Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMAFS.pdf: 3260436 bytes, checksum: 90219abc927cfb10932082ff2066487a (MD5) Previous issue date: 2005-10-21 / The demand for simple and efficient solutions is increasing in civil construction, wherein the reduction of costs and the increase of speed and versatility within the applications are required. Due to its advantages, reinforced concrete ribbed slabs have been consolidated as an excellent alternative to compose buildings floors. The present research deals with this type of slab, disseminating its constructive characteristics, variations, structural behavior and the main recommendations proposed by different authors and addressing to all potential users (designers, constructors, contractors); recommendations, calculation methods to determine the internal forces and displacements, design and construction procedures according to the Brazilian code of practice NBR 6118:2003 are presented. Additionally, illustrative examples with the calculation, the detailing and the verifications of the serviceability limit state (crack width and extreme deformation) are presented. Finally, the results obtained from the examples simulating ribbed slabs in two directions are compared with the results obtained from the consideration of a massive slab. / A procura de soluções que sejam simples e ao mesmo tempo eficazes, tragam redução de custos, rapidez e versatilidade nas aplicações é crescente na construção civil. Em virtude de apresentarem uma série de vantagens, as lajes nervuradas de concreto armado têm se firmado como excelente solução para a construção de pavimentos de edificações. Neste trabalho aborda-se este tipo de lajes, divulgando suas características, opções construtivas, funcionamento e comportamento estrutural e as principais recomendações propostas por autores a todos os potenciais usuários (projetistas, construtores, proprietários); apresentam-se as ecomendações da NBR 6118:2003 que entrou em vigor recentemente, os processos de cálculo usualmente empregados para a determinação dos esforços solicitantes e deslocamentos transversais, roteiros com indicações gerais sobre o projeto e construção, e exemplos ilustrativos com o cálculo, o detalhamento e as verificações do estado limite de serviço (fissuração e deformação excessiva). Comparam-se os resultados obtidos simulando as lajes nervuradas armadas em duas direções como grelha com os obtidos admitindo-as como laje maciça.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The proposal of this project is analyze and compare different behaviors of natural floating wood floors, submitted an impact noise with several compositions, used in construction industry. The tests were done on the Thermo-acoustic Laboratory of UFSM, in according with the methods specified in the regulations ISO 140/ VI and ISO 717-2. The tests were done, using layers of wood, in different compositions and resilient materials. The results were analyzed, confronting the material with same characteristics but with different composition. The resilient materials used in the tests were: glass wool, polyethylene and polystyrene. The analysis of the results was done grouping the similar materials with different compositions. / Esta pesquisa faz uma análise e comparação de diferentes sistemas de pisos flutuantes de madeira natural submetidos a ruído de impacto, em diferentes composições utilizadas na indústria da construção civil. Os ensaios foram realizados nas câmaras para medir ruído de impacto do Laboratório de Termoacústica da UFSM, conforme metodologias especificadas nas Normas Internacionais ISO 140/ VI e ISO 717-2. Foram ensaiadas amostras de revestimento do tipo tábua corrida e taco, ambos de madeira natural, em diferentes composições quanto ao revestimento e o material resiliente. Os materiais resilientes utilizados nas composições foram lã de vidro, polietileno expandido e poliestireno expandido (isopor). A análise dos resultados obtidos foi feita agrupando-se materiais semelhantes nas diferentes composições.

