O objetivo deste trabalho é controlar a incidência de fissuras em fibrocimentos aplicando o conceito de materiais com gradação funcional através da protensão química gerada pela aplicação de silicato de sódio alcalino entre as camadas dos fibrocimentos. Atualmente é bastante comum os fibrocimentos apresentarem fissuras ao longo das bordas devido aos gradientes de umidade gerados durante a estocagem das pilhas de telhas no pátio das indústrias. O potencial da protensão química foi avaliado através da porosidade total, da quantificação das fases hidratadas, da retração por secagem e do desempenho mecânico. A aplicação de silicato de sódio alcalino no ligante CPII F provocou retração por secagem 1,5 vezes maior que a referência aos 91 dias. O módulo de ruptura (MOR) não sofreu alteração, mas o limite de proporcionalidade da matriz (LOP) aumentou em torno de 95%. O módulo de elasticidade dinâmico foi 13 % maior. O aumento da retração por secagem e o ganho de desempenho mecânico apontam o potencial da protensão química para o controle da fissuração em fibrocimentos produzidos pelo processo Hatschek. / The objective of this work is controlling the incidence of cracks in fiber cement, using the concept of functionally graded materials through the chemical prestressing, generated by application of alkaline sodium silicate among fiber cement layers. Currently, its very common the fiber cements present cracks along the edges due to moisture gradients, caused during storage of piles of tiles in the courtyard of the industry. The chemical prestressing potential was evaluated through of the total porosity, the quantification of hydrate phases, the drying shrinkage and the mechanical performance. The application of alkaline sodium silicate in the cement CPII F caused drying shrinkage 1,5 times greater than the reference to 91 days. The modulus of rupture (MOR) didnt suffer change, but the proportional limit of matrix (LOP) increased by around 95%. The dynamic modulus of elasticity was 13% higher. The increase of drying shrinkage and the mechanical performance gain indicate the chemical prestressing potential to control the cracking in fiber cement produced by the process Hatschek.

O tabuleiro laminado protendido é uma composição de peças interligadas por uma tensão de compressão aplicada perpendicularmente às lâminas de madeira. Para aplicar tal tensão, são usados elementos de aço tensionados e a cordoalha engraxada aparece no cenário atual como um material econômico para tabuleiros laminados protendidos, em substituição às barras dywidag, que são comumente utilizadas neste tipo de estrutura em outros países. O funcionamento mecânico do tabuleiro é caracterizado como uma placa ortotrópica, e este trabalho visou determinar as relações entre as constantes elásticas do tabuleiro com a utilização da cordoalha engraxada. Foram analisadas também as perdas de protensão ocorridas ao longo do tempo, causadas pela fluência e relaxação dos materiais e, a partir dos resultados, foi proposta uma equação para determinação teórica da perda de protensão nos tabuleiros. O estudo experimental foi realizado em um modelo em escala reduzida construído no LaMEM (Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeira) para determinar as constantes elásticas e as perdas de protensão. Ao fim do trabalho são apresentados os resultados e comparações com estudos anteriores; também foi confeccionado um Manual de Boa Execução para Tabuleiros Laminados Protendidos de Madeira com Cordoalha engraxada. / The stress-laminated bridge deck is a composition of parts, interconnected by compression stress, perpendicularly applied to the wood laminate. In order to apply such stress, stressed steel elements are used, as well as the greased wire rope, which comes along in the current scenario as an economic material for stress-laminated bridge decks, replacing the dywidag bars, commonly used in this sort of structure in other countries. This bridge deck mechanic function is characterized as an orthotropic plate, and this paper aimed at determining the relation among the decks elastic constants with the greased wire rope. Another analyzed point is the stress loss occurred through time, caused by material creep and relaxation, and, through the results, an equation for the decks stress loss theoretical determination was proposed. The experimental study was developed in a reduced scale built in LaMEM (Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeira) to determine the elastic constants and the stress loss. The results and comparisons with previous studies are presented by the end of this paper; In addition, a handbook of Proper Execution for Stress-laminated Wood Bridge Decks with Greased Wire Rope was developed.

