Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6432_1.pdf: 920575 bytes, checksum: f3e0d2bf37aade5f578cee07c73fffaf (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / No cálculo da capacidade portante de estruturas protendidas a protensão pode ser considerada tanto como resistência quanto como carga. Tem-se, portanto, o Modelo 1 que considera os cabos como parte integrante da seção, onde a operação de protensão induz deformação imposta correspondente ao pré-alongamento das armaduras ativas. Alternativamente, tem-se o Modelo 2 que considera a protensão como caso de carregamento externo, composto por sistema auto-equilibrante de forças nas ancoragens e transversais no concreto. Após ativação da aderência os cabos de protensão são considerados no cálculo como armadura convencional, apenas deslocando o eixo das deformações para levar em conta o pré-alongamento. Apesar do Modelo 1 ser mais utilizado no dimensionamento de vigas continuas e estar consagrado na NBR-6118, ele possui o inconveniente do surgimento de esforços adicionais denominados efeitos hiperestáticos de protensão, que precisam ser considerados na verificação a ruptura. O cálculo dos efeitos hiperestáticos de protensão é relativamente simples no caso de vigas continuas, porém torna-se complexo no caso de pórticos e grelhas e inviável no caso de lajes e cascas. Já no Modelo 2 não há necessidade do cálculo dos efeitos hiperestáticos, porém as seções forçosamente terão que ser verificadas a flexão composta. Para comparar os resultados dos modelos são apresentados dois exemplos de vigas, um exemplo de pórtico e um exemplo de laje de tabuleiro de viaduto analisado utilizando-se analogia de grelha. No exemplo de viga isostática, expressões literais atestam a equivalência dos modelos. Os demais exemplos são tratados numericamente

O trabalho tem por objetivo o estudo teórico e experimental de pontes protendidas de madeira para pequenos vãos utilizando madeiras de reflorestamento. Para esta finalidade foram avaliados os parâmetros elásticos destas madeiras e o efeito da presença de juntas de topo na rigidez longitudinal do tabuleiro da ponte. A metodologia utilizada para obter os parâmetros elásticos é a experimentação em laboratório de placas ortotrópicas submetidas à torção. Os efeitos das juntas de topo foi verificado em ensaio de modelo reduzido e comparado a uma simulação numérica em computador utilizando o programa AnSYS 5.2 de elementos finitos, módulo Shell, com propriedades ortotrópicas. Finalmente é proposto um critério de dimensionamento para estas estruturas a partir dos resultados experimentais obtidos e de disposições de códigos internacionais. / The aim of this work is the theoretical and experimental study of prestressed timber bridges to small spans using reforestation species. To this purpose elastics characteristics are analysed as well the butt joint effects on timber deck stiffeness. The experimental methodology was used to find the elastics characteristics is torsional tests in orthotropic plates. The butt joints effects was made in a reduced model and the results compared with a computer numerical analysis using the software AnSYS 5.2, shell module, with ortotropic characteristics. Finally, a design criteria was proposed to these structures using the experimental results obtained and the international codes recomendations.

O trabalho tem por objetivo o estudo teórico e experimental de pontes protendidas de madeira para pequenos vãos utilizando madeiras de reflorestamento. Para esta finalidade foram avaliados os parâmetros elásticos destas madeiras e o efeito da presença de juntas de topo na rigidez longitudinal do tabuleiro da ponte. A metodologia utilizada para obter os parâmetros elásticos é a experimentação em laboratório de placas ortotrópicas submetidas à torção. Os efeitos das juntas de topo foi verificado em ensaio de modelo reduzido e comparado a uma simulação numérica em computador utilizando o programa AnSYS 5.2 de elementos finitos, módulo Shell, com propriedades ortotrópicas. Finalmente é proposto um critério de dimensionamento para estas estruturas a partir dos resultados experimentais obtidos e de disposições de códigos internacionais. / The aim of this work is the theoretical and experimental study of prestressed timber bridges to small spans using reforestation species. To this purpose elastics characteristics are analysed as well the butt joint effects on timber deck stiffeness. The experimental methodology was used to find the elastics characteristics is torsional tests in orthotropic plates. The butt joints effects was made in a reduced model and the results compared with a computer numerical analysis using the software AnSYS 5.2, shell module, with ortotropic characteristics. Finally, a design criteria was proposed to these structures using the experimental results obtained and the international codes recomendations.

