Este trabalho apresenta uma abordagem generalista das estruturas pré-moldadas de concreto nos edifícios de pequena altura (até 12 m), excluídos os galpões. É analisada a questão da qualidade na produção dessas estruturas sob as recomendações da série ISO 9000. São analisados os tópicos mais relevantes para a elaboração dos projetos dessas estruturas. Um estudo de caso escolhido ilustra as peculiaridades no desenvolvimento do projeto de estrutura pré-moldada nesta categoria. As conclusões obtidas retratam a quebra de alguns paradigmas brasileiros para o emprego das estruturas pré-moldadas: a) A qualidade das estruturas de concreto pode ser controlada por um sistema de gestão da qualidade internacionalmente reconhecido e empregado nos mais diferentes processos de produção de bens e serviços. b) Os índices técnico-econômicos evidenciam que mesmo em uma estrutura com característica não modular e pequena área construída pode ser empregado o concreto pré-moldado. / This work presents a general focus on precast concrete structures for low height buildings (up to 12 meters) not including storage sheds. The work is an analysis of the question of production quality of such structures according to the recommendation of the serie \'ISO 9000\'. Also, the most relevant topics for the elaboration of the projects for the focused strutures are analysed. A study of a chosen case illustrates the peculiarity of the development of the project for the precast struture for the chosen category of buildings. The final conclusion of the study demonstrates a break for the brazilian paradigma on the use of the precast concrete structures: a) The quality of the precast concrete structures can be controlled by the same quality control system widely known worldwide and used for controlling quality of production of a wide range of products and services as well. b) The technical-economics rates are shown with sharp evidence that even a small and non-modular precast structure within a small construction area can be object of precast concrete.

A produção industrial do consolo tradicional apresenta dificuldades devido à grande quantidade de armadura em um espaço pequeno. Além da armadura do tirante principal, normalmente se utilizam estribos verticais e horizontais. O presente estudo experimental propõe um consolo moldado em etapa anterior à do pilar, com a armadura e superfícies preparadas para a ligação posterior com o pilar, durante a concretagem deste elemento. O consolo dispõe somente da armadura do tirante principal e de fibras metálicas incorporadas à matriz de concreto, sem estribos verticais ou horizontais. Em alguns modelos foi utilizado um tipo de armadura de costura alternativo. As principais variáveis analisadas foram a taxa de armadura e o arranjo das barras dos tirantes. A adição de fibras ao consolo reduziu a fissuração na biela de compressão e aumentou a resistência à ruptura dos consolos em 8%, apresentando boa ductilidade, mesmo depois da máxima solicitação. Com o aumento da armadura do tirante no consolo com fibras, a resistência à ruptura foi 69% maior. Considerando o patamar de solicitação de serviço do consolo tradicional, os modelos moldados em etapas distintas apresentaram aberturas de fissuras na interface consolo-pilar 33% maiores, apesar de demorarem mais a aparecer. Entretanto, quando aumentada a taxa de armadura principal, os modelos moldados em etapas distintas demonstraram fissuras 23% menores que o consolo tradicional. / The industrial production of traditional corbel presents some difficulties due to the great quantity of reinforcement in a small space. Beyond the main bars, it is generally used vertical and horizontal stirrups. This experimental study proposes a corbel shaped in the prior stage to the column, with the reinforcement and surfaces prepared to the later connection with the column during the molding of it. The corbel has only the reinforcement of main bars and steel fibers incorporated to the concrete matrix, without vertical or horizontal stirrups. In some models were used a kind of alternative secondary reinforcement. The main variables analyzed were the reinforcement rate and the arrangement of the main bars. The addition of fibers to the corbel reduced the crack in the compressed diagonal and increased the resistance to rupture of corbels in 8%, presenting a reasonable ductility even after the maximum load. With the increase of reinforcement of main bars in the corbel with fibers, the resistance to rupture was 69% greater. Considering the baseline of service load of traditional corbel, models shaped in distinct stages presented crack openings 33% larger, in spite of taking a longer time to show up. However, when the rate of primary reinforcement was increased, the models shaped in distinct stages had cracks 23% smaller than the traditional corbel.

