Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T20:14:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T13:20:54Z : No. of bitstreams: 1 180334.pdf: 1712142 bytes, checksum: 3d9031c2f474946c179d9e49e4ecb346 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222415.pdf: 4517107 bytes, checksum: 39ecde7425090236df32729b3e0fb72d (MD5) / Neste trabalho são estudados procedimentos para o dimensionamento e detalhamento automático de pilares de concreto armado submetidos à flexão composta oblíqua, esforços cortantes e torsores, cumprindo as prescrições normativas da NBR 6118:2003. São estudados pilares retangulares com índice de esbeltez l £ 90 e com armadura distribuída de forma simétrica ao longo das faces. Para isso é desenvolvido um programa no Visual Basic 6.0 denominado de PDOP (abreviação de "Programa para Dimensionamento Otimizado de Pilares"). São apresentadas todas as etapas de dimensionamento que vêm depois da obtenção dos esforços solicitantes em cada lance de pilar de uma estrutura, incluindo: cálculo das combinações de carregamentos, cálculo das excentricidades, verificação da resistência e detalhamento das armaduras longitudinais e estribos. O dimensionamento em relação às solicitações normais é feito por um processo de verificação, baseado na obtenção dos momentos resistentes alterando-se a profundidade da linha neutra, por iteração, até que se obtenha equilíbrio das forças normais (processo da linha neutra). São desenvolvidas ferramentas gráficas de visualização dos resultados através da construção de diagramas bi e tridimensionais com o objetivo de realizar estudos comparando o tempo de processamento e a precisão dos resultados de variações no procedimento de dimensionamento, considerando várias combinações de carregamento. Neste trabalho é proposta uma seqüência de cálculo conveniente para programação, que permite que sejam testadas todas as soluções possíveis para cada lance de pilar. Depois são apresentadas algumas ferramentas usadas para facilitar a escolha da melhor solução em função de alguns critérios básicos de escolha: consumo de material e disposições construtivas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T20:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289075.pdf: 5812474 bytes, checksum: f37f6ac44e9bf683be185670dbc9e6b2 (MD5) / Neste trabalho, apresentam-se tabelas e diagramas para a verificação de de esbeltez até noventa. Além da verificação da capacidade portante da seção transversal, as tabelas e os diagramas desenvolvidos realizam a verificação da estabilidade dos pilares, sendo agrupados em diferentes níveis de esbeltez, considerando-se a não-linearidade física e a ãolinearidade geométrica. Apresenta-se uma revisão bibliográfica dos principais trabalhos nacionais e internacionais acerca do tema, incluindo-se uma comparação entre a norma brasileira (ABNT NBR 6118: 2007) e a norma européia (EN 1992: 2004). Para a construção dos diagramas, foram desenvolvidos algoritmos computacionais e implementados na linguagem REALbasic. Em todo o trabalho, foi adotado o método geral, em razão de sua precisão, sendo que os programas executam os procedimentos iterativos relativos à obtenção da relação momento-curvatura e ao cálculo dos efeitos de segunda ordem. Ao final, são apresentados exemplos de aplicação e comentários acerca da utilização das tabelas e dos diagramas, concluindo-se que o uso destes pode ser útil tanto aos projetistas quanto aos estudantes da área de engenharia civil, seja nas etapas de verificação ou prédimensionamento, pois podem ser encontrados resultados mais econômicos que os obtidos por métodos aproximados, respeitando-se as condições de segurança da norma. / This dissertation presents tables and diagrams for the verification of rectangular cross-section columns in reinforced concrete, with slender ratio up to 90. In addition to checking the bearing capacity of the crosssection, the tables and diagrams developed also check column stability, grouped into different levels of slender ratio, considering physical and geometric non-linearities. The review of the literature presents national and international works on the issue, including a comparison between the Brazilian Code (ABNT NBR 6118: 2007) and the European Code (EN 1992: 2004). For the construction of diagrams, computational algorithms were developed and implemented in REALbasic. The general method was adopted throughout the work due to its accuracy. The programs perform iterative procedures regarding the obtaining of moment-curvature relationships and second-order effect calculations. In the end of the dissertation, application examples and comments on the use of tables and diagrams are presented, concluding that the use of such tools may be useful to both engineers and students of Civil Engineering in verification or preliminary design stages, as they can obtain more economic results than results obtained by approximation methods, while respecting safety conditions in the Brazilian Code.