Obra organizada em capas com espiral / Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Construções). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-24T11:47:52Z No. of bitstreams: 1 2008_RaphaelMirandaSouza.pdf: 4668890 bytes, checksum: c1977aaa47de971164fe349b06ff078c (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2009-09-26T12:56:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_RaphaelMirandaSouza.pdf: 4668890 bytes, checksum: c1977aaa47de971164fe349b06ff078c (MD5) / Made available in DSpace on 2009-09-26T12:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_RaphaelMirandaSouza.pdf: 4668890 bytes, checksum: c1977aaa47de971164fe349b06ff078c (MD5) Previous issue date: 2008-10-23 / São investigados o comportamento estrutural e a resistência última à punção de ligações laje-pilar de regiões internas das lajes lisas, com um ou dois furos adjacentes ao pilar, e com ou sem transferência de momento fletor da laje ao pilar. As principais variáveis foram: o posicionamento e as dimensões dos furos, a taxa e a distribuição da armadura de flexão, a armadura de cisalhamento e a excentricidade de carga (relação M(momento transferido ao pilar)/V(força cortante)) na ligação. Foram ensaiadas 19 ligações internas laje-pilar, distribuídas em 2 grupos: o primeiro sem a transferência de momento (Série 1 – 10 lajes), com 1 (uma) ligação sem furo, 5 (cinco) com um furo, 2 (duas) com um furo e armadura de cisalhamento e 2 (duas) com dois furos, tendo como principais variáveis o tamanho e posicionamento dos furos, a taxa e a distribuição da armadura de flexão e a armadura de cisalhamento; e o segundo grupo com transferência de momento (Série 2 – 9 lajes), com 2 (duas) ligações sem furo, 4 (quatro) com um furo e 3 (três) com dois furos, tendo como principais variáveis o tamanho e posicionamento dos furos, a direção e sentido do momento transferido e a excentricidade de carga (relação M/V) igual a 0,50m ou 0,25m na ligação. Foram analisados os resultados de cargas últimas, fissuração, deslocamento vertical, deformações das armaduras de flexão, de cisalhamento e do concreto. O posicionamento dos furos em relação ao pilar, adjacente ao maior ou menor lado, as dimensões dos furos, a taxa e a distribuição da armadura de flexão, a armadura de cisalhamento, a variação da relação Mu/Vu em função do carregamento, e, por conseguinte, da excentricidade, influenciaram o comportamento e a carga de ruptura das lajes. Essas influências foram quantificadas. Os resultados experimentais foram comparados com os estimados pelas normas: CEB-FIP/MC1990, EC2/2004, ACI-318:2005 e NBR 6118:2003. O ACI e o EC2 apresentaram estimativas mais conservadoras, embora tenham apresentado algumas estimativas contra a segurança. A NBR 6118:2003, apesar de baseada em parte no EC2, apresentou estimativas menos conservadoras e com um número maior de estimativas contra a segurança. Recomenda-se que todas as normas passem a considerar o momento causado pela excentricidade do perímetro crítico em lajes com furos e, neste sentido, foram apresentadas propostas de modificações para todas as normas estudadas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The structural behavior and the ultimate punching shear resistance of internal reinforced concrete flat slab-column connections, with one or two holes adjacent to the column, with or without flexural moment transfer of the slab to the column was investigated. Main variables were: hole placing and dimensions, flexural reinforcement layout and ratio, shear reinforcement and the eccentricity of the load (M (moment transferred to column) / V (shear)) ratio at the connection. Nineteen internal slab-column joining were tested, separated in two groups: one without moment transfer (Series 1), with 10 (ten) connections: one without hole, five with one hole, two with one hole and shear reinforcement, and two with two holes; and the second group with moment transfer (Series 2), with 9 (nine) connections: two without hole, four with one hole, and three with two holes. For series 1 the variables were hole placing and dimensions, flexural reinforcement layout and ratio, and shear reinforcement, while for series 2 the variables were the direction and orientation of the applied moment and the eccentricity of the applied load (M/V ratio direction and sense of moment transferred and eccentricity of the load (relation M/V) - 0,50m or 0,25m. Ultimate loads, cracking, deflections, concrete and reinforcement strains were analyzed. The hole placing in relation of the column, adjacent to the smaller or bigger column dimension, the hole dimension, flexural reinforcement rate and placing, shear reinforcement, the variation of relation Mu/Vu in function of the load, and, than, of eccentricity of the load, influenced the slabs behavior and rupture load. These influences were quantified. Test results were compared with the estimations from CEB-FIP/MC1990, EC2/2004, ACI-318:2005 and NBR 6118:2003. ACI and EC2 presented most conservative estimates, although have presented some non conservative estimates. Brazilian NBR, even though being partly based in EC2, presented smaller conservative estimates and more non conservative estimates. A modification on all codes is proposed for taking in account the moment caused by the eccentricity at the critical perimeter for slabs with holes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-24T17:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 268494.pdf: 4816488 bytes, checksum: d5b889fc3a0197637260ba1c42bb61e2 (MD5) / Este trabalho estuda a modelagem