Os pisos industriais são elementos que estão presentes em muitas obras da construção civil. Devido a isso, estudos devem ser procedidos para melhorar seu desempenho. Concretos reforçados com fibras metálicas são alternativas para a produção de pisos, pois as fibras melhoram o comportamento do concreto transformando-o de um material quase-frágil em um material com comportamento pseudo-ductil. Diversas manifestações patológicas vêm sendo constatadas em pisos, como fissuras, e o emprego destas fibras visa minimizar estas deficiências. Assim, nesta pesquisa, foi estudado o traço 1: 2,5: 3,1 a/c 0,55, com adição de três teores diferentes de fibras: 0,25%; 0,35% e 0,60%, em volume de concreto, e dois fatores de forma FF/65 e FF/80. Para avaliar características do concreto foram realizados ensaios de flexão a quatro pontos, flexão a três pontos, módulo de elasticidade e resistência à compressão axial. A partir destes ensaios pode-se verificar o comportamento de cada teor em relação: à tenacidade, às variações na carga de pico, à capacidade de manter a resistência residual pós-ruptura e à abertura da fissura. Também foram avaliadas as diferenças do comportamento em relação à moldagem dos CPs, devido ao fato que foram moldados CPs cilíndricos convencionais e extraídos de blocos. Verificou-se que a inserção de fibras não causa significativas alterações na resistência à compressão axial e também no módulo de elasticidade. Quando a análise é realizada para o tipo de moldagem verificou-se que os CPs cilíndricos convencionais obtiveram melhor desempenho, em comparação aos extraídos. Na avaliação dos ensaios de flexão observou-se que o teor exerce maior influência no desempenho se comparado com a mudança no fator de forma. padrão de fissuração nas vigas foi o esperado para teores abaixo do volume crítico. Verificou-se uma menor variabilidade dos resultados de flexão a três pontos em relação ao ensaio de flexão a quatro pontos. Constatou-se um aumento da energia de fratura com o aumento do teor de fibras. Com as propriedades estimadas experimentalmente foi dimensionado um piso industrial para uma aplicação específica, ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa. Concluindo que nesta pesquisa a variação no FF não causou impactos no desempenho final ressaltando que o teor de 0,35% seria a melhor alternativa, para o dimensionamento. / Industrial floors are elements that are present in many works of construction. Because of this, studies should be proceeded to improve their performance. Concrete reinforced with steel fibers are alternatives for the production of floors, because the fibers improve the concrete behavior making it a quasi-brittle material in a material with pseudo-ductile behavior. Several pathological manifestations have been observed in floors, such as cracks, and the use of these fibers is to minimize these deficiencies. Thus, in this research, we studied the trace 1: 2.5: 3.1 a / c 0.55, with addition of three different levels of fiber: 0.25%; 0.35% and 0.60% in volume of concrete, and two form factors FF / 65 and FF / 80. To evaluate specific characteristics of flexure tests were conducted at four points, the three points bending, modulus of elasticity and resistance to axial compression. From these tests can verify the behavior of each content regarding: the tenacity, to changes in peak load, the ability to maintain the post-break residual strength and the opening of the crack. They were also evaluated behavioral differences in relation to the molding of CPs due to the fact that were shaped conventional cylindrical CPs and extracted blocks. It was found that the fiber insertion does not cause significant changes in compressive strength and also the modulus of elasticity. When the analysis is performed for the type of molding it found that conventional cylindrical CPs performed better in comparison to extracted. In the evaluation of bending tests it was observed that the content has the most influence on performance compared with the change in form factor. The pattern of cracks on the beams was expected to levels below the critical volume. There was less variation of bending results at three points over the flexure test at four points. It was found an increased fracture energy with increased fiber content. With the properties estimated experimentally has been designed an industrial floor for a specific application, pointing out that the 0.35% level would be the best alternative. Concluding that this research variation in FF caused no impact on final performance pointing out that the 0.35% level would be the best alternative for the design.

As lajes alveolares são elementos eficientes do ponto de vista estrutural, pois os alvéolos permitem significativa redução de peso próprio sem comprometer a resistência e a rigidez. Além disso, é muito comum nesses elementos o uso de protensão, o que permite que estas lajes consigam vencer grandes vãos e se tornem uma solução competitiva. No entanto, para certas combinações de vãos, espessura da laje, ligações e propriedades dos materiais, esse sistema estrutural pode ser suscetível a vibrações excessivas. Há poucos estudos sobre a sensibilidade a vibrações destes elementos cuja aplicação é comum em situações de especial interesse como escritórios, nos quais as vibrações podem causar significativos incômodos aos usuários. Este trabalho visa contribuir para o melhor entendimento sobre a sensibilidade a vibrações de pavimentos com lajes sujeitas à ação dinâmica de atividades humanas. Além disso, pretende-se avaliar o comportamento dinâmico dos pavimentos com lajes alveolares em diferentes situações de interesse: painéis isolados, unidos por chaves de cisalhamento e após a concretagem da capa. Foi realizado um estudo experimental em um pavimento de um edifício comercial em estrutura de concreto pré-moldado nas três situações distintas da construção e foram obtidas as frequências naturais, modos de vibração e amortecimento para cada etapa, bem como uma análise do conforto ao usuário, a partir dos limites previstos em normas nacionais e internacionais. Foi também realizada uma análise numérica, na qual, além da determinação teórica de modos de vibração e frequências naturais, foram