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Comportamento à punção de lajes lisas em concreto reforçado com fibras de aço sob carregamento simétricoMoraes Neto, Bernardo Nunes de 28 January 2013 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental,
2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-04T12:30:19Z
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2013_BernardoNunesdeMoraesNeto.pdf: 20442301 bytes, checksum: a9cf8faa1ef7e12dfba847eb6413eecb (MD5) / O presente estudo avalia o comportamento da ligação laje x pilar de lajes reforçadas com
fibras de aço, localizada internamente à edificação e submetida a carregamento simétrico. Para este fim, realizaram-se testes experimentais e análises que discutiram a performance de alguns códigos de projeto e de modelos teóricos em prescrever a resistência última à punção de lajes reforçadas com fibras de aço. No tocante ao estudo experimental, foram realizados 8 testes de punção até a ruína,
sendo 2 lajes de referência e 6 de concreto reforçado com fibras de aço, CRFA. A dimensão das peças foi de 2550 x 2550 x 150 mm3 e a ligação laje x pilar foi simulada por uma placa de aço de 200 x 200 x 50 mm3 em contato com a laje. As variáveis avaliadas foram: a resistência à compressão do concreto, fcm, 50 e 70 MPa e a quantidade de fibra adicionada à massa de concreto, Vf, 0, 60, 75 e 90 kg/m3. No que diz respeito às lajes de CRFA, uma das particularidades destas peças foi a utilização de armaduras de flexão apenas em uma região próxima à área carregada. Entretanto, nas questões
de cálculo, as taxas de armadura, ?s, destas lajes foram as mesmas apresentadas pelas lajes de referência (armada em toda a sua extensão), visto que as recomendações normativas sugerem que o valor de ?s seja obtido sobre uma largura preestabelecida da laje. Nas análises dos códigos de projeto, foram avaliadas as prescrições do ACI 318 (2008), do CEB-FIP (1991), do EC2 (2004), da NBR 6118 (2003) e do CEB-FIP (2010). No que se refere aos modelos teóricos, discutiram-se as propostas de NARAYANAN e DARWISH (1987), de SHAABAN e GESUND (1994), de HARAJLI et al. (1995), de HOLANDA (2002), de CHOI et al. (2007), de MUTTONI e RUIZ (2010) e de HIGASHIYAMA et al. (2011). As referidas análises, além de avaliarem a dispersão e o nível de conservadorismo dos resultados, também os classificam segundo uma adaptação do critério de penalidade proposto por COLLINS (2001), o Demerit Points Classification - DPC. Por fim, com o intuito de contribuir ao conhecimento do
dimensionamento à punção de lajes lisas reforçadas com fibras de aço, o presente trabalho apresenta uma proposta de cálculo com base na formulação de MUTTONI (2008), a qual estabelece o valor da resistência à punção segundo a Critical Shear Crack Theory. Para este propósito, foi discutida
a relação carga x rotação e o critério de ruína das lajes reforçadas com fibras. Na sequência, também foi abordada uma proposta, a qual se baseia nos estudos de MUTTONI e RUIZ (2010) e adota a lei constitutiva tensão x abertura de fissura sugerida pelo CEB-FIP (2010), para estabelecer a parcela de contribuição da fibra de aço na resistência à punção. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the present dissertation the behaviour of the column-slab connection interior of a building is investigated. Symmetric load conditions are assumed for this connection and a special focus is given in slabs made by steel fibre reinforced concrete (SFRC). For this purpose, experimental programs were carried out, and from these results and from a data base that collects the relevant results found in specialized bibliography, the predictive performance of the most reputed theoretical models for the prediction of the punching resistance of steel fibre reinforced concrete slabs was assessed. The experimental program was composed by eight slabs, two of them without steel fibres (reference slabs), and the remaining six slabs were made with SFRC. All the slabs have dimensions of 2550 x 2550 x 150 mm3, and the column-slab connection was simulated by a steel plate of 200 x 200 x 50 mm3 in direct contact with the slab. In this experimental program the influence of the following variables on the punching behaviour of the tested slabs was investigated: concrete strength class (average compressive strength, fcm, of 50 and 70 MPa); content of fibres added to the concrete (0, 60, 75 and 90 kg/m3). In the tested slabs, in an attempt of providing conditions for punching failure mode, conventional longitudinal tensile steel bars were disposed in the centre of the slab, close to the loaded area. The predictive performance of the formulations available in the following design guidelines was assessed: ACI 318 (2008), CEB-FIP (1991), EC2 (2004), NBR 6118 (2003), and CEB-FIP (2010). The accuracy of the following theoretical models was also investigated: NARAYANAN and DARWISH (1987), SHAABAN and GESUND (1994), HARAJLI et al. (1995), HOLANDA (2002), CHOI et al. (2007), MUTTONI e RUIZ (2010), and HIGASHIYAMA et al. (2011). The performed analyzes have covered the dispersion of the results, level of accuracy of the predictions of these models, and the Demerit Points Classification (DPC) proposed by COLLINS (2001). Finally, based on the formulation proposed by MUTTONI (2008), a new approach is proposed to estimate the punching resistance of SFRC slabs according to the Critical Shear Crack Theory. For this aim, the load-rotation relationship, and the failure criterion of SFRC slabs during the loading process were determined. Like the proposal of MUTTONI and RUIZ (2010), in the present approach the fibre reinforcement contribution was simulated by the stress-crack width but now adopting recommendations of CEB-FIP (2010).