Embora a utilização do concreto de alto desempenho (CAD) para a fabricação de elementos pré-moldados seja frequentemente usado na construção civil, o presente trabalho apresenta um estudo do emprego de microconcreto em aduelas tubulares de pequenas espessuras protendidas dentro de critérios fabris, com materiais regionais, a fim de repassar para a iniciativa privada os resultados colhidos das análises já elaboradas. As aduelas servirão para compor o tabuleiro de passarelas estaiadas, com a intenção de projetar uma estrutura que, além de harmônica aos olhos e arrojada, também seja econômica, pois se aplicando a protensão nas aduelas que formam o tabuleiro, pode-se explorar uma das características que os concretos de alto desempenho e resistência têm de melhor, que é a resistência à compressão (> 80MPa). Os materiais utilizados na dosagem do microconcreto para a confecção dos elementos em escala real, foram os seguintes: CP V ARI RS, sílica de ferro-silício em substituição volumétrica ao cimento em 10%, três tipos de areias de cava da região para o melhor empacotamento das partículas reduzindo os vazios, pedrisco basáltico com dimensão máxima de 9,5 mm em consonância com as características geométricas do elemento estrutural e da armadura e um superplastificante para atingir a consistência desejada. Levaram-se em conta na produção desse trabalho os recentes desenvolvidos havidos na reologia dos concretos frescos, ação da carbonatação e ação de cloretos. A consistência do concreto foi um fator importante para a determinação do traço, pois o concreto foi lançado nos moldes a uma altura de 2,40 m, permanecendo coeso. A concretagem foi realizada através de betonadas consecutivas para o total preenchimento do molde, onde em todas as betonadas foram realizadas a mesma seqüência de mistura pré-estabelecida. Foram moldadas duas aduelas em escala real, as quais foram estudadas seguindo a simulação do processo de montagem e uso da passarela, a fim de se analisar as solicitações atuantes e as formas de ruína das aduelas acopladas. As resistências mecânicas dos corpos-de-prova foram analisadas nas idades de 1, 3, 7, 28, 63 e 91 dias, cujos resultados de resistência à compressão simples, compressão diametral e o módulo de elasticidade atingiram ao previsto no projeto. O acabamento superficial, o tempo de lançamento, adensamento, desforma, cura e o transporte foram adequados para o reaproveitamento dos moldes. Com os resultados obtidos das análises realizadas com os dois módulos do tabuleiro, verificou-se a possibilidade de construir passarelas com elementos tubulares de pequena espessura protendidos com barras de Dywidag pelo sistema de protensão proposto. Verificou-se também uma pequena amplitude das deformações e deslocamentos das aduelas no processo de montagem e uso da passarela, assim como no transporte das aduelas. Não foram observadas a formação de quaisquer tipos de fissuras durante todo o processo envolvido, quais sejam, desmoldagem, estocagem, transporte, lançamento e utilização simulada. / Although the use of high performance concrete (HPC) for precast elements manufacture is frequently used in civil construction, this work presents a study of the utilization of microconcrete in prestressed small thicknesses tubular barrel stave, in manufacturing criteria, with regional materials, in order to repass to private initiative the already elaborated analyses results. Barrel stave will serve to compose cable-stayed footbridge deck, with the intent to project a structure that, beyond pleasant and bold, must be also economic, therefore applying prestress in barrel stave to form the deck, it\'s possible to explored the most important high performance and strength concrete characteristics, the compressive strength (> 80MPa). The used materials to design a microconcrete for the elements confection in real scale, are the following: CP V ARI RS, ferrosilicon silica fume in 10% volumetric substitution to the cement, three types of regional sands for optimum particles packing to reduce the emptinesses, 9,5 mm basaltic grave in accord with the geometric characteristics of the structural element and reinforcement, and superplasticizer additives to reach the desired consistency. Recent researches about fresh concrete rheology, carbonation and chloride action had been taken in account in the production of this work. The consistency was an important factor for concrete design, therefore the concrete would be was launched in 2,40 m height molds, remaining united. The molding was carried through consecutive load concrete mixer operation for the total fulfilling of the mold, where in all load of a concrete mixer had been carried through the same sequence of pre-established mixture. Two were molded barrel stave full scale, which were studied in the simulation of process of assembly and use of footbridge in order to examine the requests engaged in the forms of ruin from barrel stave coupled. The mechanical strength of the samples had been analyzed in ages of 1, 3, 7, 28, 63 and 91 days, whose results of simple compressive strength, diametrical compression and the modulus of elasticity had reached to the foreseen in project. The superficial finishing, the time of launching, compacting, desmoulding, cure and the transport had been adjusted for molds reuse. With the results of analyses conducted with two modules of deck, there was the possibility of building footbridges with tubular elements of small thickness prestressed with bars of Dywidag the system protention proposed. There was also a small extent of deformation and displacement of barrel stave in process of assembly and use of footbridge as well as the transport of barrel stave. Not been observed the formation of any types of cracks during all the involved process, which are, desmoulding, storage, transport, launching and simulated use.

