Pseudo-dynamic testing was employed to observe the seismic performance of three different retrofit methods on two story three bay reinforced concrete frame structures. The three test frames have hollow clay tile (HCT) infills in the central bay. All of the test frames represent the seismic deficiencies of the Turkish construction practice such as use of plain reinforcing bars, low strength concrete and insufficient confining steel. Two non-invasive and occupant friendly retrofit schemes suggested in the Turkish Earthquake Code, namely use of Fiber Reinforced Polymers and precast concrete panels integrated on the HCT infills and traditional approach of adding concrete infill wall were employed. Specimens were subjected to three different scale levels of North-South component of Duzce ground motion. Reference specimen experienced severe damage at 100% scale level and reached collapse stage due to the loss of integrity of the infill wall and significant damage on the boundary columns. The retrofitted test structures were able to survive the highest level 140% Duzce ground motion. Test results confirmed the success of the retrofit methods for simulated earthquake loads.

PC panel strengthening technique was developed in M.E.T.U. Structural Mechanics Laboratory in order to respond the need of practical and efficient pre-quake seismic strengthening procedures applicable to RC framed structures. The idea behind the method is simply to convert the non-structural infills into load bearing structural elements by gluing PC panels over the existing infill wall surface. The remarkable advantages of the procedure is not only the considerable amount of seismic performance improvement but also the simplicity of application, very low levels of disturbance to the occupants and most importantly, the applicability during service. A number of PC panel application parameters were experimentally investigated by previous researchers. The success of PC panel method on seismic performance improvement of RC frames with different aspect ratios was experimentally investigated in the present study. Total of fifteen, 1:3 scaled, one-bay, two-storey RC frames were tested in three various aspect ratio series. Constant axial load was applied to the columns and reversed cyclic load was applied in the lateral direction. Hollow brick v infilled frame and cast-in-place RC infilled frame were the lower and upper bound reference specimens, respectively. Seismic performance indicators such as response envelope curves, lateral load carrying capacities, cumulative energy dissipations, initial stiffness indicators and ductility values clearly showed the effectiveness of PC panel application over different geometry of RC frames of concern. Moreover, PC panel application either with rectangular or with strip shaped PC panels provided seismic performance improvement to be almost equal to that of cast-in-place RC infill application for all series. Equivalent diagonal strut concept was followed in analytical studies to simulate the infills of RC frame openings. The required strut material properties were estimated from total of eighteen individual wall panel tests. The bond-slip effect, due to utilization low strength of concrete and plain rebars, was also investigated and introduced to the analytical frame models. Non-linear push over analysis was performed for all specimens in OpenSees computer software. The analytical results were compared with that of experimental response envelopes.

The importance of seismic rehabilitation became evident with 1992 Erzincan Earthquake, after which a large number of reinforced concrete buildings damaged in recent earthquakes required strengthening as well as repair. In the studies related to rehabilitation, it has been realized that inadequate lateral stiffness is one of the major causes of damage in reinforced concrete buildings. Recently, economical, structurally effective and practically applicable seismic retrofitting techniques are being developed in METU Structural Mechanics Laboratory to overcome these kinds of problems. The strengthening technique proposed in this thesis is on the basis of the principle of strengthening the existing hollow brick infill walls by using high strength precast concrete panels such that they act as cast-in-place concrete infills improving the lateral stiffness. Also, the technique would not require evacuation of the building and would be applicable without causing too much disturbance to the occupant. For this purpose, after two preliminary tests to verify the proper functioning of the newly developed test set-up, a total of fourteen one-bay two story reinforced concrete frames with hollow brick infill wall, two being unstrengthened reference frames, were tested under reversed cyclic lateral loading simulating earthquake loading. The specimens were strengthened by using six different types of precast concrete panels. Strength, stiffness, energy dissipation and story drift characteristics of the specimens were examined by evaluating the test results. Test results indicated that the proposed seismic strengthening technique can be very effective in improving the seismic performance of the reinforced concrete framed building structures commonly used in Turkey. In the analytical part of the study, hollow brick infill walls strengthened by using high strength precast concrete panels were modelled once by means of equivalent diagonal struts and once as monolithic walls having an equivalent thickness. The experimental results were compared with the analytical results of the two approaches mentioned. On the basis of the analytical work, practical recommendations were made for the design of such strengthening intervention to be executed in actual practice.