de lajes planas simétricas e assimétricas, apresentando alternativas para o problema da singularidade ocorrido quando se modela a laje considerando os pilares como apoio pontual. Têm-se como objetivos principais a avaliação dos momentos fletores na laje plana e os esforços (esforço normal e momento fletor) no pilar que gera punção na laje, com uma análise linear. Foi proposto um modelo que distribui a reação do pilar na laje. O procedimento que consiste em analisar, primeiramente, o modelo com apoio pontual e, então, transformar o momento fletor e o esforço normal do pilar em um carregamento distribuído, que será então adicionado na laje como carregamento no sentido contrário à ação das cargas gravitacionais. Esse carregamento foi colocado na área da seção transversal do pilar como também na área da seção transversal do pilar projetada no centro de gravidade da laje. Estudaram-se então dois casos, sendo o primeiro com simetria do pilar em relação à laje e o outro contendo assimetria em apenas um eixo. Em cada caso foram elaborados seis modelos: o primeiro, contendo o pilar como apoio pontual; o segundo, estando o pilar modelado como reação distribuída na laje, na região da seção transversal; o terceiro, tendo o pilar como reação distribuída na laje na região da seção transversal, projetada no centro de gravidade da laje. Os demais modelos foram iguais aos anteriores, porém, a região do pilar central foi enrijecida, conforme prescrito pela norma brasileira de projeto de estruturas de concreto. Cada modelo foi analisado no programa SAP 2000, utilizando-se dois processos numéricos: Método dos Elementos Finitos e o Processo por Analogia de Grelha. Os resultados foram comparados entre si, obtendo-se as conclusões pertinentes. Por fim, os modelos gerados no software SAP 2000 foram gerados também no software AltoQi Eberick V5 Gold, o qual utiliza o processo por Analogia de Grelha para analisar as lajes. Os resultados foram então novamente comparados entre si, obtendo-se outras conclusões, procurando apontar ao meio técnico procedimentos que visam considerar esforços mais realistas na consideração do problema da singularidade em laje planas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T09:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277178.pdf: 2596674 bytes, checksum: 7b424249f57fe66c5b708a4dfad48446 (MD5) / Os sistemas estruturais usados em pavimentos de concreto armado, em que as lajes se apóiam diretamente sobre os pilares, sem o uso de vigas, têm, entre suas características, a existência de tensões concentradas elevadas nas ligações laje-pilar, tensões estas que podem até levar à ruína. A esse efeito dá-se o nome de punção. Como a ruptura das ligações por punção é do tipo frágil, sem aviso, é extremamente importante que seja feita a verificação da resistência da ligação. As crescentes inovações técnicas e a análise dos critérios normativos propostos pelo ACI 318/08, BS 8110/97, NBR 6118/03 e EUROCODE 2/04 para o dimensionamento ao esforço de punção em lajes lisas de concreto armado são as diretrizes da elaboração do presente estudo. Dentro deste cenário, o objetivo desta dissertação é avaliar a acessibilidade, aplicabilidade, limitações e economia destes critérios por meio da comparação de resultados obtidos na análise de pilares internos em três configurações diferentes de lajes, variando suas espessuras. Foram analisados os seguintes parâmetros: a) para laje sem armadura de punção, compararam-se as relações entre tensões resistentes e solicitantes; as máximas reações que podem ser aplicadas à laje; a proporcionalidade do efeito dos momentos em relação a uma carga simétrica; excentricidades médias em relação às reações máximas suportadas pela Norma Britânica e um coeficiente estipulado para simular o efeito dos momentos fletores supondo-se uma carga de reação simétrica. B) para lajes com armadura de punção, compararam-se as relações entre tensões resistentes e solicitantes e o consumo de armadura de punção necessária segundo as recomendações de cada norma. / The structural systems in reinforced concrete, where the slab is directly supported by the columns, without the use of beams, has, among its aspects, the existence of great tensions distributed in small areas, which can lead the structure to collapse. This effect is called punching shear. As the punching shear collapse occurs without warning, it is of extreme importance that the slab-column resistance verification is made. The increasing technical innovations and analysis of normative criteria proposed by ACI 318/08, BS 8110/97, NBR 6118/03 and EUROCODE 2 / 04 for punching analysis in flat slabs of reinforced concrete are the guidelines of this study. In this scenario, the main objective of this work is to evaluate these punching shear design procedures in terms of accessibility, applicability, limitations and economy, comparing the results obtained on analysis of a internal column in three different slabs configurations, varying their thicknesses. The following parameters had been analyzed and compared, as the recommendations of each code: a) for slabs without links, the relation between the resisted and applied tension, the maximum actions that can be applied, the representativeness of the unbalanced moment to the load reaction, and a increase coefficient to consider the effects of unbalanced moments; b) for slabs with links, the relation between resisted and applied tension and the armor consumption necessary to resist the loads for each case had been compared, according the recommendations of each code.