Este trabalho apresenta o estudo de uma argamassa modificada para ser utilizada como almofada de apoio em ligações entre elementos de concreto pré-moldado. Esta argamassa é composta de cimento e areia, com a adição de látex estireno-butadieno (SB), agregado leve (vermiculita) e fibras curtas (polipropileno, vidro e PVA). As pesquisas anteriores mostraram que este compósito apresentou uma boa resistência à compressão e baixo módulo de elasticidade. O objetivo desta pesquisa é dar continuidade dos estudos anteriores analisando a influência da rugosidade superficial nas almofadas, introduzida para aumentar a sua deformabilidade e testar diferentes tipos de fibras. A rugosidade é analisada comparando placas com ambos os lados lisos, um lado liso e outro rugoso e ambos os lados rugosos. Foram estudadas dois tipos de fibras de polipropileno de 10 mm de comprimento - uma com 12 \'mü\'m e outra com 180 \'mü\'m de diâmetro. Nesta pesquisa foram realizados ensaios de caracterização do compósito (compressão simples, tração por compressão diametral e módulo de elasticidade) e ensaios em placas (compressão centrada monotônica e cíclica, força concentrada e flexão). Os resultados de caracterização apontam um bom comportamento do compósito, com resistência à compressão de 41 MPa e módulo de elasticidade de 12,8 GPa. Os ensaios de placas mostram melhores resultados para fibras de 12 \'mü\'m de diâmetro em função de: a) uma redução de 30% da rigidez nos ensaios monotônicos em relação a uma argamassa de referência, b) melhor capacidade de absorção de carga no ensaio de força concentrada e c) no ensaio de flexão, um índice de tenacidade 40% maior quando comparadas com os outros traços estudados. Na análise da rugosidade superficial, o melhor resultado é com rugosidade em ambos os lados da placa, sendo que nos ensaios de carregamento monotônico e cíclico houve uma redução de até 30% na rigidez e um aumento do afundamento acumulado de mais de 120% em relação às placas com ambos os lados lisos. / This paper presents the study of a mortar modified to be used as a bearing pad connections between precast concrete elements. This mortar is composed of cement and sand, with the addition of styrene-butadiene latex (SB), lightweight aggregate (vermiculite) and short fibers (polypropylene, glass and PVA). Previous research showed that this composite presents good compressive strength and low modulus of elasticity. The objective of this research is to continue the previous studies, analyzing the influence of surface roughness on the pads, introduced to increase its deformability, and test other types of fibers. The roughness is analyzed by comparing bearing pads with both smooth sides, one side smooth and other rough and rough both sides. Two types of polypropylene fibers of 10 mm in length - one with 12 \'mü\'m and another with 180 \'mü\'m in diameter are studies. In this research, test were carry out to characterize the composite (compressive strength, tensile strength by diametral compression and modulus of elasticity) and test on bearing pads (uniform compressive load - monotonic and cyclic, concentrated load and bending). The results on cylindrical samples to characterize the composite indicate a good behavior, the compressive strength of 41 MPa and modulus of elasticity of 12.8 GPa. The test bearing pads presents the best results for fibers of 12 \'mü\'m of diameter in terms of: a) a 30% reduction of stiffness in the monotonic tests in relation to a reference mortar, b) the best ability to absorb the load test concentrated load and c) the bending test, an index of toughness 40% higher when compared with the other mixture studied. Regarding surface roughness analysis, the best result is with roughness on both sides of the bearing pads, and tests of monotonic and cyclic loading are reduced by 30% in stiffness and an increase in deformation accumulated more than 120% bearing pads regarding with both sides smooth.