Made available in DSpace on 2018-09-11T12:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12511_KARLA DEMONER RIBEIRO.pdf: 8314029 bytes, checksum: 1711c950a4e9335d142be93d834cc90d (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / A viga mista de aço e concreto é um sistema estrutural eficiente para suportar cargas gravitacionais de pisos e edifícios pela facilidade de construção e a redução de peso da viga de aço. Na busca por novos materiais e tecnologias construtivas observa-se que a protensão externa é uma das técnicas adotadas para melhorar o comportamento estrutural de um material. No Brasil, a aplicação da protensão em estruturas de aço e mistas de aço e concreto ainda não é usual, por ser uma técnica pouco difundida e pela falta de normas e formulações claras sobre o assunto. Existem estudos analíticos sobre vigas mistas biapoiadas protendidas, mas há uma carência na literatura de trabalhos que abranjam metodologias de dimensionamento. Esse trabalho visa discorrer sobre metodologias de análise e dimensionamento de vigas mistas de aço e concreto biapoiadas com perfis de aço de seção I duplamente simétrica e monossimétrica utilizando a técnica de pré-tração. Foi desenvolvido um programa computacional para realizar a análise e o dimensionamento dessas vigas, com base na metodologia de cálculo da ABNT NBR 8800:2008 e na análise de tensões, sendo este devidamente aferido por meio de exemplo numérico resolvido manualmente. Com o uso do programa computacional, um estudo paramétrico foi realizado para analisar a influência do comprimento do vão, do grau de monossimetria da seção transversal do perfil de aço e da excentricidade da força de protensão na capacidade resistente das vigas. Os resultados da pesquisa indicam que embora a protensão tenha gerado uma melhora considerável no comportamento das vigas mistas à flexão, reduzindo o momento fletor solicitante e aumentando o momento fletor resistente, há pouca vantagem em relação a otimização do perfil de aço porque a força de protensão introduz tensões de compressão. Os efeitos da protensão foram bem mais benéficos para as vigas de perfil duplamente simétrico do que para as de perfil monossimétrico. Nessa pesquisa não foi possível concluir qual excentricidade proporciona a maior resistência a flexão pois não houve variação considerável na resistência ou na solicitação quando se variou esse parâmetro

Made available in DSpace on 2018-09-11T12:37:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12511_KARLA DEMONER RIBEIRO.pdf: 8314029 bytes, checksum: 1711c950a4e9335d142be93d834cc90d (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / A viga mista de aço e concreto é um sistema estrutural eficiente para suportar cargas gravitacionais de pisos e edifícios pela facilidade de construção e a redução de peso da viga de aço. Na busca por novos materiais e tecnologias construtivas observa-se que a protensão externa é uma das técnicas adotadas para melhorar o comportamento estrutural de um material. No Brasil, a aplicação da protensão em estruturas de aço e mistas de aço e concreto ainda não é usual, por ser uma técnica pouco difundida e pela falta de normas e formulações claras sobre o assunto. Existem estudos analíticos sobre vigas mistas biapoiadas protendidas, mas há uma carência na literatura de trabalhos que abranjam metodologias de dimensionamento. Esse trabalho visa discorrer sobre metodologias de análise e dimensionamento de vigas mistas de aço e concreto biapoiadas com perfis de aço de seção I duplamente simétrica e monossimétrica utilizando a técnica de pré-tração. Foi desenvolvido um programa computacional para realizar a análise e o dimensionamento dessas vigas, com base na metodologia de cálculo da ABNT NBR 8800:2008 e na análise de tensões, sendo este devidamente aferido por meio de exemplo numérico resolvido manualmente. Com o uso do programa computacional, um estudo paramétrico foi realizado para analisar a influência do comprimento do vão, do grau de monossimetria da seção transversal do perfil de aço e da excentricidade da força de protensão na capacidade resistente das vigas. Os resultados da pesquisa indicam que embora a protensão tenha gerado uma melhora considerável no comportamento das vigas mistas à flexão, reduzindo o momento fletor solicitante e aumentando o momento fletor resistente, há pouca vantagem em relação a otimização do perfil de aço porque a força de protensão introduz tensões de compressão. Os efeitos da protensão foram bem mais benéficos para as vigas de perfil duplamente simétrico do que para as de perfil monossimétrico. Nessa pesquisa não foi possível concluir qual excentricidade proporciona a maior resistência a flexão pois não houve variação considerável na resistência ou na solicitação quando se variou esse parâmetro