O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um programa computacional, elaborado através do método dos elementos finitos, para análise tridimensional de situações de punção em lajes de concreto armado com e sem armadura de cisalhamento. São utilizados modelos constitutivos elasto-viscoplásticos para representar o comportamento do concreto. Para a simulação do concreto submetido a um carregamento de longa duração, empregou-se o modelo de camadas superpostas. Este modelo admite que o concreto é constituído por um número conveniente de camadas com a mesma deformação, porém características materiais diferentes. A tensão total é obtida pela soma das contribuições de cada camada. A armadura é introduzida no modelo como uma linha de material mais rígido no interior do elemento de concreto. Considera-se aderência perfeita entre o concreto e o aço. Assim, os deslocamentos ao longo das barras de aço são determinados a partir dos deslocamentos nodais dos elementos de concreto. Desta forma, a matriz de rigidez da armadura tem a mesma dimensão da matriz de rigidez do elemento de concreto, as quais são somadas para a obtenção da matriz de rigidez total Para representar o comportamento após à fissuração do concreto, é utilizado o modelo de fissuras distribuídas, onde apenas as propriedades dos materiais são modificadas e a malha de elementos finitos não necessita de atualização. Sugerem-se duas formulações para a consideração da contribuição do concreto entre fissuras e da redução na capacidade de transferência de corte devido ao aumento da abertura da fissura. Este último é incluído através de uma simplificação, que consiste em atribuir ao módulo de elasticidade transversal, correspondente ao plano fissurado, um valor reduzido. Para comprovar a validade do programa computacional desenvolvido, comparam-se os resultados numéricos com valores experimentais de ensaios realizados por Coelho (1999), Trautwein (2001) e Fusco (1988). Obtiveram-se boas aproximações para lajes com e sem armadura de cisalhamento. Desta forma, o programa computacional desenvolvido pode ser empregado para generalizar resultados experimentais em lajes cogumelo com variação na resistência do concreto, na bitola das barras de armadura, no espaçamento entre as barras e no número de camadas de armadura de cisalhamento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324566.pdf: 6863695 bytes, checksum: 2d263ff247c94a10fa080f6ef8332bd1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta pesquisa realizou-se um estudo numérico sobre a influência da flexibilidade de vigas de apoio na resposta estática e dinâmica de tabuleiros formados por lajes maciças e vigas de concreto armado, em regime elástico-linear. Na resposta estática, é realizada a avaliação da variação de momentos fletores, da área de aço, do detalhamento das armaduras e das flechas das lajes e vigas, em função da relação entre a flexibilidade da laje e da viga. A avaliação da resposta dinâmica é realizada em vibração livre não amortecida, pela qual se obtêm os modos de vibração e os valores das frequências naturais que são comparados com os limites da NBR 6118:2007. Para a análise integrada de pisos de concreto armado constituídos por lajes maciças apoiadas em vigas flexíveis, utilizaram-se o método numérico de Analogia de Grelha (AG) e o Método dos Elementos Finitos (MEF). O procedimento manual de cálculo de lajes, através de tabelas, é utilizado como um procedimento inicial para determinação de flechas e momentos fletores das lajes e também serve de base para a verificação dos modelos mais complexos. Os resultados desta pesquisa mostram que tanto a resposta estática, quanto a resposta dinâmica, do tabuleiro podem apresentar grande variação devido à alteração da relação entre rigidez à flexão das lajes e vigas de bordo. <b> / Abstract: In this research was realized a numerical study about influence of the flexibility of support beams in static and dynamic response of floors made of solid slabs and beams of reinforced concrete, in linear elastic regime. In static response is evaluated the variation of bending moments, area of steel, reinforcement detailing, and arrows of slabs and beams, depending on the relationship between the flexibility of the slab and beam. The evaluation of dynamic response is performed in free undamped vibration, which obtains the vibration modes and the values of natural frequencies, which are compared with the limits of NBR 6118:2007. For the integrated analysis of concrete floors, made of solid slabs supported on flexible beams, was used the numerical method of Analogy of plane Grids (AG) and the Finite Element Method (FEM). The manual procedure for calculating of slabs, through tables, is used as an initial procedure for determining arrows and bending moments of the slabs, and also provides the basis for the verification of models more complex. The research results show that both the static response as the dynamic response of the pavement, may show large variation due to the change in the relationship between bending stiffness of slabs and beams aboard.