Nos últimos anos o conhecimento do comportamento de estruturas de concreto armado reforçadas com materiais compósitos aumentou significativamente, devido aos esforços em pesquisa induzidos pelo crescente interesse da indústria da construção.Todavia, precisam ser mais bem investigadas questões relativas à ligação concreto-reforço, assim como a durabilidade e a resposta ao longo do tempo de estruturas reforçadas. Buscando colaborar neste sentido, o objetivo principal desta tese foi estudar os mecanismos de falha prematura, devido ao carregamento cíclico ao efeito da concentração de tensão no compósito na região de fissuração do concreto. O comportamento da ligação foi estudado simulando experimentalmente situações de fissuração por flexão e cisalhamento, separadamente. Os resultados não confirmaram a hipótese de que os deslocamentos diferenciais na borda de uma fissura geram esforços de cisalhamento que provocam primeiramente a ruptura do compósito, indicando que o principal problema pode ser deformações localizadas. Confirmaram, porém, a importância de ancoragens adicionais e indicaram que o comprimento de ancoragem necessário nos compósitos não é muito elevado, aproximadamente 200mm. Já a influência do carregamento cíclico foi estudada em dois grupos de vigas, de tamanho reduzido e em escala real, submetidas a diferentes níveis de variação da tensão (20% a 70%) e tensão mínima (10% a 40%), no intuito de obter informações do comportamento à fadiga em diversas circunstâncias. Compósitos formados com fibras de vidro e aramida foram testados como alternativas de menor custo, além do carbono. Os resultados mostraram que o comportamento à fadiga dos diferentes compósitos varia, com vantagem para o PRF de carbono. A falha por fadiga é governada pela fratura das barras de aço, mas a presença do reforço aumenta a vida útil, não só reduzindo a tensão na armadura mas também retardando a falha. A presença do reforço, especialmente quando são usadas diversas camadas de fibras, parece contribuir para o retardamento da falha por fadiga, devido ao controle do processo de fissuração. Os resultados permitiram criar modelos de regressão linear para previsão da resistência à fadiga, para vigas reforçadas e não reforçadas, que se ajustaram bem aos dados de vários pesquisadores em comparação a outros modelos. O modelo proposto indica que quando são aplicadas tensões altas, a falha por fadiga pode ocorrer primeiramente no compósito ou na interface. Estudos adicionais, para caracterizar o comportamento à fadiga de estruturas reforçadas com PRF quando as tensões ou variações no reforço são elevadas e para confirmar se o limite à fadiga dos PRF realmente se localiza em torno de uma variação de tensão de 200MPa, valor superior ao recomendado pelo ACI 215R (150MPa). / Knowledge about the behavior of RC structures strengthened with fiber reinforced polymers has significantly increased in the last few years, due to a strong research effort induced by a growing interest from practitioners. Nonetheless, there are still some important issues regarding the behavior of these materials that require attention, such as characterization of premature failure mechanisms, durability requirements and long time response under load. The main objective of this study was to analyze failure mechanisms related to fatigue due to cyclic loads and tension concentration in the composite in regions of cover concrete cracking. The bonding behavior in regions where the cover concrete was cracked was studied by experimental simulation of flexural and shear cracking, separately. The results did not confirm the initial hypothesis that crack tip differential displacements induce shear stresses that produce early composite failure, indicating that the main problem was probably due to localized tensile strain. The data collected, however, highlighted the importance of using additional anchorage laces and suggested that the effective anchorage length of a PRF is approximately 200mm. The effects of cyclic loads was investigated in real scale and reduced size beams, subjected to different levels of stress variation (20% to 70%) and distinct values of minimum stress (10% to 40%), in order to gather information about behavior under various circumstances. Glass and aramid fiber composites were tested as lower cost reinforcement alternatives. The results showed that the fatigue behavior of different composites varies, with CFRP having the best performance. Failure is normally controlled by the fatigue of the steel bars, but the presence of the reinforcement reduces the stress levels in the steel and increases fatigue service life considerably. The presence of the reinforcement, especially when multi-layered, also seems to delay the fatigue failure due to cracking control. Regression models were developed to predict the fatigue service life of strengthened beams that had a better fit to experimental data collected in this work and by other researchers than other models tested. The model suggests that when high stresses are applied, fatigue might occur first in the composite or the bonding interface. Additional work is required to confirm the indication that the fatigue limit of strengthened beams is associated with a stress level of 200MPa in the rebar, higher than the recommended value (150 MPa) used in the ACI design guideline 215R.