Com o surgimento da tecnologia da pré-fabricação, a construção civil tem adquirido elevada agilidade, reduzindo os prazos de construção e maior qualidade no controle de execução. Dentre as diversas peças pré-fabricadas, a telha em concreto protendido autoportante tem por característica cobrir vãos de até 25 m, sem a existência de estrutura de apoio intermediária. Sendo um produto esbelto, exige um aprimoramento constante para aumentar a durabilidade da estrutura quanto à corrosão da armadura e manter sua adequação ao uso. O objetivo desse trabalho é reduzir a permeabilidade das telhas pré-fabricadas, além de analisar a influência desse parâmetro na durabilidade do concreto frente às classes de agressividade da norma NBR 9062/2006. A norma estabelece um fator a/c máximo de 0,45 e resistência característica à compressão mínima de 40 MPa, enquadrando-se como classe de agressividade ambiental II - Urbana. Para tal, foram escolhidas algumas adições minerais existentes na região da grande Curitiba (metacaulim e filler), além de um aditivo impermeabilizante interno, comparando com o traço de referência preexistente em linha de produção. As dosagens foram definidas com base no empacotamento de partículas e caracterizadas quanto à resistência mecânica à compressão, absorção de água por imersão e por capilaridade e, penetração de água sob pressão, além dos ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM), carbonatação e penetração de íons cloreto. Em termos de resistência mecânica à compressão, a dosagem referência apresentou os melhores resultados (em função da menor relação água/cimento e maior consumo de cimento), seguido pelo concreto com aditivo impermeabilizante e com metacaulim. Para a absorção de água, todas as dosagens apresentaram-se como concretos duráveis, com destaque para o metacaulim e filler+aditivo impermeabilizante. Quanto à absorção capilar, todas as dosagens apresentaram baixa permeabilidade. Para a penetração de água sob pressão todas se apresentam como impermeáveis em condições agressivas, com destaque para o uso do metacaulim e do aditivo impermeabilizante. O ensaio de PIM mostra que a dosagem com filler possui uma concentração maior de poros e que a dosagem com metacaulim apresenta o menor diâmetro máximo de poros, com uma tendência ao refinamento em diâmetros menores. Quando analisado o resultado de carbonatação, o metacaulim apresentou o melhor resultado, possibilitando um menor cobrimento da armadura para uma vida útil de 50 anos. Quanto à penetração de cloretos, a dosagem com metacaulim, apresentou uma redução maior em relação às demais dosagens pela sua atividade pozolânica, contribuindo para a durabilidade do concreto. Em linhas gerais, é possível melhorar a impermeabilidade do concreto com o acréscimo de 8% do metacaulim sobre o peso do cimento, ainda com uma redução de 5,2% de cimento, com bons resultados também para o uso de 1% de aditivo impermeabilizante. Quanto à durabilidade, a otimização da curva granulométrica dos agregados e o uso do metacaulim possibilitam a utilização de telhas pré-fabricadas em regiões de classe de agressividade III - Industrial ou Marinha, observando o cobrimento mínimo da armadura. / With the emerging precast concrete technology, the civil construction has acquired high agility, reducing construction time and greater quality control in execution. Among several precast pieces, tile in prestressed concrete is characterized by selfsupporting spans of up to 25 m, without the existence of an intermediate support structure. Being a slim product, requires an improvement in increasing the durability of the structure because of the steel corrosion and maintain their fitness for use. The objective of this research is to reduce the permeability of the precast tiles, and analyzing their influence in the durability of the concrete face of the aggressiveness classes constants in the NBR 9062/2006, that establish the a/c ratio up to 0,45 and minimum compressive strength characteristic of 40 MPa, positioning themselves as a class of environmental aggressiveness II - Urban. For this, were selected a few mineral admixture from Curitiba/Paraná and a waterproof internal admixture, comparing with the concrete mix pre-existing in production line. The concrete dosages were defined by packing particles and were analysed for mechanical compressive strength, water absorption by immersion and by capillarity and water penetration under pressure, in addition to tests of mercury intrusion porosimetry (MIP), carbonation and chloride ion penetration. About the mechanical compressive strength, the dosage reference showed the best results (due to lower water / cement ratio and higher cement consumption), followed