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissALVM.pdf: 2926001 bytes, checksum: 7aa2f00b4dfe3ea9045996f4017b083f (MD5) Previous issue date: 2005-03-23 / Universidade Federal de Minas Gerais / Flat slabs are associated with rationalization, better esthetic conditions and higher speed during construction. The use of post-tension can make this system viable since it strongly improves the structural performance in respect to punching and in case of extreme deflection of the slab. The durability of prestressed concrete elements is assured by meeting their limiting crack requirements. The Brazilian code for structural concrete prescribes the obligation of using limited post-tension, within aggressive environments, and in other cases, partial posttension. The verifications to be made in both cases are different, as well as the calculation procedures. In this particular research, some procedures to determine the number of tendons that are needed for partial and limited post-tension are presented, as well as the wide range of possibilities in the use of quantitative passive and active reinforcements. Possible tendon profiles, horizontal tendon layouts, and the use of bonded or unbonded tendon are also suggested and discussed. All procedures are shown within a numerical example and according to the conditions foreseen in the Brazilian code for structural concrete. Based on the found results, the adopted procedures provided good solutions for design of post-tensioned slabs. / A laje lisa sempre foi um anseio na construção civil devido às inúmeras vantagens que o sistema permite; entre elas, a maior racionalização, uma condição estética melhor, além de uma velocidade maior em execução. O uso da protensão vem tornar esse sistema viável, pois melhora substancialmente o comportamento da estrutura na punção e nos deslocamentos transversais excessivos. Uma das condições para garantir a durabilidade das peças de concreto protendido é atender à verificação de fissuração. O texto da atual norma de concreto NBR 6118 é bem claro na sua redação referente à pós-tração, a qual prescreve, para ambientes com agressividade forte e muito forte, a obrigatoriedade do uso de protensão limitada e, nos demais casos, a protensão parcial. As verificações a serem feitas nos dois casos são distintas, o que faz com que o procedimento de cálculo também o seja. Neste trabalho são mostrados os processos de cálculo do número de cabos para a protensão parcial e limitada, mostrando-se ainda as possibilidades de variações no emprego de quantitativos de armadura passiva e ativa. São sugeridas e discutidas também algumas possíveis trajetórias verticais de cabos, a sua distribuição em planta e o uso de cordoalha aderente ou não. Todos os procedimentos são mostrados através da resolução de exemplos simples e que atendem às condições da atual norma de concreto NBR 6118. A partir dos resultados, são feitos diversos comentários das soluções encontradas, mostrando que os procedimentos adotados de cálculo chegam a bons resultados de projeto.

Neste trabalho investiga-se o comportamento resistente de vigas de concreto com taxas reduzidas de armadura transversal, analisando-se as possibilidades de melhoria de desempenho pelo reforço do concreto com fibras curtas de aço e polipropileno e pela aplicação da protensão, através de ensaios em vigas de seção quadrada e vigas protendidas de seção duplo-T. Apresenta-se também uma revisão de conhecimentos sobre o comportamento estrutural de elementos de concreto armado ou protendido, com ênfase nas solicitações por força cortante e os principais conceitos sobre os compósitos constituídos de matriz de cimento reforçada com fibras. As principais alterações decorrentes da introdução das fibras foram o aumento da resistência ao cisalhamento, da rigidez após a fissuração e da dutilidade. A protensão aumenta a resistência ao cisalhamento, a resistência à fissuração e a extensão da zona não fissurada, e torna as bielas mais abatidas. Tanto as fibras quanto a protensão proporcionam alívio da tensão nos estribos. / This thesis presents an experimental analysis of the structural behavior of concrete beams with reduced shear reinforcement ratios. Improvements on performance due to prestressing and steel and polypropilene fibers are analized in rectangular and T beam models. A state-of-the-art is presented on shear strength of reinforced and prestressed concrete beams and on fiber reinforced cement-based composites. The main effects due to fiber addition are the increasing of the shear strength, post-cracking stiffiness and ductility. Prestressing helps to increase the shear strength, cracking strength and extension of the non-cracked zone and it turns the struts less inclined. Fibers as well prestressing reduce the stresses on stirrups.

O presente trabalho aborda a utilização da protensão não aderente em edifícios residenciais e comerciais de concreto, focando os aspectos referentes às soluções com protensão aderente e não aderente e em concreto armado, para o consumo de materiais, notadamente: concreto, fôrmas e armaduras. São considerados três diferentes sistemas estruturais, sendo estes: laje plana maciça apoiada sobre pilares; laje plana nervurada apoiada sobre pilares e laje nervurada apoiada em vigas faixa protendidas sobre pilares. São apresentados estudos destes casos com a utilização da ferramenta computacional de análise estrutural TQS, a qual é baseada na análise por grelha. São comparados os índices de consumo de materiais para os dois referidos sistemas de protensão, discutindo os limites de sua utilização. Como resultados, o estudo fornece conclusões satisfatórias para utilização da protensão, tanto aderente quanto não aderente, em relação ao concreto armado. Ainda, o sistema de protensão aderente mostrou-se ligeiramente mais econômico, do ponto de vista de consumo de materiais, porém, é um sistema com produtividade inferior às soluções com protensão não aderente, tornando esta última solução, a mais adotada no cotidiano dos escritórios de cálculo de engenharia civil dentre as citadas / The present work deals the use of the prestressed unbonded tendons in residential and commercial concrete buildings, pointing out aspects to the application with bonded and unbonded prestressing and reinforced concrete, regarding the consumption such as concrete, molds and reinforcing steel. Three different structural systems are considered: flat plate and columns; waffle slab and columns and waffle slab (non prestressed) in prestressed strip beams supported by columns. Case studies are presented with the use of the software of structural analysis TQS, which is based on the grillage analogy method. The consumption of materials is compared for the two referred prestressing systems, discussing the limits of their application. Based on the developed analyses, the study supplies satisfactory conclusions for use of the prestressing systems (bonded and unbonded), compared to reinforced concrete systems. With relation to the consumption of materials, the use of bonded tendons is a bit more cost effective, however, with smaller productivity than tendons with prestressed unbonded tendons, being the last one the more usual prestressing systems. Still, the system of prestressed bonded tendons was shown more economical, of the point of view of materials consumption, however, it is a system with inferior productivity to the solutions with prestressed unbonded tendons adopted in civil engineering offices nowadays