No contexto da modernização da construção civil, a aplicação de elementos estruturais de concreto pré-moldado nas construções oferece comprovados benefícios à estratégia de execução das obras, dentre os quais se destacam o atendimento a vãos relativamente grandes, rapidez de montagem, leveza e excelente qualidade dos elementos que compõem a estrutura. Tratando-se especialmente do comportamento dinâmico das estruturas de concreto, os elementos pré-moldados, por apresentarem diversas situações transitórias de solicitação, devem ser avaliados quanto aos efeitos dinâmicos decorrentes da sua produção, transporte, montagem, execução das ligações, finalização da obra e uso. Considerando, nesse contexto, que a protensão é um recurso frequentemente utilizado nos elementos, evidencia-se a necessidade de estudos sobre a sua influência nos parâmetros dinâmicos. Em particular, elementos pré-fabricados protendidos, tais como painéis tipo duplo-T e lajes alveolares, têm sido muito utilizados em pisos de edifícios, todavia e não raras vezes sem uma prévia análise dinâmica quanto à vibração e ao atendimento aos limites de vibração em serviço. O presente trabalho apresenta uma síntese dos procedimentos de cálculo e verificação indicados por normas técnicas do Brasil e do Exterior para a avaliação do conforto humano quanto a vibrações excessivas, assim como os métodos analíticos empregados na determinação da frequência natural de um elemento estrutural, seja ele protendido ou não. Efetuou-se um estudo comparativo dos resultados analíticos com os de uma simulação numérica de painéis duplo-T e lajes alveolares, feita com programa computacional ANSYS, baseado no Método dos Elementos Finitos, sendo eles discutidos quanto ao Estado Limite de Vibrações Excessivas (ELS-VE). Este trabalho apresenta também um estudo experimental sobre um modelo físico de viga de concreto protendido com cabos externos, com o objetivo de demonstrar a aplicação de técnicas de caracterização dos parâmetros dinâmicos e discutir eventuais soluções para o controle ou atenuação de vibrações excessivas. Essa viga foi também analisada numericamente com o programa computacional ANSYS e feita a comparação dos resultados experimentais e numéricos. Conclui-se que, do ponto de vista do ELS-VE, os painéis duplo-T e lajes alveolares particularmente analisados são passíveis de restrições a partir de certos vãos e que, sob determinadas condições ora discutidas, o emprego de tirantes externos, protendidos ou não, podem ser aplicados no controle de vibrações, seja por aumento da rigidez do sistema viga-tirante, seja pelo controle da fissuração do concreto. / In the context of construction modernization, the application of precast concrete elements offers a good and reliable alternative in the construction strategy, among them large spans, fast assembly, lightweightness and excellent structural members quality. Dealing about dynamic behavior of concrete structures, precast elements are subjected to several loading conditions, from their manufacturing, transport, assembly, connection and finally to service. Prestressing technique is often applied in precast elements, so the influence of prestressing forces on dynamic parameters must be considered. Precast prestressed concrete elements, such as double-T panels and hollow core slabs are commonly used in building floors, but not always a previous dynamic evaluation is accomplished, so vibration problems are likely to occur. This work presents a synthesis of design procedures as recommended by the brazilian and foreign codes regarding to human comfort under vibration conditions. Analytical methods allow the determination of natural frequency of structural elements, being them prestressed or not. Also typical double-T panels and hollow core slabs were analyzed by Finite Element Method (ANSYS software) and analytical and numerical results were compared. A discussion of the results about the Service Vibration Limit State is made. This work also presents an experimental study on a reinforced concrete beam provided with external prestressing tendons. The goal of this study was to demonstrate dynamic tests to characterize dynamic parameters and to discuss vibration control. The tested beam was also simulated on ANSYS to compare theoretical and experimental results. Some conclusions has been drawn, such as typical double-T panels and hollow core slabs may suffer restrictions above certain span dimensions. Also the application of external tendons, with or without prestressing forces may be applied to reduce vibration levels, either by increasing stiffness of the structure or controlling cracking of the concrete beam.