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Punção em lajes lisas com armadura de cisalhamento e pilares de centro retangularesAlbuquerque, Elaine Jaricuna Pereira de 19 August 2010 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-06-21T19:44:00Z
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2010_ElaineJaricunaPereiradeAlbuquerque.pdf: 4245469 bytes, checksum: 610bbb590bbcd948f5655fee3c0e8102 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-22T14:08:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2010_ElaineJaricunaPereiradeAlbuquerque.pdf: 4245469 bytes, checksum: 610bbb590bbcd948f5655fee3c0e8102 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-22T14:08:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2010_ElaineJaricunaPereiradeAlbuquerque.pdf: 4245469 bytes, checksum: 610bbb590bbcd948f5655fee3c0e8102 (MD5) / São analisadas experimentalmente 8 (oito) modelos locais de ligação laje lisa/pilar retangular de centro com armadura de cisalhamento tipo stud. Os modelos são constituídos por lajes quadradas com 2500 mm de lado e 180 mm de espessura, com pilar central retangular de seção transversal de 200 mm x 400 mm e comprimento de 800 mm acima e 600 mm abaixo da laje. A armadura de cisalhamento das lajes foi constituída por uma distribuição “radial” de studs com diâmetro de 8 mm. As principais variáveis dos ensaios foram a quantidade de camadas dessa armadura de cisalhamento (studs) e a orientação da direção da flexão da laje em relação aos lados do pilar central retangular. Foram realizadas comparações entre os resultados experimentais e as prescrições normativas estabelecidas pela NBR 6118:2003 e por alguns códigos internacionais de referência, como o ACI 318M-08 e o EUROCODE 2:2004, para verificar se as formulações desses códigos são adequadas. Foi verificada a influência dos studs no aumento da rigidez da ligação, na alteração do padrão de fissuração, e na forma do cone de ruptura. As comparações mostraram que o EUROCODE 2:2004 forneceu melhores estimativas e a favor da segurança, em relação aos demais códigos avaliados. A NBR 6118:2003 apresentou boas estimativas, enquanto o ACI 318M-08 mostrou-se mais conservador, em parte por ter em sua formulação limitações para resistência característica do concreto e tensão de escoamento do aço. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Eight flat slab/central rectangular columns models were tested. The slabs had a stud type shear reinforcement and were 2500 mm square and 180 mm thick, with 200 mm x 400 mm cross-section columns, and 800 mm length above and 600 mm length below the slab. The 8 mm diameter studs of the shear reinforcement were radially distributed. The main variables of the tests were the studs shear reinforcement number of layers and the bending direction in relation to the rectangular columns sides. The influence of the studs on the increase of the rigidity of the connection and on the alteration of the crack pattern and on the shape of the rupture cone was verified. Comparisons were made between the experimental and the estimations by the Brazilian Code NBR 6118:2003 and by ACI 318M-08 and Eurocode 2:2004. Better conservative estimates were provided by EUROCODE 2:2004. NBR 6118:2003 presented good estimations, while ACI 318M-08 was the most conservative, due to its limitations on how the concrete and the steel strengths are dealt.