determinados os níveis de vibração gerados pelo caminhar de pessoas. As frequências naturais obtidas numericamente apresentaram diferença média de 11% com relação às experimentais. A diferença média dos picos de aceleração numéricos e experimentais foi de 9%. Tais resultados possibilitaram validar o modelo numérico proposto. A análise de conforto do pavimento indicou que a norma brasileira ANBT NBR 6118 (2014) não apresenta prescrições suficientes para se evitar vibrações excessivas em pavimentos com lajes alveolares protendidos. Os resultados permitiram concluir que as chaves de cisalhamento e a capa estrutural foram determinantes para garantir níveis aceitáveis de vibração no pavimento analisado. / Hollow core slabs are very efficient structural members, since their voids allow a significant reduction of self-weight, without jeopardizing the strength and stiffness. Moreover, prestressed concrete is commonly employed in this type of structure, allowing their use in large spans. Consequently, this is a very competitive solution. However, for certain combination of spans, slab thickness, connections and materials properties, this structural system can be susceptible to excessive vibrations. There is a lack of studies on vibration sensitivity of these elements, which are commonly applicable in situations of special interest, as offices, in which vibration can cause significant annoyance to users. This work aims to contribute to a better understanding about vibration sensitivity of hollow core slabs floors. Moreover, we intend to evaluate the dynamic behavior of hollow core slabs in different situations of interest: single panels, panels joined by shear keys and after completion of concrete topping. This analysis involves the determination of natural frequencies, mode shapes, damping ratios and vibrational levels generated by walking. An experimental study was carried out on a floor of a precast concrete structure of a commercial building in three different stages of construction. In this study, the natural frequencies, mode shapes and damping for each step were obtained, as well as an analysis of comfort, based on limits defined by national and international standards. A numerical analysis was also performed in which the vibration modes and natural frequencies were theoretically determined and the vibration levels generated by walking were estimated. The natural frequencies obtained numerically showed an average difference of 11% compared to experimental. The average difference between the numerical and experimental peak acceleration was 9%. These results allowed the validation of the numerical model proposed. The comfort analysis of the floor indicated that the Brazilian standard ANBT NBR 6118 (2014) does not provide sufficient provisions to avoid excessive vibrations in floors with prestressed hollow core slabs. The results showed that the shear keys and the structural topping were crucial to ensure acceptable levels of vibration.

O presente trabalho é referente ao estudo das indústrias líticas do sítio Brito, localizado na margem direita do rio Paranapanema, no Estado de São Paulo. Os materiais estudados estão associados a datações recuadas a transição Holoceno Inicial/Médio, entre, aproximadamente, 8.000 BP e 6.500 BP. O nosso primeiro objetivo concerne à caracterização tecnológica das indústrias líticas a partir de uma abordagem centrada no conceito de cadeia operatória visando reconstituir os processos técnicos e as estratégias de uso das matérias primas que geraram a variabilidade artefatual observada. O segundo objetivo trata da verificação, por meio da análise da distribuição vertical e horizontal dos vestígios, da integridade de solos de ocupação identificados durante a escavação. Propomos que as indústrias líticas mais antigas do sítio Brito estão distribuídas em um nível arqueológico caracterizado por um palimpsesto de ocupações. / The present dissertation refers to the study of the lithic assemblages from the Brito site, located at the right bank of the Paranapanema river, in the state of São Paulo. The materials that were studied are associated to dates that go back to the transition between the initial and the middle Holocene, approximately 8,000 to 6,500 BP. Our first objective concerns the technological characterization of the lithic assemblages from an approach based on the concept of operation sequence (chaîne opératoire), with the aim of reconstituting the technical processes and the strategies of usage of raw material that generated the observed artifact variability. The second objective was to verify, by means of analyzing the vertical and horizontal distribution of the lithic materials, the integrity of the occupational floors identified during the fieldwork. We suggest that the oldest lithic assemblages of the Brito site are distributed over an archeological level characterized by a palimpsest of occupations.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

Made available in DSpace on 2018-06-27T19:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Gicele da Rocha Rossi.pdf: 11998662 bytes, checksum: 086757985b9a15228ec0dc04b63223c5 (MD5) Gicele da Rocha Rossi.pdf.jpg: 3866 bytes, checksum: 58592b1096c26002460adc23c4bed471 (MD5) Previous issue date: 2009-06-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this research was to carry out a study in relation to polygons teaching and learning processes and about geometrical changes on the flat .The objective was to analyze what contributions the use of the friezes and tiles of Italian Immigration Churches from Quarta Colônia in Rio Grande do Sul, through the use of a computer program such as the Cabri-Géomètre II, can bring to the construction of concepts and exploitation of polygon geometrical properties, as well as the geometrical changes on the flat. The utilized methodology was according to the Didactic Engineering steps. The individuals were the pupils from the 6th grade of an application Elementary School from Centro Universitário Fransciscano. By analyzing the final data, from the teacher s observation and the pupils achievements, it was possible to infer that the Geometry teaching has gained a new sense to the student by approaching the