by concrete with waterproofing admixture and metakaolin. For water absorption, all measurements fall as durable concrete, especially the metakaolin additive and filler + waterproofing. For the water absorption, all dosages presented low permeability. For the water penetration under pressure all fall as impervious to several conditions, especially with metakaolin and waterproofing admixture. The MIP test shows that the dosage with filler has a higher concentration of pores and the dosage with metakaolin has the smallest maximum diameter of pores, with a tendency towards refinement in smaller diameters. When analyzing the carbonation, the metakaolin showed the best results, allowing a smaller reinforcement cover for a lifetime of 50 years. As the penetration of chlorides ions, the metakaolin, showed a greater reduction comparing with other dosages for its pozzolanic activity, contributing to the concrete durability. In general, it is possible to improve the concrete impermeability with the addition of 8% of metakaolin by weight of cement, with 5,2% of cement reduction, showing good results also using 1% of waterproofing admixture. As for durability, the optimizing of aggregates granulometric curve and the use of metakaolin enables the use of prefabricated tiles in regions of class of environmental aggressiveness III - Industrial or Marine, observing the minimum concrete cover of reinforcement.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMNK.pdf: 4268420 bytes, checksum: 50c2feaa3b1252323d08d023d64588ae (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / The present research deals with the study of continuity in slab-beam-column connections in precast concrete structures, wherein an experimental investigation about the contribution of longitudinal reinforced bars, passing on the side of the column in the top of the slab, on the connector flexural stiffness. For this study, a beam-to-column connection was selected, comprising concrete corbel with dowel bars and continuity reinforced bars passing trough the column and fulfilling of grout in the interface of the connection. Two tests were carried out for the characterization of the moment-rotation relationship of two different connection prototypes, one with 100% of the continuity reinforced bars passing trough the column and another with 50% trough the column and 50% in the laterals. The experimental results indicate that bars passing on both sides of the column enhanced the moment-rotation relationship for the second prototype, being even more significant for the serviceability stage. However, rotations at the beginning of plasticization of the moment-rotation curve were close for the two prototypes. The results indicate that the transverse reinforcement between the slab and the beam was capable of mobilizing the external longitudinal bars at the same time of the internal longitudinal bars, passing through the column. Additionally, this reinforcement arrangement provided an increase of the cracking control within the connection zone at the end of the beam / No presente trabalho foi estuda a continuidade em ligações laje-viga-pilar em estruturas pré-moldadas de concreto com a realização de uma investigação experimental quanto à contribuição da parcela de armadura passante nas laterais do pilar na capa da laje, tanto para a rigidez à flexão quanto para o controle da fissuração. Para objeto de estudo, selecionou-se uma ligação viga-pilar com consolo de concreto e chumbador, com armadura de continuidade passante no pilar por meio de bainhas lisas preenchidas com graute. Foram realizados ensaios para a caracterização das ligações com dois modelos experimentais, sendo um com 100% da armadura de continuidade passando dentro do pilar e o segundo com 50% dentro do pilar e 50% nas laterais. Os resultados experimentais mostraram que as barras laterais ao pilar contribuíram para aumento da rigidez à flexão, principalmente para a fase de serviço, inferior à carga de projeto. Entretanto, as rotações relativas ao início da plastificação da relação momento-rotação foram próximas para os dois modelos. Acredita-se que o detalhamento empregado para armadura de costura entre a viga e a laje permitiu que as armaduras longitudinais dentro e fora do pilar fossem mobilizadas de forma conjunta, tanto na fase de serviço quanto para a fase de projeto, promovendo um controle efetivo da fissuração na região da ligação

