçado com fibras de aço (CRFA), em cujos ensaios foram observados aumentos importantes de resistência à tração e à compressão biaxial com o incremento da quantidade de fibras adicionadas. Visando uma análise mais profunda deste material, o presente trabalho tem por objetivo o estudo de peças de CRFA através da análise numérica tridimensional via Método dos Elementos Finitos. Para tanto, foi desenvolvido um programa computacional, em linguagem FORTRAN 90/95, com o intuito de modelar o comportamento de estruturas executadas com este material. Com base em estudos anteriores, foi implementado no programa um modelo constitutivo capaz de simular o comportamento do concreto com a presença das fibras. A representação do comportamento dos materiais foi feita através de um modelo elastoplástico, sendo analisadas estruturas sob condições de carregamento estático de curta duração. Especificamente para a determinação do comportamento do concreto com fibras, utilizou-se uma variante da superfície de ruptura de Willam-Warnke que considera a presença das fibras através da alteração do seu meridiano de tração. Além disso, a fissuração do concreto foi representada pelo modelo de fissuras distribuídas, que leva em consideração a contribuição da matriz entre fissuras. Dados experimentais disponíveis na literatura são apresentados para efeito de comparação com os resultados obtidos através do programa computacional desenvolvido. Observou-se que o modelo matemático e a metodologia numérica empregados forneceram resultados bastante próximos aos experimentais, validando, desta forma, a modelagem do CRFA realizada neste estudo através de alterações nas propriedades do concreto em função da presença das fibras. / Concrete is a material of great versatility of application in constructions and, since its invention, it has been experimenting significant changes in its form of production and application as well as on its composition. The reason for these continued changes is a permanent search for improvement in concrete’s properties, to widen even more its spectrum of use. In this context, and targeting mainly the improvement of its fragile behavior under tension, the addition of different types of fibers came up as a promising alternative. In this way, disperse fibers and concrete form, together, a composite material that, according to experimental investigations, can bring significant contributions to constructions under a structural standpoint. This is the case of the steel fiber reinforced concrete (SFRC), in whose tests important tensile and biaxial compression strength increases were observed with the increment of the fiber quantity added. Aiming a deeper analysis of this material, the present work has the objective of studying SFRC elements through numerical analyses based on the Finite Element Method. For in such a way, a computational program has been developed in FORTRAN 90/95 language aiming the modeling of the behavior of structures made with this material. On the basis of previous studies, a constitutive model, capable of adequately simulate the behavior of SFRC, was implemented. The representation of the behavior of the materials was carried out through an elastoplastic model and structures under short duration loading conditions were analyzed. Specifically for the determination of the behavior of the concrete with fibers, a variant of the Willam-Warnke rupture surface has been used, which considers the fibers presence through modifications of its tension meridian. Additionally, the concrete cracking was represented in the program by the smeared cracking model, which takes into consideration the contribution of the matrix between cracks. Experimental data available in the literature are compared to the results obtained with the developed computational program. It is observed that the used mathematical model and numerical methodology give results that are quite close to the available experimental data, validating, in this way, the SFRC modeling implemented.