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Puncionamento em lajes lisas protendidas com pilares de extremidade e momentos desbalanceados nas duas direçõesGomes, Helder Pontes 04 1900 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-07-05T14:52:55Z
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2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-06T13:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T13:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2010_HelderPontesGomes.pdf: 9122556 bytes, checksum: b841c45ad5e59227429fd3fd11d66744 (MD5) / São apresentados neste trabalho resultados experimentais dos ensaios de dezesseis modelos locais de ligação laje lisa protendida-pilar de extremidade. Buscou-se por meio desses ensaios avaliar a influência da relação do momento fletor M/V (momento fletor nas duas direções ortogonais dividido pela força cortante), da relação C1/d (dimensão perpendicular do pilar dividia pela altura útil da laje), da presença de overhang e do nível de protensão na resistência à punção. Foram realizadas também comparações entre os resultados experimentais e as previsões da NBR 6118:2003 e de outras duas normas: ACI 318M-02 e EUROCODE 2:2001. As análises realizadas indicaram que o acréscimo de tensão nos cabos está associado ao tipo de carregamento aplicado. As deformações das barras da armadura passiva foram bastante influenciadas pelo tipo de carregamento, embora esta influência tenha se concentrado nas faixas do pilar, mais precisamente na região próxima a este. As deformações da superfície inferior das lajes dos modelos sofreram influência da disposição dos cabos de protensão. A presença de overhang aumenta a rigidez da ligação, influencia no padrão de fissuração e na forma do cone de ruptura. As comparações com as normas mostraram que o ACI 318M-02 (média: 2,90) apresentou o desempenho mais conservador dentre todas as outras normas avaliadas. Este elevado conservadorismo se deve ao fato desta norma ter em sua formulação limitações para o cálculo à punção, em especial em pilares de extremidade. O EUROCODE 2:2001, com média igual a 1,60, foi o texto oficial menos conservador. A norma brasileira (média: 2,46) obteve resultados bastantes conservadores, principalmente para o caso de transferências de momentos em duas direções. Todas as normas analisadas mostraram-se não estarem ajustadas para relação C1/d maior que 2,0, apenas o EUROCODE 2:2001 se mostrou capaz de boas previsões de carga de ruptura para os casos da contribuição do overhang na tensão resistente para ligações laje/pilar de borda com transferência de momentos em duas direções ortogonais. As modificações propostas se mostraram adequadas para a previsão de cargas de ruptura nos casos ensaiados, reduzindo o conservadorismo e tronando, principalmente nos casos do ACI 318M-02 (média: 1,32) e da NBR 6118:2003 (média: 1,37), as formulações mais homogêneas e próximas do fenômeno observado. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Sexteen local post-tensioned flat slab-edge column conections with unbonded tendons were tested and analyzed in this work. The intent was evaluate the influence of the bending moment/shear force (M/V), C1/d relation, the level of post tension, the presence of overhang and the moment transfer on both ortogonal directions in the pushing shear resistence in those connections. Were made comparisons of those results with analytical predictions established by NBR 6118:2003 and two others international codes: ACI 318M-02 and EUROCODE 2:2001; and modifications was proposed to improve those performances. The analysis of the tension of the tendons shows that increase of the tensions during the test is directly related with the applied load. Instrumented bars of the reinforcement showed that the applied loads have much influence on deformations and that the pushing shear phenomenon is restricted to areas closer to the column. The deformation of the inferior surface of the concrete around the connection was influenced by the arrangement of the tendons and by the presence of the overhang. The presence of the overhang enhances the connection rigidity and influence the standard of cracking and the shape of the truncated cone of failure. The carried out analysis of the codes showed that the ACI 318M-02 (average: 2,90) was the more conservative code among those studied. This high conservatism happens because of the restrictions that the American code imposes to calculation of the slab-edge columns connections. The code that had better performance for connections tested was EUROCODE 2:2001 (average: 1,60). The Brazilian code, NBR 6118:2003, was fairly conservative (average: 2,46), particularly in the cases with moment transfer on both orthogonal directions. All codes analyzed are not be adjusted to range of C1/d larger than 2,0 and only EUROCODE 2:2001 achieved god results on predict the failure load in cases of the contribution of the overhang to the pushing shear resistance and when the connection was submitted to moment transfer in both orthogonal directions. The proposed modifications on the codes’ formulations were successful to predict the failure load, reducing the conservatism and, especially to ACI 318M-02 (average: 1,32) and NBR 6118:2003 (average: 1,37), leading the formulations to be more homogeneous and closer to the observed phenomenon.
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Punção em lajes lisas de concreto armado com pilares de borda e excentricidade externa / Punching in reinforced concrete slab edge column connections with outward eccentricityFeliciano, Fabio Matias Honorio 20 April 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Gabriela Ribeiro (gaby_ribeiro87@hotmail.com) on 2011-09-02T17:48:51Z
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2011_FabioMatiasHonorioFeliciano.pdf: 4680615 bytes, checksum: 3fbf6ec0242a8bc3f7a11ad7cac01019 (MD5) / Approved for entry into archive by Repositorio Gerência(repositorio@bce.unb.br) on 2011-10-03T12:09:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2011_FabioMatiasHonorioFeliciano.pdf: 4680615 bytes, checksum: 3fbf6ec0242a8bc3f7a11ad7cac01019 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-03T12:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2011_FabioMatiasHonorioFeliciano.pdf: 4680615 bytes, checksum: 3fbf6ec0242a8bc3f7a11ad7cac01019 (MD5) / Embora diversas vantagens – construtivas e/ou arquitetônicas – sejam atribuídas às lajes lisas, a continuidade entre vãos consecutivos adotada em projetos multipavimentos faz da ligação laje-pilar uma região crítica, dado à concentração de tensões presente nesta região. Quando se adicionam carregamentos verticais e/ou horizontais, bem como a transmissão de momentos devido à imposição de excentricidades no apoio, esses efeitos são ainda mais pronunciados nos painéis externos. Nas normas de projeto, há a preocupação de incluir recomendações que certifiquem um comportamento seguro de ligações de lajes com pilares de borda submetidos a carregamentos excêntricos, embora