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissACJJ.pdf: 4431196 bytes, checksum: 0cd979c0d63cf2d4e62f5e4290affb0c (MD5) Previous issue date: 2007-08-30 / This research comprehends a study of the analysis procedures of the global stability in precast concrete structures, considering the effect of the semi-rigid connections. A Look over in the standards and directives of the precast structures project was necessary specifically on the procedures of global stability verification, recommended by the NBR 6118. Besides, it was looked to identify particular situations where the analysis of the precast concrete structures differentiates of the analysis of the structures cast in place. Such discussion is relevant at the moment of the publication of the new NBR 9062, where the effect of the behavior of the beam-to-column connections must be considered in the analysis of the global stability. In the carried through studies, the frame action proportionate by the bending moment resistant beam-to-column connections is a efficient method of bracing of the structure since that the interdependence of some factors is analyzed as the number of the floors, the stiffness and the cracking of columns and the beams and the fixity factor αR. Finally, examples of numerical application are presented with intention to guide the designer of precast concrete structures in the analysis of structures with semi-rigid connections. / Esta pesquisa compreende o estudo dos procedimentos de análise da estabilidade global em estruturas pré-moldadas considerando o efeito das ligações semi-rígidas. Foi realizada uma revisão dos critérios e diretrizes de projeto em estruturas pré-moldadas necessárias no procedimento de verificação da estabilidade global recomendada pela NBR 6118. Além disto, procurou-se identificar situações particulares em que a análise das estruturas pré-moldadas se diferencia da análise das estruturas moldadas no local. Tal discussão é relevante no momento da publicação da nova NBR-9062, onde o efeito do comportamento das ligações viga-pilar deve ser considerado na análise da estabilidade global. Nos estudos realizados, o efeito de pórtico proporcionado pelas ligações viga-pilar resistentes à flexão mostrou-se um método de contraventamento adequado desde que seja analisada a interdependência de vários fatores como o número de pavimentos, a rigidez e a fissuração de pilares e vigas e o fator de restrição à rotação αR. Finalmente, são apresentados exemplos de aplicação numérica com o intuito de orientar o projetista de estruturas pré-moldadas na análise de estruturas com ligações semi-rígidas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5987.pdf: 3490770 bytes, checksum: 4ec68db087fe4ce9be3c92acb03cd502 (MD5) Previous issue date: 2014-05-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / The use of prefabricated elements has become increasing in Brazil, This paper describes the study and the procedures for construction and erection of a building system works on a pavement. Within the concept of technological innovation seeks to show a project in precast concrete that can be applied in facilities construction sites. Enables to meet the market demand for building construction sites in accordance with the requirements of the NR18 and ABNT (NB1367/NBR 12284, 1991), where all the actions of the production of construction happening and where the facilities are usually temporary and precarious. The system proposed solutions such as fast assembly, elimination of waste, and low cost, besides being a constructive process that can be reused in another bed, starting process without any loss of parts that compose it. Attaches itself to the system with one of the solutions that meets the needs of the construction industry in which it is possible to build construction sites, providing the employee satisfactory experiences in the area of enabling a modular installation adapting to the needs and administrative for the proper performance of the employee. / O emprego de elementos pré-fabricados tem se tornado crescente no Brasil, em virtude disso, o presente trabalho visa descrever o estudo e os procedimentos de construção e montagem de um sistema construtivo em obras de um pavimento. Partindo do que se entende como inovação tecnológica, a presente dissertação de mestrado, procura mostrar um projeto em pré-fabricados de concreto que poderá ser aplicado nas instalações de canteiros de obras. Este projeto possibilita que se atendam às demandas de mercado para construção de canteiros de obra de acordo com os quesitos da NR18 2012 e ABNT (NB1367/NBR 12284, 1991), onde todas as ações da produção da construção civil acontecem e onde as instalações normalmente são provisórias e precárias. O sistema pré-fabricado propõe soluções como: rapidez na montagem, eliminação de resíduos e baixo custo, além de utilizar um processo construtivo que pode ser reaproveitado em outro canteiro, iniciando-se todo processo sem perdas das peças que o compõe. Foi possível concluir que o sistema proposto pode representar uma importante solução que vem de encontro às necessidades do setor da construção civil, uma vez que os canteiros de obra podem proporcionar ao trabalhador condições satisfatórias na área de vivência, possibilitando instalação modular adequada às necessidades, refletindo em um bom desempenho por parte dos trabalhadores.