O conceito de pontes de madeira em tabuleiro laminado protendido surgiu na década de 70, no Canadá, como forma de reabilitação para tabuleiros laminados pregados. Diversas pesquisas foram desenvolvidas para verificar o desempenho estrutural e a durabilidade do sistema, e estes estudos comprovaram a eficácia do método. Devido ao enorme déficit de pequenas e médias pontes em todo o seu território, o Brasil tem buscado cada vez mais materiais e tecnologias alternativas economicamente competitivas para sua construção. Partindo de pesquisas desenvolvidas em outros países, desde 1993 começaram a ser desenvolvidas pesquisas nacionais para verificar a viabilidade em se utilizar madeiras brasileiras para construção de pontes, e a resposta, mais uma vez, foi positiva. Este trabalho tem como objetivos o estudo teórico e experimental das pontes de eucalipto protendidas transversalmente, através do projeto e construção da primeira ponte protendida de madeira da América do Sul. Por meio de provas de carga, foi avaliado o desempenho da ponte e a influência dos guarda-rodas e defensas na rigidez do tabuleiro. Os resultados mostram que o sistema protendido de eucalipto é uma ótima alternativa para o Brasil. / The concept of pre-stressed laminated timber bridges come from 70s, in Canada, as an alternative for the rehabilitation of damaged nailed laminated timber decks. Many researches were developed to verify the structural performance and the durability of the system, which corroborated the system\'s high efficience. Because of a great deficit in short-span and medium-span bridges in Brazil, the country has searched more and more competitive materials and technologies for their construction. Based on studies developed in other countries, since 1993 Brazil has developed studies to verify the viability of using brazilian woods to build such bridges, and the answer was positive. The present work aims to investigate the project and behavior of transversally pre-stressed timber bridges of eucalyptus, through the project and construction of the first stress-laminated timber bridge in South America. The bridge performance was evaluated as well as the influence of the guard-rail system in the deck stiffness, across proof loading. The results showed that this system is a good alternative for bridge construction in Brazil.

O presente trabalho faz um estudo da representação da protensão em estruturas de barras através de um Conjunto de Cargas Concentradas Equivalentes para determinação dos esforços solicitantes e dos deslocamentos, gerados pela protensão. O trabalho aborda a conceituação de protensão, forças de desvio e perdas imediatas de protensão. Na sequência discute-se alguns métodos para determinação de esforços de protensão, inclusive para o caso de peças hiperestáticas, como por exemplo o método dos esforços solicitantes iniciais e o da carga distribuída equivalente. A seguir discute-se o algoritmo em estudo - Conjunto de Cargas Concentradas Equivalentes, CCCE (também conhecido como Método da Força Variável), suas vantagens e aplicações. Na parte final compara-se, através de exemplos, a aplicabilidade e precisão do CCCE com alguns dos métodos mais tradicionais citados anteriormente assim como as vantagens e desvantagens de cada um deles. / This work is a study about the representation of the prestressing through a CELG (Concentrated Equivalent Loads Group) in order to determine the internal forces and displacements in prestressed structures, due to prestressing. This study considers the concept of prestressing, deviation forces and immediate loss of prestressing. Furthermore some alternative methods to determine forces of prestressing are discussed including the case of hiperestatic structures e.g. initial forces and equivalent distributed loads. Next, the studied algorithm is discussed - CELG, (also known as Variable Force Method), its advantages and uses. Finally the use and precision of CELG is compared to some of the most traditional methods quoted beforehand and also its advantages and disadvantages.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6087.pdf: 6209007 bytes, checksum: c523b57cc22447f5b1855a8ede7512b2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / In this work flexure shear and tension shear are studied. It is presented a literature review with emphasis on the major normative recommendations about the shear strength in elements without shear reinforcement. Concerning flexure shear capacity considerations are made about the tensile strength of high strength concrete by analysis of 39 experiments. This samples were collected in the literature and are presented herein. Furthermore, it is proposed to consider the variable influence of prestressing on the shear strength. With respect to tension shear, it is proposed the coefficient b, which seeks to improve the traditional models considering indirectly the influence of shear stresses in transmission length. 49 international experiments are analyzed to validate this coefficient and it is concluded that the modified models show significant improvements. Yet developed an experimental program were tested 15 hollow core slabs varying the distance between the edge of the slab and its nearest support. All failures were by tension shear. The transmission length established by NBR14861 was considered adequate for the tested slabs by correlation with tension shear test results. / Os mecanismos condicionantes à ruptura por força cortante em lajes alveolares são estudados: flexo-cortante e tração diagonal. Apresenta-se a revisão bibliográfica com ênfase nas recomendações dos principais códigos normativos acerca da resistência à força cortante em elementos sem armadura transversal. Quanto à flexo-cortante, considerações são feitas sobre a resistência à tração de concretos de alta resistência pela análise de 39 experimentos coletados na literatura e apresentados neste trabalho. Além disso, propõe-se a consideração da influência variável da protensão na resistência a força cortante. No tocante a tração diagonal, propõe-se o coeficiente b, que busca melhorar os modelos de cálculo tradicionais considerando de forma indireta a influência dos esforços cisalhantes devido à introdução da protensão na laje alveolar. São analisados 49 experimentos internacionais para a validação deste coeficiente e conclui-se que os modelos de cálculo modificados por este coeficiente apresentam melhoras significativas. Desenvolveu-se ainda um programa experimental em que foram ensaiadas 15 lajes alveolares variando a distância entre a extremidade da laje e seu apoio mais próximo. Todas as rupturas foram pelo mecanismo de tração diagonal. O comprimento de transferência de protensão estabelecido pela NBR14861 foi considerado adequado para as lajes ensaiadas pela correlação com os resultados dos ensaios de ruptura por força cortante.