estudos específicos ainda sejam bastante escassos, principalmente com relação a excentricidades externas. Dessa forma, para investigar o comportamento estrutural das ligações entre a laje e o pilar de borda foram ensaiados quatro modelos, que tiveram como variável a relação entre momento fletor e força cortante (relação M/V) na ligação, obtida pela variação da excentricidade de apoio em relação ao eixo do pilar, a saber: 300 mm (interna), centrada (referência) e 300 mm e 400 mm (externa). Os modelos estruturais consistiram da união de uma laje de dimensões 1700 mm x 2350 mm x 180 mm, com taxa de armadura de 0,75% e altura útil de 152 mm, a um pilar com 830 mm de altura e seção transversal quadrada (300 mm x 300 mm), dotado de uma projeção transversal de 650 mm para imposição das excentricidades no apoio. Os resultados foram analisados quanto ao comportamento de cargas últimas, deformações específicas na armadura, deformações específicas no concreto, deslocamentos verticais, rotação nos pilares e mapa de fissuração. Todos os modelos romperam por punção. As estimativas das normas ABNT NBR 6118:2003, ACI 318:2008 e EUROCODE 2:2004, para as cargas de ruptura, apontaram para uma necessidade de revisão do tratamento das normas para pilares de borda levando em consideração a excentricidade externa no apoio. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Although several advantages – constructive and/or architectural - are assigned to flat slabs, the continuity between consecutive spans that is taken into multifloors buildings turns the slab-column connection into a critical region, due to the stress concentration present in this region. When it’s added vertical and/or horizontal loads and moments transferring due to the imposition of eccentricities at support, these effects are even more pronounced on external panels. On codes, there are concerns on including recommendations to certify safe behavior of slabs-edge columns connections subjected to eccentric loads, although specific studies are still rather scarce, especially related to outward eccentricities. Thus, to investigate the structural behavior of slabs-edge columns connections, four individual models were tested fixing as variable the ratio between bending moment and shear force (M/V) defined in terms of eccentricity of support, denoted as: 300 mm (inward), center (reference) and 300 mm and 400 mm (outward). Structural models consisted on slabs with dimensions of 1700 mm x 2350 mm x 180 mm with reinforcement ratio of 0.75% and 152 mm effective depth, connected with a column of 830 mm height and squared cross section (300x300 mm), equipped with a 650 mm projection to imposition of eccentricities at support. The results were analyzed in relation to the behavior of ultimate loads, strain in reinforcement, strain in concrete, vertical deflection, column rotations and crack pattern. All models failure by punching. The estimates of ABNT NBR 6118:2003, ACI 318:2008 and EUROCODE 2:2004, for the ultimate loads, indicate the need for revision of standards on the treatment of edge columns.
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Reforço à punção em lajes lisas de concreto armado com polímeros reforçados com fibra de carbono / Punching strengthening in flat plates of reinforced concrete with carbon fiber reinforced polymerNicácio, Wanderley Gustavo 08 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-27T11:18:55Z
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2013_WanderleyGustavoNicacio.pdf: 10752397 bytes, checksum: ce82c2ce66dbcae541cfa5ded50a6bb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-27T15:56:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2013_WanderleyGustavoNicacio.pdf: 10752397 bytes, checksum: ce82c2ce66dbcae541cfa5ded50a6bb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-27T15:56:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2013_WanderleyGustavoNicacio.pdf: 10752397 bytes, checksum: ce82c2ce66dbcae541cfa5ded50a6bb0 (MD5) / Esta pesquisa avalia experimentalmente o comportamento da ligação laje-pilar, num sistema de lajes lisas de concreto armado, localizadas internamente à edificação e submetidas a carregamento simétrico, reforçadas ao cisalhamento com polímeros de fibra de carbono (PRFC). O método de reforço consiste em se aplicar a manta de PRFC como elemento resistente ao cisalhamento, por meio de sua colagem através de furos perpendiculares ao plano da laje. Neste estudo experimental, foram realizados oito modelos de lajes lisas com dimensões de 2500 x 2500 mm de comprimento, altura nominal de 180 mm, pilares quadrados centrados com dimensão de 300 mm e mesma taxa da armadura, variando-se: a técnica de reforço, distribuição dos furos, número e área de reforço por camada. A manta de PRFC foi aplicada com a adaptação da técnica Dowel, similar a armaduras do tipo pino, e por meio da técnica Stitch que se assemelha a estribos fechados. Os resultados dos ensaios foram analisados quanto a deslocamentos verticais, deformação específica no concreto, no aço e na armadura de cisalhamento, carga, fissuração, superfície e modo de ruptura. Como as normas atuais não tratam do reforço ao cisalhamento com armaduras de cisalhamento do tipo PRFC, foi avaliada a aplicação de prescrições estabelecidas pelo ACI 318 (2011), Eurocode 2 (2004) e ABNT NBR 6118 (2007), associadas com as limitações do ACI 440.2R (2008) que trata da aplicação dos materiais de PRF. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research experimentally evaluates the behavior of slab-column connections in a reinforced concrete flat slab system, internally located in the building and subjected to symmetrical loading, strengthened to the shear with carbon fiber reinforced polymer (CFRP). The strengthening method consists in applying CFRP sheet as shear resistant element, by bonding it through perpendicular holes to the plane of the slab. This experimental study consisted of tests on eight flat slab models with the following dimensions 2500 x 2500 mm length, trickness of 180 mm, supported on centered square cross section columns of 300 mm side and same flexural reinforcement ratio, using the following variations: the strengthening technique, the pattern of holes and the number of peripheral lines of the shear reinforcement. The CFRP sheet was applied with an adaptation of the Dowel technique, was used, which is similar to shear studs, and the stitch technique, which resembles closed stirrups. The test results were examined by verifying the vertical displacements, the concrete, steel and shear reinforcement strains, ultimate loads, cracking patterns, surface and failure modes. As the current standards do not deal with strengthening to shear with CFRP reinforcement, it was assessed the application of the code’s required from by ACI 318 (2011), by Eurocode 2 (2004) and by ABNT NBR 6118 (2007), associated to the limitations of ACI 440.2R (2008) which provides guidance for the selection, design, and installation of FRP systems for concrete structures.