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6039.pdf: 10273984 bytes, checksum: a13219d69346c1e1414f1a71e89cec17 (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / The use of precast elements has become crescent in Brazil, due to the need of haste during production as well as while assembling the structures. Bearing in mind a quick assembly and the competitive price for this kind of frame, precast elements have been growing and spreading in this field throughout the country. There is something special about demanding hollow core slabs, in virtue of their own low weight, in face of the empty spaces generated by the hollows and a better use of materials because of pretension technique, making it economically feasible. The National Technical Code ABNT NBR 9062, which deals with precast concrete structures, shows no more specific criteria as far as hollow core slabs are concerned, but on the other hand the 2011 review in force to ABNT NBR 14861 which covers precast hollow core slabs brings about relevant aspects such as the method used to check the capacity of shear strength on precast hollow core slabs, both with and without concrete structural cover, and furthermore with and without hollow fillings. Considering the reduced amount of national research on this topic, this study aims to develop and perform techniques in different ways of filling the hollows and the slabs and how they behave when exposed to shear strength tests. As a consequence to the manufacturing process of such type of slab and the hollow- filling method, failure in the idealized filling, in virtue of each material own behavior and inappropriate technique are commonly found. / O emprego de elementos pré-fabricados tem se tornado crescente no Brasil, dado a necessidade de velocidade de produção e montagem de estruturas. Tendo em vista a rápida montagem e o preço competitivo deste tipo de estrutura, elementos prémoldados tem ganhado campo no mercado nacional. Há um destaque pela procura de lajes alveolares, devido ao seu baixo peso próprio, decorrente de vazios proporcionados pelos alvéolos e maior otimização dos materiais em virtude da aplicação da técnica de pré-tração, tornando-a economicamente viável. A Norma Técnica Nacional ABNT NBR 9062 que trata de estruturas pré-moldadas de concreto não apresenta critérios mais específicos para lajes alveolares, por outro lado a revisão em vigor de 2011 da ABNT NBR 14861 que aborda lajes alveolares préfabricadas traz aspectos relevantes tais como o método de verificação da resistência à força cortante de lajes alveolares com ou sem capeamento estrutural e com ou sem preenchimento de alvéolos. Tendo em vista o reduzido volume de pesquisas nacionais sobre o tema, esta pesquisa tem como objetivo fazer um estudo teórico-experimental das diferentes técnicas de preenchimento de alvéolos de lajes alveolares e o seu comportamento quando submetidas a ensaios de força cortante. Como consequência do processo de fabricação deste tipo de laje e do método de preenchimento dos alvéolos, falhas no preenchimento idealizado devido ao comportamento distinto dos materiais e técnicas inadequadas são comumente constatadas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:55:56Z : No. of bitstreams: 1 peres_ldp_me_ilha.pdf: 2857785 bytes, checksum: b65c61234cf2091abda94892d39a8f54 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O Método da Maturidade é um ensaio não-destrutivo utilizado para avaliação das propriedades do concreto que estejam relacionadas ao desenvolvimento do grau de hidratação do material, a partir do seu histórico de temperaturas. O presente trabalho apresenta a aplicação dos conceitos do Método da Maturidade para analisar o desenvolvimento da resistência à compressão de elementos pré-moldados de concreto submetidos à cura térmica, a partir do monitoramento dos dados de tempo e temperatura junto à empresa Protendit, em São José do Rio Preto - SP, assim como a realização de ciclos térmicos no Laboratório CESP de Engenharia Civil (LCEC), em Ilha Solteira - SP, para elaboração da curva de calibração para utilização do método. A determinação da energia aparente de ativação, parâmetro necessário à aplicação do Método da Maturidade relacionado à velocidade da reação, foi realizada segundo o procedimento ASTM C 1074-98, permitindo verificar a