O presente trabalho faz um estudo da representação da protensão em estruturas de barras através de um Conjunto de Cargas Concentradas Equivalentes para determinação dos esforços solicitantes e dos deslocamentos, gerados pela protensão. O trabalho aborda a conceituação de protensão, forças de desvio e perdas imediatas de protensão. Na sequência discute-se alguns métodos para determinação de esforços de protensão, inclusive para o caso de peças hiperestáticas, como por exemplo o método dos esforços solicitantes iniciais e o da carga distribuída equivalente. A seguir discute-se o algoritmo em estudo - Conjunto de Cargas Concentradas Equivalentes, CCCE (também conhecido como Método da Força Variável), suas vantagens e aplicações. Na parte final compara-se, através de exemplos, a aplicabilidade e precisão do CCCE com alguns dos métodos mais tradicionais citados anteriormente assim como as vantagens e desvantagens de cada um deles. / This work is a study about the representation of the prestressing through a CELG (Concentrated Equivalent Loads Group) in order to determine the internal forces and displacements in prestressed structures, due to prestressing. This study considers the concept of prestressing, deviation forces and immediate loss of prestressing. Furthermore some alternative methods to determine forces of prestressing are discussed including the case of hiperestatic structures e.g. initial forces and equivalent distributed loads. Next, the studied algorithm is discussed - CELG, (also known as Variable Force Method), its advantages and uses. Finally the use and precision of CELG is compared to some of the most traditional methods quoted beforehand and also its advantages and disadvantages.

O conceito de pontes de madeira em tabuleiro laminado protendido surgiu na década de 70, no Canadá, como forma de reabilitação para tabuleiros laminados pregados. Diversas pesquisas foram desenvolvidas para verificar o desempenho estrutural e a durabilidade do sistema, e estes estudos comprovaram a eficácia do método. Devido ao enorme déficit de pequenas e médias pontes em todo o seu território, o Brasil tem buscado cada vez mais materiais e tecnologias alternativas economicamente competitivas para sua construção. Partindo de pesquisas desenvolvidas em outros países, desde 1993 começaram a ser desenvolvidas pesquisas nacionais para verificar a viabilidade em se utilizar madeiras brasileiras para construção de pontes, e a resposta, mais uma vez, foi positiva. Este trabalho tem como objetivos o estudo teórico e experimental das pontes de eucalipto protendidas transversalmente, através do projeto e construção da primeira ponte protendida de madeira da América do Sul. Por meio de provas de carga, foi avaliado o desempenho da ponte e a influência dos guarda-rodas e defensas na rigidez do tabuleiro. Os resultados mostram que o sistema protendido de eucalipto é uma ótima alternativa para o Brasil. / The concept of pre-stressed laminated timber bridges come from 70s, in Canada, as an alternative for the rehabilitation of damaged nailed laminated timber decks. Many researches were developed to verify the structural performance and the durability of the system, which corroborated the system\'s high efficience. Because of a great deficit in short-span and medium-span bridges in Brazil, the country has searched more and more competitive materials and technologies for their construction. Based on studies developed in other countries, since 1993 Brazil has developed studies to verify the viability of using brazilian woods to build such bridges, and the answer was positive. The present work aims to investigate the project and behavior of transversally pre-stressed timber bridges of eucalyptus, through the project and construction of the first stress-laminated timber bridge in South America. The bridge performance was evaluated as well as the influence of the guard-rail system in the deck stiffness, across proof loading. The results showed that this system is a good alternative for bridge construction in Brazil.