Orientador: Rogério de Oliveira Rodrigues / Banca: Jefferson Sidney Camacho / Banca: Libanio Miranda Pinheiro / Resumo: Atualmente, o Engenheiro Estrutural necessita incorporar a análise numérica como uma ferramenta de trabalho usual, de modo a manter a qualidade e a competitividade de seu trabalho, principalmente quando da análise de projetos de alvenaria estrutural, em que a discretização do sistema estrutural ainda é feita de forma bastante simples. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal a simulação numérica do comportamento não-linear de prismas de alvenaria estrutural submetidos a ações verticais. A discretização estrutural é feita por meio do Método dos Elementos Finitos, utilizando elementos prismáticos com oito nós, simulando as partes do bloco de concreto (14 x 19 x 29cm) e as juntas de argamassa, permitindo assim a modulação tridimensional dos prismas, bem como a introdução separada do módulo de elasticidade do concreto e da argamassa. Para isso, foram elaboradas sub-rotinas, em Visual Basic, que fazem parte integrante do código computacional FEISdec - Finite Element for Idealization of Structures: development and execution by computer, software institucional em desenvolvimento na Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira, Departamento de Engenharia Civil. Tal código foi utilizado para a simulação de dois ensaios realizados no NEPAE - Núcleo de Estudo e Pesquisa da Alvenaria Estrutural, sendo que por meio da comparação entre os dados experimentais e numéricos foram obtidos bons resultados. / Abstract: Currently, the structural engineer needs to assimilate the numerical analysis as a tool of frequent work, in this way he keeps the quality and the competitiveness in his work especially by the analysis of structural masonry projects, where the structural system discretization is still made in a simple way. In this context, this work aims the numerical simulation of nonlinear behavior of structural masonry prisms submitted to vertical actions. The structural discretization is made through the Finite Element Method, using the prismatic elements with eight joints, simulating the concrete block parts (14 x 19 x 29 cm) and the mortar meeting, allowing the tridimentional modulation of prisms, as well as the separated introduction of concrete and mortar elasticity module. Subroutines have been developed, in Visual Basic, and they are integrant parts of computer code FEISdec - Finite Element for Idealization of Structures: development and execution by computer, institutional software in development at Engineering College, Ilha Solteira Campus, Department of Civil Engineering. The code was used to simulate two laboratory tests realized at NEPAE - Núcleo de Estudo e Pesquisa da Alvenaria Estrutural, through the comparison between the experiment and numerical data were good results had been obtained. / Mestre

Orientador: Rogério de Oliveira Rodrigues / Banca: José Luiz Pinheiro Melges / Banca: Jorge Munaiar Neto / Resumo: Com a crescente evolução da engenharia estrutural e dos diferentes sistemas construtivos, o profissional atuante nessa área necessita incorporar o microcomputador como uma ferramenta básica, de modo a manter a qualidade, a competitividade e a eficiência de seu trabalho. Apesar de o projeto de alvenaria estrutural ter uma modelagem bastante simples, a utilização de ferramentas computacionais desenvolvimento da para análise auxiliar o e cálculo, corresponde do projetista, a no uma parcela significativa do tempo total despendido na execução do projeto. Frente a esse fato, apresenta-se como necessidade imediata o desenvolvimento de códigos computacionais confiáveis que possibilitem efetuar várias simulações de situações de projeto e carregamento. Nesse principal contexto a o presente trabalho simulação numérica do tem como comportamento objetivo não-linear físico de primas de alvenaria estrutural submetidos a ações verticais. O Método dos Elementos Finitos será empregado como modelo discreto elementos aplicado prismáticos na análise triangulares numérica, lineares com utilizando-se seis nós e parabólicos com quinze nós, simulando-se as partes do bloco de concreto (14 x 19 x 29 cm), bem como as juntas de argamassa, efetuando uma modulação tridimensional do prisma, além de considerar de forma separada as características físicas de cada material citado. Neste trabalho demonstra-se todo processo de dedução explicita das matrizes de rigidez para os elementos usados na discretização, sendo que para a consideração da não-linearidade dos materiais utilizou-se o critério