Nos últimos anos, a protensão externa aplicada a estruturas de pontes tem evoluído de forma excepcional, o que permite maior liberdade de projeto e, consequentemente, possibilita o surgimento de novas tipologias estruturais. Um exemplo desse desenvolvimento é a ponte com protensão no extradorso, que começa a se difundir no meio técnico como uma transição econômica entre as pontes de concreto protendido e as estaiadas. A idéia, atribuída ao engenheiro francês Jacques Mathivat, consiste em utilizar protensão externa sobre os apoios intermediários, com o auxílio de pequenas torres. Neste trabalho é apresentada uma revisão bibliográfica ampla sobre os diversos tipos de pontes com emprego de protensão, visando focar nos aspectos importantes e que auxiliam no entendimento do comportamento estrutural das pontes com protensão no extradorso. É realizado, também, um estudo da flutuação de tensão nos cabos de protensão, com vistas à fadiga dos mesmos, que é um fator de extrema importância. Além disso, é realizado um vasto estudo paramétrico de diversos tipos de modelos estruturais, que têm por objetivo um aprofundamento da compreensão do comportamento estrutural das pontes com protensão no extradorso, sendo que, a partir da análise dos resultados obtidos, foram sugeridos alguns critérios de projeto. / In recent years, external prestressing applied to structures of bridges has experienced exceptional development, permitting a greater freedom in design and, consequently, the appearance of new structural typologies. An exemple of such development is the extradosed bridge, a concept that begins to spread in technical media as a low cost transition between prestressed concrete bridges and cable-stayed bridges. The idea, which should be attributed to French engineer Jacques Mathivat, consists of using external prestressing at intermediate supports, with the help of small towers. In this work, a comprehensive review of the literature about different types of bridges using prestressing is presented, aiming at the important aspects that help us understand the structural behavior of extradosed bridges. A study of stress fluctuation in prestressing cables is also presented, having in mind fatigue, an extremely important factor. Besides, an ample parametric study of different types of structural arrangements is performed, with the purpose of having a deeper understanding of the structural behavior of extradosed bridges. Analysis of the results led to suggesting some desing criteria.

O presente trabalho faz uma comparação entre resultados obtidos por um método prático e simplificado e o Método dos Elementos Finitos na determinação de esforços solicitantes em pontes celulares curvas em planta, submetidas à protensão. Na primeira parte, teórica, apresenta-se os conceitos fundamentais das vigas celulares curvas, mostrando-se principalmente as diferenças de seu comportamento em relação ao das vigas retas. Em seguida discute-se a protensão de peças de concreto com ênfase no seu efeito em vigas curvas. Finalmente, são apresentados os métodos a serem utilizados no cálculo, percorrendo as diversas situações de carregamento, mas sempre enfatizando o carregamento de protensão. Na segunda parte, prática, é elaborado um estudo comparativo, tomando-se como exemplo duas pontes rodoviárias em viga unicelular, sendo uma biapoiada e outra contínua, submetidas a protensão. Após a construção de modelos, tais vigas são processadas através de um programa comercial de elementos finitos. Alguns resultados são então comparados com aqueles obtidos através do método simplificado, elaborando-se assim observações práticas e que possam ser utilizadas nos projetos corriqueiros de engenharia. / This work compares the results from a practical and simplified method and the Finite Element Method to determinate section efforts in prestressed box-girder curved bridges. The first part, theoretical, introduces the basic principles of the cellular curved beams, showing the differences of its behavior comparing with straight beams. Next, prestressing of concrete members is discussed, emphasizing its effects in curved beams. Finally, calculation methods are presented, covering many loading situations, but always emphasizing the prestressing load. In the second part, practical, a comparative study is elaborated, taking two road unicellular bridges, one simply supported and another continuum, submitted to prestressing load. After models construction, such beams are calculated using a commercial software of Finite Element Method. Then, some results are compared with those calculated by simplified method, thus elaborating practical comments that can be used in the current designs of engineering.