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Análise da resistência à punção de sapatas de concreto armado / Analysis of punching shear resistance of reinforced concrete footingsSANTOS, Douglas Freitas Augusto dos 07 June 2016 (has links)
Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-05-14T20:34:37Z
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Previous issue date: 2016-06-07 / A sapata é um tipo de fundação superficial bastante empregada na construção civil, sendo utilizada especialmente para projetos de pequeno porte ou quando o solo é capaz de suportar as cargas, sem deformar-se de forma exagerada. As sapatas podem apresentar um modo de ruptura frágil, denominado punção. Para se evitar este tipo de ruptura, que ocorre de forma brusca, é possível na fase de projeto adotar algumas medidas, como aumentar a altura da sapata, a taxa de armadura de flexão, a resistência do concreto, entre outros parâmetros. Na literatura, foi coletado um banco de dados com 216 ensaios e analisado através de diferentes normas como a ACI 318 (2011), CSA A23.3 (2004), EUROCODE 2 (2004) e (2010) e NBR 6118 (2014), com o objetivo de contribuir para o melhor entendimento da punção em sapatas de concreto armado. Então, verificou-se que as estimativas de capacidade resistente variaram muito de uma norma para outra. Além de constatar-se que a relação a/d (relação do vão de cisalhamento pela altura útil) influência de forma significativa a resistência à punção. No caso da norma EUROCODE 2 (2010), houve a constatação de que a mudança do Vmáx da EUROCODE 2 (2004), aumentou a estimativa de sapatas rompendo pelo esmagamento da biela, e consequentemente a dispersão dos resultados. As recomendações normativas de seus países são utilizadas para dimensionamento à punção, porém são normas fundamentalmente empíricas, ou seja, elaboradas através de uma série de dados experimentais. Sendo assim, os resultados experimentais devem reproduzir ou chegar perto de reproduzirem a realidade que o elemento em questão estudado será submetido, no caso da sapata é o solo. A grande variedade de sistemas de ensaio gera dúvidas quanto a confiabilidade das normas, verificando que as recomendações normativas são penalizadas por esta variedade de ensaios. / The footings is a kind of superficial foundation rather employed in construction and is used especially for small projects or when the soil is able to withstand the loads without deforming is exaggerated. Footings can present a brittle fracture mode, called puncture. To avoid this kind of disruption that occurs abruptly, it is possible in the design phase to take some measures, such as increasing the shoe height, reinforcement ratio of bending, the strength of concrete or the ratio a/d.
In the literature, was carefully collected with a database 216 and tests analyzed by different standards such as the ACI 318 (2011), CSA A23.3 (2004), EUROCODE 2 (2004) and (2010) and NBR 6118 (2014), with the aim of contributing to a better understanding of the punching footings reinforced concrete Then, it was found that the load capacity ranged last much of a provision to another. Besides confirming that the ratio a/d (ratio of shear span the useful height) influence significantly the resistance to puncture. In the case of the standard EUROCODE 2 (2010), was the finding that the locking effect size decreases the resistance to punching footings, increasing the coefficient of variation with the experimental data.
The desing recommendations of their countries are used for sizing the punch, but are mainly empirical rules, that is prepared a series of experimental data. Thus, the experimental results must play or come close to reproducing the reality that the component studied issue will be submitted in the case of footings in the soil. The wide range of test systems raises doubts as to need and reliability by verifying discrepancies between the rules and test systems mainly for the ability to last loads, generating uncertainty as to the suitability of these recommendations.