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231625.pdf: 6469432 bytes, checksum: 2c6adbeb243856b7f29de8c678c32200 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo principal estudar, teórica e experimentalmente, o comportamento após a fissuração de vigas de concreto reforçado com fibras de aço submetidas à flexão. Foi verificada a validade de um modelo teórico-experimental desenvolvido por Prudêncio Jr. et al. (2006), que é baseado em ensaios de flexão de vigas para a obtenção de parâmetros relacionados à contribuição das fibras de aço nos esforços de tração. Foram realizados diversos estudos preliminares à validação do modelo. Inicialmente, foram desenvolvidos os procedimentos de ensaio para monitorar as cargas, os deslocamentos, as deformações e a abertura de fissuras durante o ensaio de flexão de vigas de concreto reforçado com fibras de aço. Em seguida, foi investigada a influência da presença e do posicionamento de entalhes para induzir a fissuração em local pré-determinado nos resultados dos ensaios de flexão de vigas, sendo proposta uma nova configuração de viga com entalhes laterais que apresenta resultados semelhantes aos encontrados nas vigas sem entalhes. Posteriormente, foi verificada a viabilidade técnica do emprego de transdutores de deslocamento e do processo de análise de imagens fotográficas para o monitoramento da abertura de fissuras. Comparou-se os resultados dos ensaios de flexão de vigas conduzidos de acordo com a ASTM C 1018 : 1994b e a ASTM C 1399 : 2002, no qual observou-se que o método da ASTM C 1399 : 2002 não é capaz de minimizar os efeitos da instabilidade pós-pico nos resultados dos ensaios de flexão de vigas com baixo teor de fibra. Estudou-se, também, a variabilidade dos resultados do ensaio de flexão de vigas de concreto reforçado com fibras de aço, concluindo-se que a variabilidade não está relacionada somente com a distribuição aleatória das fibras, mas também com o posicionamento, inclinação e comprimento embebido das fibras na seção fissurada. Definidos o tipo e número de vigas e a forma de condução e monitoramento do ensaio de flexão partiu-se para a validação do modelo de Prudêncio Jr. et al. (2006). O modelo foi validado com base em resultados de ensaio de flexão de vigas de concreto reforçado com três diferentes tipos de fibras empregadas em quatro teores distintos. Ao final deste trabalho são apresentadas considerações sobre os procedimentos de ensaio, forma de monitoramento das cargas, deslocamentos, posição de linha neutra e aberturas de fissuras, tipo de viga empregada e variabilidade do ensaio de flexão de vigas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-23T13:47:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:10:26Z : No. of bitstreams: 1 241119.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262302.pdf: 9132118 bytes, checksum: c982374c3fd2f85a231307510a1d111f (MD5) / O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento e as variáveis que influenciam na resistência e nas deformações da alvenaria estrutural de blocos cerâmicos, grauteada e não-grauteada, quando submetida aos esforços de compressão e tração na flexão. Para os ensaios de compressão foram moldados 16 tipos de prismas. Foram utilizados dois tipos de blocos cerâmicos, três tipos de argamassa com traços distintos, dois traços de graute e dois tipos de assentamento, assentamento total e lateral. Para os ensaios de resistência à tração na flexão foram moldados 7 tipos de prisma, que foram construídos com dois tipos de bloco, duas argamassas com resistências distintas. Foram ensaiados por dois métodos, flexocompressão e flexão simples. Posteriormente, foi feita uma análise estatística dos dados experimentais para a avaliação da influencia da geometria do bloco, resistência da argamassa, modo de assentamento, utilização de graute e variação na resistência de graute na resistência à compressão e tração na flexão dos prismas estudados. Também foram avaliadas as diferenças nos resultados de resistência à compressão das argamassas, obtidos pela NBR 13279 (1995) e NBR 13279 (2005), e as diferenças de dois métodos de ensaio de tração na flexão de prismas. Os principais resultados foram: A variação na resistência à compressão da argamassa foi o principal fator que influenciou na resistência a compressão dos prismas não grauteados. Nos prismas grauteados a variação da resistência da argamassa não influenciou na resistência dos prismas. A geometria e o tipo de assentamento, com argamassa nas faces laterais ou em todas as faces, foram fatores que também influenciaram na resistência à compressão dos prismas. Não houve ganho de resistência à compressão dos prismas com o aumento da resistência do graute. Devido à grande variação dos resultados dos ensaios de resistência à tração na flexão dos prismas, não se pode definir se a geometria do bloco e o método de ensaio influenciaram significativamente. A resistência da argamassa foi uma variável cuja sua influencia na resistência à tração ficou explícita. Os resultados obtidos no método de ensaios de flexão simples apresentaram variabilidade menor que os resultados do ensaio de flexo-compressão. The main objective of this Project was to study the behavior and the variables which influenced the resistance and the deformations of the structural masonry of ceramic blocks, grouted or not, when submitted to the compressive or flexural strength. For the compressive strength test, 16 types of prisms