Elementos pré-moldados são uma opção para aumentar a racionalização no processo construtivo em alvenaria estrutural. Eles associam-se a particularidades desse processo com relação à rapidez de execução, rígido controle de qualidade, coordenação modular e alto nível organizacional da produção. Este trabalho pesquisou os pré-moldados freqüentemente utilizados em edifícios de alvenaria estrutural, tais como: blocos, escadas, contramarcos, vergas e peças de ajuste dimensional. Os pré-moldados foram analisados em seus aspectos estruturais, dimensionais e geométricos, respeitando-se as características que os tornam viáveis no aspecto construtivo, como a facilidade de produção, de manuseio e de transporte. Considerou-se, sempre, a coordenação modular e a compatibilização dimensional entre os componentes e subsistemas. Quando necessário, foram apresentados roteiro e exemplo de projeto, assim como quadros comparativos de vantagens e desvantagens / Precast concrete elements are a good option to improving the rationalization in structural masonry building process. They are related to the following features of this process: reduction of building times consumption, strict quality control, modular coordination and high level of manufacturing organization. This work deals with precast concrete elements commonly used in structural masonry buildings, such as: blocks, stairs, window’s frames, lintels and pieces for dimensional adjustment. Structural, dimensional and geometrical characteristcs of precast concrete elements are analysed, considering the viability of production, transporting and handling the pieces. Modular coordination and the dimensional compatibility are always taken in account. Guidelines, design examples and comparative tables with pros and cons are inserted when convenient

Este trabalho apresenta uma análise teórico-experimental do comportamento de juntas de argamassa solicitadas à compressão, usando para preenchimento da junta materiais comercialmente disponíveis e almofada de apoio de argamassa flexível, com o objetivo de propor recomendações de projeto que caracterizem a deformabilidade e a resistência da junta, visando um melhor aproveitamento da capacidade resistente do sistema pré-moldado. Inicialmente foi feito um levantamento bibliográfico sobre os principais parâmetros que influenciam o comportamento da junta e, posteriormente, foram realizadas algumas simulações numéricas utilizando-se o programa ANSYS 5.5.1. Em seguida, desenvolveu-se um programa experimental cujas variáveis foram: a espessura da camada de argamassa, a resistência do elemento pré-moldado e da argamassa, o material de preenchimento da junta, a presença de armadura de reforço na região adjacente à ligação e a rugosidade na superfície do elemento. Os resultados obtidos mostraram que a espessura de 20mm seria a mais indicada, pois, além de minimizar o efeito de descontinuidade provocado pela presença da junta, melhora o controle da uniformidade da espessura e o aparecimento de vazios. Observou-se também que o uso de concreto de alta resistência no elemento pré-moldado faz com que as tensões de fendilhamento tenham maior importância. Para um maior aproveitamento da capacidade resistente do sistema, o material de preenchimento também deve ser de alta resistência. Dos diversos materiais usados para o preenchimento da junta, a argamassa do tipo “Dry Pack" foi a que ofereceu melhores condições de execução. Além de proporcionar total aproveitamento da capacidade resistente do sistema, diminuiu a deformabilidade da junta e, conseqüentemente, a fissuração / In this thesis a theoretical-experimental analysis of the compression mortar joints behavior is presented. The joints were produced with commercially available materials and flexible support cushion. The purpose of this research was to obtain design recommendations that characterize the deformability and the strength of the joints, in order to have a better use of the precast system bearing capacity. Previous studies of this problem showed the main parameters related to the joint behavior and numerical simulations were carried out using ANSYS 5.5.1. An experimental program was developed considering as variables the thickness of the mortar layer, the strength of the precast concrete element and of the mortar, the joint material, the additional reinforcement in the connection area and the roughness of the element surface. The results showed that a 20mm thickness is most suitable, because besides minimizing the discontinuity effects, it improves the control of the uniformity of the thickness as well as the air retained in the joint. It was also observed that using high strength concrete precast elements the splitting stresses becomes more important. For a larger use of the bearing capacity of the system, the joint material should also be of high strength. The use of a "Dry Pack" mortar offered better execution conditions, improving the bearing capacity of the system, with less deformability as well as cracking