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-06-09T18:00:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rebeca Freitas Vasconcelos - 2014.pdf: 2286500 bytes, checksum: 175252a3e36474a01ded5d6943e2492f (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-06-10T12:34:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rebeca Freitas Vasconcelos - 2014.pdf: 2286500 bytes, checksum: 175252a3e36474a01ded5d6943e2492f (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-10T12:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rebeca Freitas Vasconcelos - 2014.pdf: 2286500 bytes, checksum: 175252a3e36474a01ded5d6943e2492f (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents the application of optimization techniques for the design of hollow core slabs and beams with precast and prestressed straight cable, considering the calculation of both the immediate losses as the time-dependent. For the slabs formulation allows the designer to obtain the optimal dimensions of the height of the panel, the diameters of the cables and the alveoli, and the number of cables. The beams are obtained beam height, diameter and the number of cables. Are still subject to the conditions of service for bending stresses, constructive limitations and failure conditions. Illustrative examples are presented using the Branch and Bound algorithm and Lingo (PLS), further comparison is made between the weight and the cost of the panel, and from the results of the algorithm and sizing Munte tables that follow Brazilian standards. We conclude that the optimal design has many advantages compared to conventional design, methods of discrete variation that best characterize the optimal variables of the problem, restrictions on the normal stresses ELS are crucial in obtaining the optimal dimensions of the structures and lower panels weight does not necessarily represent the lowest cost. / Este trabalho apresenta a aplicação de técnicas de otimização para o dimensionamento de lajes alveolares e vigas com cabo reto pré-moldadas e protendidas, considerando o cálculo tanto das perdas imediatas quanto das dependentes do tempo. Para as lajes, a formulação permite que o projetista obtenha as dimensões ótimas da altura do painel, dos diâmetros dos alvéolos e dos cabos, e do número de cabos. Nas vigas, são obtidas a altura da viga, o diâmetro e o número dos cabos. São, ainda, observadas as condições de serviço para esforços de flexão, limitações construtivas e condições de falha. Exemplos ilustrativos são apresentados usando o algoritmo de Branch and Bounde o Lingo(PLS). São feitos, ainda, comparativos entre o peso e o custo do painel e entre os resultados obtidos pelo algoritmo e tabelas de dimensionamento encontradas na literatura que seguem normas brasileiras. Conclui-se que o projeto ótimo apresenta inúmeras vantagens se comparado ao projeto convencional, que os métodos de variação discreta caracterizam melhor as variáveis ótimas do problema, que as restrições relativas às tensões normais do ELS são determinantes na obtenção das dimensões ótimas das estruturas e que painéis de menor peso não necessariamente representam o menor custo.

O tabuleiro laminado protendido é uma composição de peças interligadas por uma tensão de compressão aplicada perpendicularmente às lâminas de madeira. Para aplicar tal tensão, são usados elementos de aço tensionados e a cordoalha engraxada aparece no cenário atual como um material econômico para tabuleiros laminados protendidos, em substituição às barras dywidag, que são comumente utilizadas neste tipo de estrutura em outros países. O funcionamento mecânico do tabuleiro é caracterizado como uma placa ortotrópica, e este trabalho visou determinar as relações entre as constantes elásticas do tabuleiro com a utilização da cordoalha engraxada. Foram analisadas também as perdas de protensão ocorridas ao longo do tempo, causadas pela fluência e relaxação dos materiais e, a partir dos resultados, foi proposta uma equação para determinação teórica da perda de protensão nos tabuleiros. O estudo experimental foi realizado em um modelo em escala reduzida construído no LaMEM (Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeira) para determinar as constantes elásticas e as perdas de protensão. Ao fim do trabalho são apresentados os resultados e comparações com estudos anteriores; também foi confeccionado um Manual de Boa Execução para Tabuleiros Laminados Protendidos de Madeira com Cordoalha engraxada. / The stress-laminated bridge deck is a composition of parts, interconnected by compression stress, perpendicularly applied to the wood laminate. In order to apply such stress, stressed steel elements are used, as well as the greased wire rope, which comes along in the current scenario as an economic material for stress-laminated bridge decks, replacing the dywidag bars, commonly used in this sort of structure in other countries. This bridge deck mechanic function is characterized as an orthotropic plate, and this paper aimed at determining the relation among the decks elastic constants with the greased wire rope. Another analyzed point is the stress loss occurred through time, caused by material creep and relaxation, and, through the results, an equation for the decks stress loss theoretical determination was proposed. The experimental study was developed in a reduced scale built in LaMEM (Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeira) to determine the elastic constants and the stress loss. The results and comparisons with previous studies are presented by the end of this paper; In addition, a handbook of Proper Execution for Stress-laminated Wood Bridge Decks with Greased Wire Rope was developed.