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Punção em lajes lisas com armadura de cisalhamento submetidas a carregamento excêntrico e apoiadas sobre pilares retangularesOliveira, Marcos Honorato de 03 1900 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-19T14:54:30Z
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2013_MarcosHonoratodeOliveira.pdf: 38148080 bytes, checksum: 5660b8bb69e2078dc6186be5ea890f0a (MD5) / O fenômeno de punção em lajes lisas é um fator determinante na elaboração e nas verificações de projeto deste tipo de sistema construtivo. Quando a ligação laje-pilar está submetida a carregamento excêntrico o número de variáveis envolvidas na formulação é consideravelmente maior em relação à situação de carregamento simétrico, o que aparentemente reduz a precisão do método de verificação para este caso. O emprego da armadura de cisalhamento é uma solução bastante utilizada para aumentar a resistência à punção da ligação laje-pilar. É com base nestas informações que este trabalho propõe um estudo de lajes lisas com e sem utilização de armadura de cisalhamento submetidas a carregamento simétrico ou excêntrico. Foram analisadas experimentalmente dezesseis modelos locais de laje lisa apoiada sobre um pilar retangular interno. As lajes foram armadas ao cisalhamento com armadura do tipo double-headed stud e submetidas a carregamento simétrico e excêntrico. As lajes possuíam dimensões quadradas com 2500 mm de lado e 180 mm de espessura, moldadas com concreto usinado de resistência média em torno de 50 MPa. O pilar de cada modelo possuía seção transversal com dimensões retangulares de 200mm por 400mm. As principais variáveis de ensaio foram a utilização ou não de armadura de cisalhamento, a taxa de armadura de cisalhamento, o número de camadas da armadura de cisalhamento, o tipo de carregamento (simétrico ou excêntrico) e o eixo de flexão dos modelos submetidos ao carregamento excêntrico. São apresentados os resultados de carga última, dos deslocamentos verticais, das deformações na armadura de flexão, das deformações na armadura de cisalhamento, das deformações no concreto e também a posição e inclinação da superfície de ruptura das lajes e o mapa de fissuração de cada laje. Os resultados experimentais coletados foram adicionados a um banco de dados criado para uma análise de desempenho das recomendações sobre a verificação da resistência à punção de algumas normas de projeto. As normas analisadas foram: NBR 6118 (2007), Eurocode 2 (2004), ACI 318M (2008) e também foram avaliadas as prescrições utilizadas para as estimativas de resistência à punção da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Algumas das principais contribuições deste trabalho foram a adaptação do Método da Superfície de Resistência Mínima (MSRM) para o caso de lajes submetidas a carregamento simétrico e a proposta de uma nova formulação para este método no caso de lajes submetidas a carregamento excêntrico. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The punching shear phenomenon in flat slabs is a main factor in the design of this type of structural system. When the slab-column connection is subjected to eccentric loading the number of involved variables in the formulation is considerably higher if compared to the situation of symmetrical loading, which apparently reduces the accuracy of the verification method for this case. The use of shear reinforcement is a solution often used to increase the punching shear strength in the slab-column connection. It is based on these information that this work proposes a study of the use of flat slabs with shear reinforcement and subjected to symmetrical and eccentric loading. Sixteen local models of flat slab supported on a rectangular internal column were tested. The slabs had shear reinforcement consisting of double-headed studs and were subjected to symmetrical and eccentric loading. The slabs had square dimensions with a side of 2,500 mm and with a thickness of 180 mm, casted concrete with average compressive strength around 50MPa. The column of each model had rectangular dimensions: 200 mm wide by 400 mm long. The principal test’s variables were the use of shear reinforcement, the rate of shear reinforcement, the number of layers of shear reinforcement, the type of load (symmetrical or eccentric) and the bending axis in the case of to eccentric loading . The results consist of vertical displacements of the slabs, strains in the bending and shear reinforcement, strains on the concrete and also the position and inclination of the failure surface of the slabs and cracking map of each slab. The experimental results collected were added to a database created for a comparative analysis of design code recommendations on punching shear strength. The codes analyzed were: NBR 6118 (2007), Eurocode 2 (2004), ACI 318M (2008) .The procedure used to estimate the ultimate punching shear strength of the Critical Shear Crack Theory (CSCT) was also evaluated. Some of the main contributions of this work were an adaptation of Surface of Minimum Shear Resistance (SMSR) for the case of slabs subjected to symmetrical loading and a new formulation for this method in the case of slabs subjected to eccentric loading.
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Utilização de capitéis para aumento de resistência à punção em Lajes de concreto armadoOLIVEIRA, Túlio Pessoa Souto Maior 31 August 2015 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-12T13:31:38Z
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Previous issue date: 2015-08-31 / CNPq / Em lajes de concreto armado sem vigas, apoiadas em pilares, a resistência à punção torna-se
um ponto crítico para seu dimensionamento. Até recentemente, os modelos mecânicos para se
calcular a resistência à punção das lajes de concreto armado, eram muito complexos, sem
praticidade para se aplicar em projetos. O dimensionameto à punção na maioria das normas
são baseados em resultados experimentais sem uma modelação física.
Uma das formas de se aumentar a resistência à punção é a utilização de capitéis. Para esse
trabalho foi definido a utilização de capitéis curtos. As poucas informações sobre a utilização
de capitéis curtos deixam os engenheiros receosos quanto a sua utilização. O objetivo desse
trabalho é elucidar mais um pouco sobre esse tipo de solução para combate à punção.