Neste trabalho é abordado o cisalhamento pela interface entre concreto pré-moldado e concreto moldado no local em vigas e lajes compostas. São apresentados os modelos analíticos e empíricos empregados na avaliação da resistência ao cisalhamento pela interface entre duas superfícies de concreto atravessadas por armadura. Esses modelos são utilizados para avaliar a resistência ao cisalhamento pela interface de vigas compostas, disponíveis na literatura, sendo indicados os que melhor representaram os resultados experimentais. São apresentadas também as indicações das principais normas sobre o assunto e algumas indicações de detalhes construtivos para peças compostas. Na seqüência são apresentados os resultados de ensaios de cisalhamento direto e ensaios em vigas compostas realizados com o objetivo de avaliar de forma qualitativa a resistência da interface. Algumas das principais conclusões foram: a) existem divergências significativas entre os valores recomendados pelas normas; b) observou-se boa aproximação entre os modelos analíticos e alguns modelos empíricos, obtidos de ensaios de cisalhamento direto, com os resultados de ensaios de vigas compostas obtidos da literatura; c) é recomendável a inclusão de um limite máximo na expressão fornecida pela norma brasileira (NBR-9062) para avaliação da resistência da interface de peças compostas. / This work deals with the shear at interface between precast and cast-in-place concrete in composite beams and slabs. Analytical and empirical models to predict the shear strength of interface with steel cross the transversal section are showed. These models are used to predict the shear strength at interface in composite beams and are pointed the models that presented better approximation with experimental results. The main codes and some constructive details of the composite elements are showed. Push-out tests and tests in simply supported composite beams were carried on during this research and results are included in this work. Some of the main conclusions are: a) there are significant discrepancy among codes indication; b) the experimental results of composite beam showed a good agreement with the analytical models and some empirical models originate to push-out tests; c) it is recommended to define an upper limit in the expression indicated by Brazilian Code (NBR-9062) for estimation of the shear strength at interface in composite elements.

A utilização de tecnologias construtivas inovadoras, como os painéis pré-fabricados arquitetônicos de concreto (PPAC), tem-se configurado prática frequente do mercado brasileiro por, potencialmente, contribuir para incrementar os níveis de industrialização dos processos de produção, bem como a qualidade do produto final a custos reduzidos. No Brasil, entretanto, não existem ainda normas ou manuais técnicos que balizem a utilização dessa tecnologia construtiva. Por isso, este trabalho sistematiza o conhecimento sobre a tecnologia de PPAC para emprego em fachadas de edifícios de múltiplos pavimentos, por meio da apresentação dos principais fatores que devem ser considerados nas fases de elaboração dos projetos de empreendimentos que utilizem os PPAC em suas fachadas. Fatores esses, que condicionam o desempenho e a eficiência do processo de produção das fachadas. Após o acompanhamento do processo de produção de dois empreendimentos que utilizaram PPAC em suas fachadas, constituindo os estudos de caso, conclui-se que a tecnologia de PPAC apresenta grande potencial para incrementar os níveis de industrialização do processo de produção do edifício, se a elaboração dos seus projetos ocorrer nas fases preliminares da concepção do empreendimento, em que suas funções e interfaces sejam consideradas. / The arquitectural precast concrete panel technology has frequently been used because of its probability of increasing the industrialization levels of the building process and also improve the building product quality. On the other hand, mostly in Brasil, there are no rules ou manual books which guide the utilization of this technology. In addition, this works aims to raise the knowledge about the arquitectural precast concrete panel used as cladding (APCP-PPAC in Portuguese). Therefore, this works presents some factors that must be considered in designs of building facades, using this kind of technology. After the analysis of one study case using APCP, it was concluded that APCP technology has a great potential of increasing the industrialization levels of the building process, if its designs are done as soon as possible and if its performance and interfaces are considered.

Thesis. 1978. M.Arch.A.S.--Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Architecture. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ROTCH. / Bibliography: leaves 155-156. / M.Arch.A.S.