were molded. Two types of ceramic blocks were used, along with three types of mortar (with a distinct resistances), two types of grout and two types of bed joint, mortar in all faces and face-shell. For the tests of traction resistance, 7 types of prisms were molded # these were built with two types of blocks and two mortars with different resistance. This was done using two different methods: ASTM E518-80 and ASTM C1072-00. After that, a statistical analysis was made with the experimental data for the evaluation of the geometric block#s influence, mortar resistance, types of bed joint, utilization of grout and grout variable resistance on the compression and flexural resistance of the prisms studied. Were evaluated the differences in the results of compression mortar resistance obtained by NBR 13279 (1995) and NBR 13279 (2005). The differences in the results of two methods to determination flexural bond strength were also compared. The main results were: the variation on the mortar compression resistance was the main factor that influenced in the resistance of non-grouted prisms compressions. On the grouted prisms, the variation of mortar resistance didn#t influence the prism resistance. The geometry and the kind of mortar joint, with mortar in all faces and face-shell, were factors that also influenced the resistance of prisms. There was no gain of resistance on the prisms compression with the increase of the grout resistance. Due to the great variation of results from the flexural strength tests, it cannot be defined if the geometry of the blocks and the method of test influenced them significantly. The mortar resistance was a variable whose influence on the flexural resistance was explicit. The results obtained in the method of ASTM E518-80 displayed less variability than the results of the method of ASTM C1072-00.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-20T22:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224664.pdf: 4572669 bytes, checksum: 09376734f9cc45ba03dd861d2d66e912 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:57:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho estuda-se o comportamento de peças de concreto armado reforçadas aos esforços de flexão segundo a nova técnica de colagem de laminados pré-fabricados de polímero reforçado com fibras de carbono (CFRP) em entalhes realizados no concreto de cobrimento das armaduras. É apresentado o estado atual do conhecimento referente ao comportamento dos materiais compósitos e à nova técnica de reforço. Aspectos de projeto são abordados realizando-se uma análise dos procedimentos do ACI e CEB-FIP, específicas para o reforço de estruturas com materiais compósitos do tipo polímero reforçado com fibras (FRP), realizando-se sempre que possível comparação entre resultados experimentais e resultados obtidos por meio da aplicação das prescrições dos guias. Realizou-se um estudo experimental dividido em duas etapas. A primeira etapa foi dedicada ao estudo do comportamento de vigas reforçadas segundo a técnica de colagem de faixas de laminados pré-fabricados em entalhes realizados no concreto de cobrimento das armaduras. Nesta etapa foram realizados 14 ensaios em dois tipos de seção de vigas - oito vigas de seção transversal de 100x170mm2 com 1600mm de comprimento e seis vigas de seção de 120x170mm2 com 1600mm de comprimento. Na segunda etapa, foram realizados 24 ensaios em vigas de seção transversal de 120x170mm2 com 1000mm de comprimento reforçadas segundo três técnicas: colagem externa de laminados pré-fabricados e colagem externa de mantas de CFRP na face tracionada das vigas e colagem de laminados pré-fabricados em entalhes realizados no concreto de cobrimento das armaduras. Nesta etapa também foram ensaiados 48 corpos de prova de concreto simples de 40x40mm2 com 160mm de comprimento também reforçados segundo as três técnicas mencionadas, com o objetivo de verificar o comportamento dos reforços sob a ação de temperaturas acima da ambiente, entre 30oC e 150oC. O intuito da segunda etapa foi de realizar um estudo comparativo entre as técnicas de reforço de estruturas por colagem de CFRP. Os resultados experimentais são apresentados e analisados e comparados com resultados obtidos por meio de análise computacional, utilizando-se o Método dos Elementos Finitos. Esses resultados indicam a viabilidade da técnica de reforços por inserção de laminados em entalhes realizados no concreto de cobrimento e possibilitam avaliar a eficácia das técnicas utilizadas. This work studies the behaviour of the strengthening of reinforced concrete structures under flexural. It is based on the new reinforcement technique using near surface mounted CFRP laminates. The state of art of the behaviour of composite materials and the new reinforcement technique are presented. Based on ACI and CEB-FIP procedures, a comparison between the experimental results and the codes is done. The experimental study was derived into two phases. The first one studied the behavior of strengthening of reinforced concrete beams with near surface mounted CFRP laminates. Fourteen essays divided into two beam cross-sections types were done: eight in a 100x170mm2 cross-sections with 1,600mm long and six