É apresentado como a litetura aborda a utilização dos capitéis curtos e como a sua utilização e
suas dimensões são orientadas. Também é apresentado como os métodos normativos, ACI-
318/2014, NBR 6118/2014 e FIB MODEL CODE 2010 abordam a sua utilização e
dimensionamento.
É selecionado um caso de uma laje submetida à punção e feito o seu dimensionamento
segundo os três métodos já mencionados. Também é feita uma comparação com os resultados
experimentais obtidos na literatura, os quais são poucos, com os três métodos já citados. / In flat plates without beams, supported directly on columns, punching shear strength becomes
critical in design. Until recently mechanically based models for punching shear computation
in reinforced concrete slabs were too complex for routine design work. Punching shear
strength checks are basically empirical for most design codes, without a mechanical model
basis.
A possible alternative to enhance punching shear capacity is to locally increase slab thickness
through shear caps or drop panels. In this work, the shear cap option is studied in detail. Due
to lack of information, designers are generally wary of the usage of shear caps. This work
aims at gaining a better understanding of this type of solution for punching shear
strengthening.
A literature review is presented on shear cap usage as well as guidance with respect to its
geometry. Also presented are design check procedures according to ACI-318/2014, NBR
6118/2014 and FIB MODEL CODE 2010.
A case study of a slab subjected to punching shear is selected and its design reviewed
according to the three abovementioned codes. Punching shear capacity of shear caps of the
very few experimental results are compared with the presented verification procedures.
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Efeitos da obstrução parcial da uretra na musculatura da bexiga urinária de coelhos: estudo morfométrico e estereológico / Effects of the partial urethral obstruction on the rabbit´s urinary bladder´s musculature: a stereological and morphometric studySasahara, Tais Harumi de Castro 28 April 2006 (has links)
Os efeitos da obstrução uretral parcial na musculatura da bexiga urinária de coelhos foram investigadas usando as ferramentas estereológicas. Foram utilizadas 12 fêmeas de coelhos da raça Norfolk, com três meses de idade e peso corporal variando de 2,5-3,0 kg. O procedimento cirúrgico consistiu de celiotomia mediana retro-umbilical para exposição da bexiga urinária. A parede dorsal da uretra foi divulsionada de sua íntima associação com o útero e vagina, o suficiente para a passagem de fio nylon 2-0. Um pino de Steinmann (3 mm de diâmetro) foi interposto temporariamente entre a uretra e o fio para determinar indiretamente o grau de obstrução uretral. Após três, sete e doze semanas os animais foram ortotanasiados e comparados com o grupo de animais controle (não obstruídos). Os fragmentos da bexiga foram preparados para microscopia de luz. Cortes seriados foram realizados para o estudo morfométrico e estereológico. Os três eixos: crânio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) e latero-lateral (LL) aumentaram em todos os grupos analisados: controle, 3, 7 e 12 semanas. Os valores para CC foram estatisticamente similares para 3, 7 e 12 semanas. O mesmo foi observado no eixo DV. Os valores para o eixo LL foram similares para os grupos de 7 e 12 semanas. O estudo morfométrico baseou-se em determinar o tamanho da fibra (área seccional) e comprimento da fibra muscular. Nos animais do grupo de 3, 7 e 12 semanas foi observado um aumento de 4,63x, 4,32x e 7,10x no tamanho celular e um decréscimo de 2,55x, 1,94x e 4,04x no comprimento da fibra muscular quando comparados ao grupo controle. O estudo estereológico baseou-se em estimar o volume referência (Vref), a densidade numérica (Nv), o número total de fibras musculares (N), a densidade de volume (Vv) e o volume da fibra muscular (Vn). O Vref apresentou um aumento de 11,07x, 7,98x e 31,7x quando comparado com o grupo controle. A densidade numérica (Nv) aumentou 0,06x e 0,05x para os grupos de 3 e 7 semanas, respectivamente, em relação ao grupo controle. O grupo de 12 semanas, no entanto, apresentou um decréscimo de 0,01x em comparação com o grupo controle. Os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentaram, respectivamente, um aumento de 0,81x, 12,56x e 38,43x em número total de células. A densidade de volume (Vv) para os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentou um aumento de 0,97x, 0,56x e 0,86x em relação ao grupo controle. E finalmente, o volume médio da fibra muscular apresentou um aumento de 0,62x, 0,81x e 0,82x, respectivamente para os animais de 3, 7 e 12 semanas. Os dois mecanismos: hipertrofia e hiperplasia ocorrem na bexiga urinária de coelhos, porém não sabemos a seqüência exata em que aparecem. / The effects of partial urethral obstruction on rabbit´s urinary bladder musculature were investigated using stereological designed methods. A total of 12 female Norfolk rabbits weighing from 2.5 to 3 kg were used. A retro-umbilical celiotomy was made to expose the urinary bladder. The urethra´s dorsal wall was isolated from its association with the uterus. A 3mm-Steinmann-pin was positioned on the urethra to produce a