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348643.pdf: 10776868 bytes, checksum: f0eaf2ce5698ed74cb54554237063290 (MD5) Previous issue date: 2017 / Projetos estruturais de lajes em concreto armado normalmente são elaborados com base em análises lineares, por meio de modelos numéricos computacionais, que podem causar concentrações dos esforços em determinadas regiões da estrutura. Nessas análises lineares,considera-se apenas o comportamento elástico linear da estrutura, não se levando em consideração o possível comportamento plástico das seções transversais de lajes. Neste trabalho apresentam-se diversos estudos,como em relação à influência do tipo de malha na modelagem das lajes nas concentrações dos esforços; comparativos entre os modelos computacionais, de dois programas comerciais EBERICK e SAP2000; e quanto à forma de plastificação nos apoios de continuidade de lajes.Foram feitas várias análises de modelos plastificados e de variação da extensão da plastificação, comparando-os com pico de momento obtido das análises elásticas de modelos numéricos, e com os valores dos esforços obtidos manualmente e abaixo destes. Também, analisou-se um pavimento com vários pontos de concentrações de esforços,disponibilizado no manual de utilização do programa EBERICK. Por fim, propõem-se procedimentos fundamentados com aplicação em projetos de estruturas de modo a minimizar o efeito das concentrações de esforços que podem surgir nas modelagens computacionais.<br> / Abstract : Structural designs of slabs in reinforced concrete usually are elaborated based on linear analyzes, by numerical computational models, that can cause concentrations of the efforts in certain regions of the structure. In these linear analyzes, only the linear elastic behavior of the structure is considered, not taking into account the possible plastic behavior of the cross sections of slabs. In this work several studies are presented, such as in relation to the influence of the mesh type on the slab modeling in the concentrations of the efforts; Comparisons between the computational models of two EBERICK and SAP2000 commercial programs; And as to the form of plastification in the supports of continuity of slabs. Several analyze of plastified models and variations of the plastification extension were made, comparing them with the peak of moment obtained from the elastic analyzes of numerical models, and with the values of the efforts obtained manually and below these. Also, a pavement with several points of concentration of effort was analyzed, available in the user manual of the EBERICK program. Finally, it is proposed to propose procedures based on the design of structures in order to minimize the effect of the concentration of efforts that can arise in computational modeling.

O objetivo desta dissertação é desenvolver uma formulação para análise não-linear de lajes de concreto armado, através do Método dos Elementos Finitos. O modelo inclui o comportamento mecânico não-linear dos matérias. A possibilidade de ocorrerem grandes deslocamentos e a influência das condições de contorno no plano. O carregamento dever monótono crescente e de curta duração. Inicialmente é estabelecida uma formulação analítica para placas, considerando a deformação por corte e a ocorrência de deformações finitas. Na aplicação do Método dos Elementos Finitos para solução do problema é utilizado um elemento isoparamétrico quadrático, de oito nós da família Serendipity. Aplicando-se o Princípio dos Trabalhos Virtuais, chega-se a um sistema de equações de equilíbrio não-lineares. O comportamento mecânico da estrutura é avaliado através de um modelo laminar. O concreto é modelado como um material isotrópico, não-linear elástico. A fissuração é incluída através de um modelo distribuído, considerando-se a rigidez à tração do concreto entre fissuras (“tension stiffening”). A armadura é representada como uma camada de aço de espessura equivalente, que apenas resiste a esforços normais na direção das barras. O aço é idealizado como um material elástico bilinear, admitindo-se perfeita aderência entre a armadura e o concreto. Na solução do sistema de equações não-lineares é empregado o Método de Newton-Raphson modificado. Como forma de acelerar a convergência é introduzido o Método Secante-Newton. É feita a comprovação experimental do modelo, demonstrando-se a grande influência que a não-lenaridade geométrica e as condições de contorno no plano exercem sobre a resposta estática de lajes de concreto armado.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:10:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8276_Wagner Badke Ferreira.pdf: 6488524 bytes, checksum: cbdf486ef204003655ef7cc95653ef43 (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / Este trabalho apresenta um conceito refinado de abordagem de lajes lisas parcialmente protendidas com monocordoalhas pós-tracionadas, o trabalho se desenvolve passando por métodos de análises que englobam soluções para o tratamento da fluência, da punção, da distribuição de cabos em planta, além do comportamento global da estrutura e local da laje, por meio de um processo iterativo e de analise refinada, alinhado com os conceitos recomendados pela Norma Brasileira NBR 6118:2003, além de discussões sobre alguns pontos que poderiam ser mais flexíveis, como o espaçamento dos cabos em planta. Tomando como premissa um estudo mais acurado, que visa reproduzir na prática o modelo idealizado, tanto no aspecto teórico como experimental.