de Mohr-Coulomb, permitindo representar a diminuição da rigidez em função da ruptura do material. O código gerado em linguagem Visual Basic permitiu realizar simulações numéricas, cujos resultados quando comparados com resultados experimentais mostraram-se bastante satisfatórios / Abstract: With the growth of the Structural Engineering and the different building systems, the professional who works in this area needs to incorporate the computer as a basic tool in a way to keep the quality, competitiveness, and the efficiency of his work. Despite of the structural masonry project has a very simple modeling, designer in the the uses of computational development of the tools the and analysis help the calculation, it corresponds to a significant plot of the total time spent on the project execution. Before this fact, it is presented as an immediate necessity the development of computational reliable programs which enables to perform many simulations of design situations and loading. In this context, the present work aims the numerical simulation of nonlinear behavior of physical structural masonry prisms submitted to vertical actions. The Finite Element Method will be employed as discrete models to numerical analysis using triangular linear prisms with six nodes and parabolic prisms with fifteen nodes, simulating concrete blocks parts (14 x 19 x29cm), as well as the mortar joints, making a tridimentional modulation of the prism, besides considering separately the physical characteristics of each cited material. It is presented in this work, the entire process of explicit deduction of the matrices of stiffness to the elements used in the discretization, the Mohr-Coulomb Criteria was used to consider the nonlinear of materials, permitting to represent the decrease of stiffness in function of the material rupture. The code numerical generated in simulations Visual whose Basic language results, when allowed compared making to the experimental, are showed as very satisfying

Orientador: Rogério de Oliveira Rodrigues / Banca: Jefferson Sidney Camacho / Banca: Rodrigo Piernas Andolfato / Resumo: A Engenharia de Estruturas é uma área de grande importância na construção civil, uma vez que sua essência é a otimização de projetos. Para atender essa necessidade, os métodos numéricos são excelentes ferramentas, que auxiliam os profissionais a obterem, com maior agilidade, projetos de alta qualidade, diminuindo custos e prazos. Além disso, a alvenaria estrutural é um sistema que satisfaz essa procura por projetos otimizados, devido à agilidade na construção, com projetos modulados, equipe e equipamentos especializados, que garantem rapidez e diminuição de custos. Nesse cenário, o presente trabalho aborda um procedimento numérico para análise do comportamento não-linear de dois modelos de vigas de alvenaria estrutural submetidos à flexão simples. Um formado somente por blocos canaleta de concreto, sobrepostos em duas fiadas; e outro, composto pela fiada inferior de blocos-canaleta e a superior, por blocos vazados, ambos os modelos grauteados. As vigas foram discretizadas com o elemento finito prismático regular linear, sendo que, para o bloco, a argamassa e o graute, se utilizou o Critério Mohr-Coulomb, para prever a ruptura e os redutores de rigidez baseados na diminuição do módulo de elasticidade. Ao final, foram comparados os resultados numéricos, obtidos com presença e ausência dos redutores de rigidez, com os observados em modelos experimentais desenvolvidos no Núcleo de Ensino e Pesquisa da Alvenaria Estrutural (NEPAE) da Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira, UNESP. As análises numéricas realizadas produziram resultados satisfatórios para os dois modelos de vigas abordados, sendo também possível observar o aumento de rigidez da viga com blocos-canaleta e blocos vazados. / Abstract: The Structural Engineering is a very important area in civil construction, since its essence is the optimization of designs. To attend the actual necessities, the numerical methods come to be excellent tools, which help professionals to obtain, with more agility, high quality designs, reducing the costs and deadlines. Besides, that structural masonry is a system that satisfies the searching for optimized projects, due to its agility in constructions, with modulated designs, specialized staff and equipments that warrant fast and low costs. In this scenario, this paper deals with numerical proceeding for analyzing the nonlinear behavior of two models of structural masonry beams subjected to bending. One, formed