standard degree of obstruction and a ligature was tied up around it, using a 2-0 nylon silk. Three, seven and twelve weeks after the surgery procedures the rabbits were euthanised. Bladder fragments were prepared for light microscopy. Serial sections were performed to morphometric and stereological study. In relation to the bladder axis: cranio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) and latero-lateral (LL) increased in all groups analysed: control, 3, 7 and 12 week-obstructed animals. Values for CC were statistically similar for 3, 7 and 12-week-obstructed groups. The same was observed for DV axis. The LL axis showed values statistically similar for 7 and 12-week-obstructed groups. The morphometric study was based on the muscle fibre size (sectional area) and the muscle fibre length. In 3, 7 and 12-week-obstructed animals, it was observed a 4.63, 4.32 and 7.10-fold cell size increase and a 2.55, 1.94 and 4.04-fold decrease in length, respectively, when compared to control group. As for the stereological study. Vref presented a 11.07, 7.98 and 31.7-fold increase when compared to control subjects. Numerical density (Nv) increased by 0.06 and 0.05 in 3 and 7-week-obstructed groups, respectively, in relation to control group. Twelve week-obstructed group. Presented however a 0.01x-decrease compared to control animals. Three, seven and twelve-week-obstructed groups presented, respectively, 0.81, 12.56 and 38.43-fold increase in total number of cells (N). Volume density presented a 0.97, 0.56 and 0.86-fold increase in 3, 7 and 12-week-obstructed groups, respectively. And finally, mean muscle cell volume (Vn) presented a 0.62, 0.81 and 0.82-fold in 3, 7 and 12-week obstructed groups, respectively. Both mechanisms: hypertrophy and hyperplasia happened to occur on rabbit´s urinary bladder, thought we do not know the exact sequence in which they appear altogether.
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Punção em lajes lisas bidirecionais de concreto armado com furos e pilares com secção transversal em “L” / Punching shear in bidirectional reinforced concrete flat slabs with hole and l-shaped columnPINTO, Valdemir Colares 21 August 2015 (has links)
Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T13:26:01Z
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Previous issue date: 2015-08-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o objetivo de aperfeiçoar o conhecimento a respeito da influência da posição de aberturas em lajes lisas de concreto armado com pilar de secção transversal em “L”, apresenta-se nesta pesquisa três configurações de posicionamento da furo levando em consideração os efeitos da variação desse parâmetro na capacidade resistente da laje à punção. Para tal, serão analisadas 4 lajes lisas de dimensões (1800x1800x120) mm³, onde uma foi de referência (sem furo) e 3 com furos de dimensão (100x100) mm², posicionados adjacente ao pilar, com centro de gravidade sobre o perímetro crítico a 0,5⋅d e a 2,0⋅d. O carregamento foi aplicado uniformemente na base do pilar e a laje foi simplesmente apoiada nas quatro bordas, simulando um pilar interno de um pavimento. As lajes apresentaram armaduras de flexão iguais variando entre 0,92% a 0,94%. Para incrementar as análises, foram elaborados modelos numéricos em elementos finitos simulados no software ABAQUS, objetivando avaliar as tensões, deslocamentos, padrões de fissuração e modos de ruptura da laje. As estimativas de dimensionamento foram baseadas em quatro normas e um modelo teórico: ACI 318 (ACI, 2008), Eurocode 2 (CEN, 2004), NBR 6118 (ABNT, 2014), Model Code 2010 (fib, 2011) e Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (MUTTONI, 2008). Os resultados mostram que a presença de furos nas regiões analisadas não influencia significativamente no comportamento da laje levando a grandes discrepâncias das estimativas normativas. / Aiming to improve the knowledge of the influence of hole position in reinforced concrete flat slabs with L-shaped column, this research show three different sets of hole position taking into account the effect of this parameter in the punching shear capacity resistance. For this, it have been analyzed 4 flat slabs with dimensions with (1800x1800x120) mm³, where one is the reference (without hole) and 3 have holes of dimensions of (100x100) mm², positioned adjacent to the column, with center of gravity of hole on the critical perimeter at 0,5⋅d and at 2,0⋅d. The load have been applied uniformly on the base of the column and the slab will be simply supported at four slides, simulating an inner column in a standard floor. The slabs have show flexural reinforcement with geometrical rates between 0.92% and 0.94%. To improve the analyses, computational models in finite elements have been elaborated through ABAQUS software, evaluating the stresses, dispacements, cracing and falure mode of slab. The estimative of design was based in four different standards and one theorical model: ACI 318 (ACI, 2008), Eurocode 2 (CEN, 2004), NBR 6118 (ABNT, 2014), Model Code 2010 (fib, 2011) and Critical Shear Crack Theory (MUTTONI, 2008). The results have showed considerably difference between standards estimates and the experimental results.
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