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5306.pdf: 6510064 bytes, checksum: b7a3095b2eb1b62ba399cfe3a2684382 (MD5) Previous issue date: 2013-07-11 / Financiadora de Estudos e Projetos / This report investigates the structural behavior, procedures for analysis and design of externally prestressed steel-concrete composite beams. Based upon the requirements outlined in ABNT NRB 8800:2008 for conventional composite beams and in the literature review, a systematic procedure was developed to design of externally prestressed steel-concrete composite beams requested the positive bending moment. Was analyzed the main modes of global collapse, especially the ultimate limit state design (ELU), which may occur in this type of structure. Also, elaborated a parametric study aimed to analyze the influence of variation in the level of prestressing and the eccentricity of tendons, as well as the constructive methodology (pretensioning and posttensioning) adopted for the the prestressing steel profile that makes up the of steel-concrete composite beam. The parametric study showed that in both methods the predominant failure mode occurs in 2nd Stage of construction. In models of composite beams analyzed with application of pretensioned when the tendon is positioned above the bottom flange of the profile steel the failure mode occurred for the combined bending and axial compression .As for the composite beams evaluated with posttensioned, independent of the position of the tendon, the failure mode occurred in function of the bending moment more than the allowable flexural strength. However, it is noted that the level of prestressing can be adequately calculated to ensure that there is no loss of carrying capacity of the structure. It was also observed that regardless of the constructive methodology adopted, higher eccentricities result in higher bearing capacity for the steel beam, as exposed in the literature review. While in Brazil is largely unexplored, there was widespread interest in the international literature on the subject in question and their variances, giving rise to theoretical and experimental. Also been mentioned as potential applications in the design of new structures and the renovation and rehabilitation of existing structures. / O presente trabalho discorre sobre o comportamento estrutural, procedimentos de análise e dimensionamento de vigas mistas de aço e concreto protendidas externamente. Embasado nas prescrições expostas na norma ABNT NRB 8800:2008 para vigas mistas convencionais e na revisão bibliográfica, um procedimento de cálculo foi desenvolvido para o dimensionamento de vigas mistas de aço e concreto protendidas externamente e solicitadas a momento fletor positivo. Foram analisados os principais modos de colapso globais, com destaque nos estados limites de últimos (ELU), que podem ocorrer nesse tipo de estrutura. Além disso, elaborou-se um estudo paramétrico que teve como objetivo analisar a influência da variação do nível de protensão e da excentricidade dos cabos de protensão; bem como da metodologia construtiva (pré-tração e pós-tração) adotada para a protensão do perfil de aço que compõe a viga mista de aço e concreto. O estudo paramétrico demonstrou que em ambas as metodologias o modo de colapso predominante ocorre na 2ª Etapa de construção. Nos modelos de vigas mistas analisados com aplicação de pré-tração quando o cabo está posicionado acima da mesa inferior do perfil de aço o modo de falha ocorreu por flexo-compressão. Já para as vigas mistas avaliadas com pós-tração, independe da posição do cabo, ocorre em função do momento fletor solicitante superar o momento fletor resistente da seção. No entanto, observa-se que o nível de protensão pode ser adequadamente dimensionado de maneira que não provoque a perda da capacidade de suporte da estrutura. Observou-se ainda que independente da metodologia construtiva adotada, maiores excentricidades resultam em maior capacidade resistente para a viga de aço, corroborando os estudos expostos na revisão bibliográfica. Embora no Brasil seja pouco explorado, observou-se um amplo interesse na literatura internacional sobre o tema em questão e suas variâncias, dando origem a pesquisas teóricas e experimentais. Também se aponta como potencialidades de aplicação em projetos de novas estruturas bem como na recuperação e reabilitação de estruturas existentes.