influência das temperaturas de cura sobre os valores de energia de ativação determinados experimentalmente. Em conseqüência dos ciclos térmicos realizados na empresa, foi possível avaliar a distribuição de temperaturas nos elementos estruturais, com evidências do aparecimento de gradientes térmicos durante a realização da cura térmica, assim como a validação da aplicação do Método da Maturidade para estimar valores de resistência à compressão ao final do ciclo térmico. / The Maturity Method is a non-destructive test used for evaluation of the concrete properties related with the development of concrete hydration degree, calculated from the time and temperature histories. This work presents the application of the Maturity Method concepts to analyze the development of the compression strength for precast concrete elements submitted to steam curing, starting from data of time and temperature acquired in a precast concrete factory, in São José do Rio Preto city - Brazil, as well as the execution of thermal cycles in the CESP Civil Engineering Laboratory (LCEC), in Ilha Solteira city - Brazil, for elaboration of the calibration curves used by Maturity Method. The determination of the apparent activation energy, necessary parameter for use of Maturity Method related to the reaction speed, it was executed according to the ASTM C 1074-98 procedure, allowing to verify the influence of curing temperatures on activation energy values. In consequence of the thermal cycles executed in precast concrete factory, it was possible to evaluate the temperature distribution in the structural elements, with evidences of thermal gradients appearance during steam curing, as well as the validation of Maturity Method application to esteem compression strength values at the end of thermal cycle.

Resumo: O Método da Maturidade é um ensaio não-destrutivo utilizado para avaliação das propriedades do concreto que estejam relacionadas ao desenvolvimento do grau de hidratação do material, a partir do seu histórico de temperaturas. O presente trabalho apresenta a aplicação dos conceitos do Método da Maturidade para analisar o desenvolvimento da resistência à compressão de elementos pré-moldados de concreto submetidos à cura térmica, a partir do monitoramento dos dados de tempo e temperatura junto à empresa Protendit, em São José do Rio Preto - SP, assim como a realização de ciclos térmicos no Laboratório CESP de Engenharia Civil (LCEC), em Ilha Solteira - SP, para elaboração da curva de calibração para utilização do método. A determinação da energia aparente de ativação, parâmetro necessário à aplicação do Método da Maturidade relacionado à velocidade da reação, foi realizada segundo o procedimento ASTM C 1074-98, permitindo verificar a influência das temperaturas de cura sobre os valores de energia de ativação determinados experimentalmente. Em conseqüência dos ciclos térmicos realizados na empresa, foi possível avaliar a distribuição de temperaturas nos elementos estruturais, com evidências do aparecimento de gradientes térmicos durante a realização da cura térmica, assim como a validação da aplicação do Método da Maturidade para estimar valores de resistência à compressão ao final do ciclo térmico. / Abstract: The Maturity Method is a non-destructive test used for evaluation of the concrete properties related with the development of concrete hydration degree, calculated from the time and temperature histories. This work presents the application of the Maturity Method concepts to analyze the development of the compression strength for precast concrete elements submitted to steam curing, starting from data of time and temperature acquired in a precast concrete factory, in São José do Rio Preto city - Brazil, as well as the execution of thermal cycles in the CESP Civil Engineering Laboratory (LCEC), in Ilha Solteira city - Brazil, for elaboration of the calibration curves used by Maturity Method. The determination of the apparent activation energy, necessary parameter for use of Maturity Method related to the reaction speed, it was executed according to the ASTM C 1074-98 procedure, allowing to verify the influence of curing temperatures on activation energy values. In consequence of the thermal cycles executed in precast concrete factory, it was possible to evaluate the temperature distribution in the structural elements, with evidences of thermal gradients appearance during steam curing, as well as the validation of Maturity Method application to esteem compression strength values at the end of thermal cycle. / Orientador: Mônica Pinto Barbosa / Coorientador: Roberto Caldas de Andrade Pinto / Banca: Cassio Roberto Macedo Maia / Banca: Marcelo de Araújo Ferreira / Mestre