forms and geometrical changes through a motivating source, the Churches floors and friezes. It can be concluded that from the didactic application sequence, a Dynamic Geometry program s help and the work in pairs, favored the students learning, once it generated an interactive environment of discussion and argumentation which made it possible to overcome the difficulties presented in the comprehension of geometrical concepts which were worked with. / A presente pesquisa teve como propósito fazer um estudo em relação ao ensino e aprendizagem de polígonos e de transformações geométricas no plano. O objetivo foi analisar que contribuições a utilização dos frisos e dos ladrilhos das igrejas da Quarta Colônia de Imigração Italiana do Rio Grande do Sul, juntamente com a utilização de um programa computacional como o Cabri-Géomètre II, podem trazer para a construção de conceitos e exploração das propriedades geométricas dos polígonos, bem como das transformações geométricas no plano. A metodologia utilizada seguiu as etapas da Engenharia Didática. Os sujeitos foram os alunos da 6ª série do Ensino Fundamental de uma escola de aplicação do Centro Universitário Franciscano. Ao analisar os dados obtidos, a partir das observações da professora e das realizações dos alunos, foi possível inferir que o ensino de Geometria ganhou um novo significado para o aluno ao abordar as formas e as transformações geométricas utilizando-se uma fonte motivadora, os pisos e frisos das Igrejas da região. Pode-se concluir que da aplicação da sequência didática, com o auxílio de um programa de Geometria Dinâmica e o trabalho em duplas, favoreceu a aprendizagem dos alunos, pois gerou um ambiente interativo de discussão e argumentação que possibilitou superar as dificuldades apresentadas na compreensão dos conceitos geométricos trabalhados.

This thesis focuses on fire resistance of 19th century cast iron framed structures. Based on material property data obtained from a comprehensive literature review, upper and lower bound relationships of the thermal and mechanical properties of 19th century fireproof floor construction materials have been derived. Because these materials have large variability, a sensitivity analysis has been undertaken to investigate the most effective ways of representing such variability. The sensitivity analysis has indicated that the elevated mechanical properties of cast iron should be reliably quantified. The thermal expansion of cast iron can be taken as equal to that of steel as in EN1993-1-2. Variabilities in other material properties have modest effects on fire resistance of cast iron structures and can be safely modeled according the Eurocode material models for similar modern materials (using thermal properties of modern steel for cast iron, using thermal properties of modern concrete for the insulation materials of cast iron structures). In order to resolve some of the uncertainties in mechanical properties of cast iron at elevated temperatures, a total of 135 elevated temperature tests have been performed, including tension and compression tests, transient state and steady state tests, tests after cooling down and thermal expansion tests. These test results have been used to establish the elevated temperature stress-strain-temperature relationships in tension and compression. Afterwards, calculation methods are developed to calculate the bending resistance of cast iron beams and compression resistance of cast iron columns at elevated temperatures. For cast iron beams, a fibre model has been developed to calculate elevated temperature moment capacity of cast iron beams in jack arch construction, taking into consideration non-uniform temperature distributions in the cross-section. The fibre model divides the cross section into a large number of fine layers and for a given curvature and neutral axis position calculates the strain, the temperature, the stress and the force of each layer. It has been found that under historically applied load, the fire resistance of such beams can be 60 minutes or higher. The Monte Carlo simulation method has been used to take into account the variabilities of important mechanical properties of cast iron at elevated temperatures; Young’s modulus, 0.2% proof stress, ultimate strength, corresponding strain at ultimate strength and failure strain in tension and Young’s modulus, proportional limit and 0.2% proof stress in compression. This has enabled material safety factors of 1.50, 2.50, 4.50 and 5.50 to be proposed for target failure probabilities of 10-1, 10-2, 10-3 and 10-4 respectively. For cast iron columns, a finite element model, built using the commercial software ABAQUS, has been used to examine the effects of changing different design parameters (column slenderness, member imperfection, cross section imperfection, degree of axial restraint, load factor and load eccentricity) on fire resistance of cast iron columns. Validation of the finite element model was by comparison of the simulation results against six fire resistance tests, three on unprotected and three on protected cast iron columns. The results of this numerical parametric study indicate that the fire resistance of cast iron columns is generally higher than that of modern steel columns because the applied loads on cast iron columns are lower and cast iron columns have thicker sections than modern steel columns. Comparison of the numerical parametric study results with the calculation results using the steel column design method in EN1993-1-2 has found that the EN 1993-1-2 calculation results are generally on the safe side.

The goal of this thesis is to create a design documentation for a kindergarten. This building is situated in the city called Brtnice – more specifically in its newly established location Nová Čtvrť. The kindergarten has two floors. Walls of the first one are partly sunken under the surface level. Each floor is divided into an operating section and part for a preschool education. The building has a foundation made of plain concrete bands, built from an aerated concrete and has a flat roof. Following building project puts an emphasis on a spatial and architectonical layout, energy savings and overall safety.