in a 120x170mm2 cross-sections with 1,600mm long. In the second phase twenty-four essays using 120x170mm2 cross-sections with 1,000mm long beams were done using three techniques: external bonded CFRP laminates; external bonded CFRP wrap and near surface mounted CFRP laminates. In this phase, fourth-eight non-reinforced concrete beams (50x40mm2 with 160mm long) using these techniques were essayed in order to verify the behaviour under high temperatures (between 30oC and 150oC). The second phase was developed to compare different strengthening technique using CFRP. The experimental results are presented they show the viability of strengthening of reinforced concrete structures with near surface mounted CFRP laminates. The results allow evaluate the effectiveness of the used techniques.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T17:06:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho propõe aplicar o método de Galerkin para obter soluções aproximadas, para problemas de flexão em placas com variabilidade randômica espacial sobre o módulo de Young ou carregamento externo. O método de Galerkin é utilizado também para obter soluções aproximadas para o problema de flexão de placa apoiada em fundação de Winkler. Para este problema a incerteza está sobre o módulo de rigidez da fundação. A incerteza presente nos problemas de flexão de placas é modelada por um campo randômico gaussiano. Em todos os problemas o modelo cinemático utilizado para o campo de deslocamento é o de Kirchhoff. A série de Karhunen-Loeve é utilizada para representar o campo randômico do problema. As soluções aproximadas são obtidas em um espaço de dimensão finita, gerado pelos polinômios de caos e pelas autofunções do problema determinístico. A partir das soluções aproximadas são determinados os momentos estatísticos de primeira e segunda ordem de um campo randômico unidimensional e a função densidade de probabilidade de uma variável randômica gerada pelo campo randômico de deslocamento. Os momentos estatísticos determinados a partir das soluções aproximadas obtidas através do método de Galerkin são avaliadas com relação ao método da simulação de Monte Carlo e a série de Neumann.

[pt] Este trabalho tem como objetivo investigar a influência de temperaturas elevadas no comportamento à flexão de compósitos poliméricos reforçados com fibra de vidro fabricados pelo processo de pultrusão. São analisados quatro diferentes compósitos constituídos por matrizes de resinas poliéster isoftálica, éster vinílica ou fenólica, reforçados por fibras de vidro tipo E dispostas na forma de rovings, manta de filamentos contínuos e véus. Fundamentos teóricos associados aos comportamentos mecânico e físico de materiais compósitos poliméricos reforçados com fibra de vidro são apresentados e os resultados de um programa experimental que envolveu ensaios à flexão, antes e após exposição às temperaturas de até 320 graus Celsius, análises da degradação dos materiais através de ensaios de termogravimetria e ensaios à tração, são reportados e analisados. As análises das propriedades mecânicas envolveram: estudo do módulo de elasticidade, tensão de ruptura e deformação. Os resultados mostraram que, apesar da degradação aparente, as propriedades mecânicas apresentaram melhoras em temperaturas próximas de 200 graus Celsius e não apresentaram significativas alterações após exposições até 320 graus Celsius. Os compósitos de matriz éster vinílica apresentaram as maiores resistências e o compósito de matriz fenólica se mostrou menos resistente e com comportamento mais frágil. Por fim, amostras dos materiais foram analisadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV), antes e após a exposição à temperatura elevadas, com o objetivo de se verificar danos microestruturais em sua estrutura. / [en] This work aims to investigate the influence of high temperatures on the flexural behavior of pultruded glass fiber reinforced polymeric profiles made by the pultrusion process. Four different composites constituted by isophthalic polyester, ester vinilic or phenolic resins reinforced with E-glass fibers arranged in form of rovings, continuous filaments and veils are analyzed. Theories associated with the mechanical and physical behavior of glass fiber reinforced polymer composites are presented and the results of an experimental program involving bending tests, before and after exposure to temperatures up to 320 degrees Celsius, thermogravimetric material degradation analyzes and tensile tests, are reported and analyzed. The analysis of the mechanical properties involved: study of modulus of elasticity, tensile strength and strain. The results showed that, despite the apparent degradation, the mechanical properties showed improvements at temperatures close to 200 degrees Celsius and did not show significant changes after exposures up to 320 degrees Celsius. The composites of the vinyl ester matrix showed the highest strengths and the phenolic matrix composite showed lower resistant and fragile behavior. Finally, samples of the materials were analyzed in the scanning electron microscopy (SEM), before and after exposure to high temperatures, in order to verify microstructural damages in its structure.