only for "U" blocks of concrete overlapping in two rows; and another, composed of channel blocks in the bottom row and the upper row made of hollow blocks, both models entirely grouted. The beams were discretized with linear regular prismatic finite element, and for the block, mortar and grout it was used the Mohr- Coulomb Criteria, to expect the rupture and reducers of rigidity based on the decreasing of strain modulus. In the end, the obtained numerical results with the presence and absence of reducers of rigidity were compared, with those observed in experimental models developed at the Structural Masonry Study and Research Center, Faculty of Engineering Ilha Solteira Campus, UNESP. The accomplished numerical analys produced satisfactory results for the two beam models, and it has been also possible to observe the increase of rigidity in the beam with channel and hollow blocks. / Mestre

Orientador: Rogério de Oliveira Rodrigues / Banca: Jefferson Sidney Camacho / Banca: Marcio Roberto Silva Correa / Resumo: Com a expansão da Engenharia de Estruturas e os diferentes sistemas construtivos que vêm ao longo dos anos surgindo na indústria da construção civil, o Engenheiro Estrutural necessita incorporar a análise numérica como uma ferramenta de trabalho usual, de modo a manter a qualidade e a competitividade de seu trabalho, ainda que a análise dos projetos em alvenaria estrutural tenha sua modelagem bastante simples. A princípio, as ferramentas computacionais que buscam traduzir a realidade do comportamento deste método construtivo devem ser incorporadas como parte essencial ao auxílio no desenvolvimento destes projetos. Embasando-se neste princípio, o presente trabalho tem como objetivo principal a simulação numérica do comportamento não-linear físico de prismas, vazios e cheios com graute, de alvenaria estrutural submetidos a ações verticais. A discretização estrutural é feita por meio do Método dos Elementos Finitos, utilizando elementos prismáticos regulares parabólicos com vinte nós, simulando as partes do bloco de concreto (14 x 19 x 29 cm), as aberturas que receberão o graute e as juntas de argamassa, permitindo assim a modulação tridimensional dos prismas, bem como a introdução separada do módulo de elasticidade do concreto, do graute e da argamassa. Como parte integrante deste trabalho está a dedução do elemento finito a ser utilizado na discretização do prisma e para a consideração da não-linearidade física dos materiais utiliza-se o critério de Mohr-Coulomb, permitindo representar a diminuição da rigidez em função da ruptura do material. O programa desenvolvido foi utilizado para a simulação de vários ensaios realizados no NEPAE - Núcleo de Estudo e Pesquisa da Alvenaria Estrutural, cujos resultados apresentados são bastante satisfatórios. / Abstract: With the expansion of the structures engineering and the different constructive systems that have been appearing as the years pass by in the industry of the building site, the structural engineer needs to incorporate the numeric analysis as an usual tool of work in a way to keep the quality and the competitiveness of his work, although the analysis of the projects in structural masonry is quite simple as modeling. At first, the computational tools that try to translate the reality of the behavior of this constructive method should be incorporate as an essential part to the aid in the development of these projects. Based on this idea, the present work main goal is the numeric simulation of the nonlinear physicist behavior of prisms, empty and full of concrete, of structural masonry submitted to vertical actions. The structural discretization is made by the Finite Elements Method, using prismatic elements with twenty joints, simulating the parts of the concrete block (14 x 19 x 29 cm), the openings that will receive the graute and the mortar joints, which allows the three-dimensional modulation of the prisms, as well as the separated introduction of the module of elasticity of the concrete block, of the concrete and of the mortar. A part of this work is the deduction of the finite element that will be used in the discretization of the prism. For the consideration of the nonlinear physics of the materials, the criterion of Mohr-coulomb will be used, permitting to represent the decrease of the rigidity in function of the rupture of the material. The developed program was used for the simulation of several rehearsals accomplished in NEPAE - Núcleo de Estudo e Pesquisa da Alvenaria Estrutural, whose presented results are quite satisfactory. / Mestre