A execução de obras apoiadas em solos moles constitui um desafio para a engenharia geotécnica. Pela baixa capacidade de suporte do solo mole, tais obras estão sujeitas a sofrer colapso, geralmente por ruptura do solo de base; e recalques excessivos, que ocorrem ao longo do tempo por efeito do adensamento do solo mole. Em virtude destes problemas, quaisquer soluções que promovam o aumento da capacidade de carga do solo mole representam uma enorme contribuição ao tema. Este trabalho apresenta resultados de uma série de provas de carga realizadas em laboratório sobre uma camada de areia apoiada em solo mole. A camada de areia foi ensaiada em três condições: sem reforço, reforçada apenas por geocélulas e pela associação de geocélulas e geogrelha. Foram utilizadas geocélulas de geotêxtil com ligações costuradas e geocélulas de polietileno com ligações soldadas nas alturas de 5, 10 e 15 cm. Os resultados apontam uma melhora significativa quando do confinamento com geocélulas, tanto em termos de recalque quanto de capacidade de suporte. A utilização de geocélulas conjugadas a um reforço basal com geogrelha permitiu uma melhora do desempenho ainda mais significativa / Works resting on soft soils represent a large task to geotechnical engineers. Due to the soft soil low bearing capacity, such works might present a rotational failure or present large settlements that occurwith time due to consolidation. For these problems any technical contribution that would allow an increase fo the bearing capacity of the soft soils would represent an enormous help to geotechnical engineering. This work presents results of laboratory loading plate tests carried out on a sandy layer resting on the topo of a soft soil deposit. The sandy layer was tested in there different conditions: unreinforced, reiforced with geocells and with geocells and geogrids. Geocells made out of strips of non woven geotextile with sewed joints and made from welded joint poliethylene strips were used. The results of plate tests showed a significant improvement not only in terms of bearing capacity but also in terms of settlement reduction when geocells alonge were used. The use of geocells associated with geogrids allowed further improvements in the bearing capacity and settlement reductions

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-19Bitstream added on 2014-06-13T19:51:58Z : No. of bitstreams: 1 silva_lb_me_arafcl.pdf: 658224 bytes, checksum: 0ac1ea3193ef9187360aa1f91511ca4b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo central foi investigar o Estado do conhecimento referente à avaliação formativa, com foco especial nos mecanismos de Recuperação e Reforço Escolar, no período entre 1999 e 2009. Para análise da produção científica na área realizou-se um levantamento bibliográfico das teses e dissertações defendidas nos Programas de Pós- Graduação da USP, UNESP, UNICAMP e PUC/SP. O objetivo específico foi analisar as contribuições desta produção para esclarecer os avanços e os problemas decorrentes da implantação das novas políticas de avaliação na melhoria da qualidade do ensino e no desenvolvimento dos alunos, em função das novas práticas avaliativas que têm sido instaladas no interior da escola. Na identificação das teses e dissertações do período foram utilizadas as seguintes palavras-chaves: Progressão Continuada, Avaliação Formativa, Reforço Escolar e Recuperações de Aprendizagem. O levantamento nos bancos de dados da CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento do Ensino Superior), ANPED (Associação Nacional de Pós- Graduação e Pesquisa em Educação) e BTDB (Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações), e também nas bibliotecas depositárias como UNICAMP, UNESP, PUC/SP e FEUSP levou à seleção de 30 dissertações de mestrado e 7 teses de doutorado. Após inspeção dos resumos procedeuse à leitura e análise integral dos trabalhos e à re-elaboração dos resumos com foco nos objetivos, metodologia, dados coletados e conclusões. Do exame exaustivo dos trabalhos emergiram três categorias de análise: Dimensão político-social da Avaliação, A prática da avaliação no Regime de Progressão Continuada e Representações sobre a avaliação no Regime de Progressão Continuada. As pesquisas produzidas permitem desvelar como vêm se desenvolvendo os processos e mecanismos de avaliação instituídos oficialmente... / The main objective was to investigate the state of knowledge regarding the formative evaluation, with particular focus on mechanisms for Recovery and Enhancement School, between 1999 and 2009. For analysis of scientific production in the area held a bibliography of theses and dissertations in the Graduate Program at USP, UNESP, UNICAMP and PUC / SP. The specific objective was to examine the contributions of this production to clarify the progress and problems arising from the implementation of new assessment policies in improving the quality of teaching and student development, as new assessment practices that have been installed inside the school. The identification of theses and dissertations of the period we used the following keywords: Continued Progression, Formative Evaluation Reinforcement Learning School and Recoveries. The survey in the database of CAPES (Coordination for the Improvement of Higher Education), ANPED (National Association of Graduate Studies and Research in Education) and BTDB (Brazilian Digital Library of Theses and Dissertations), and depository libraries as well as in Campinas, UNESP, PUC / SP FEUSP and led to the selection of 30 master's dissertations and doctoral theses 7. After inspection of the abstracts proceeded to read and comprehensive analysis of the work and re-written abstracts focusing on the objectives, methodology, data collected and conclusions. Exhaustive examination of the work revealed three categories of analysis: politicalsocial dimension of assessment, the assessment in the regime of continued progression and Representation on the evaluation scheme in the continued progression. The research produced allow unveiling is unfolding processes and evaluation mechanisms established officially as founding elements of the regime of continued progression within the school, identify the factors that shape developments and / or critical... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6270725 bytes, checksum: 85c195f570753865adfc82909842b1d3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Reinforcement Learning is a subfield of machine learning and can be defined as a learning problem. An intelligent system that faces this problem, understands from rewards if the actions you are performing in the environment are good or bad. There are several methods and algorithms found in the literature to solve the problems of reinforcement learning. However, each of them have their advantages and disadvantages. From this, this paper presents a statistical analysis of some algorithms and a library of reinforcement learning, called AILibrary-RL. The AILibrary-RL is a library that has the objective to facilitate, organize and promote reusability of code, to implement systems that have this kind of problem. Before its development, a bibliographic survey of the main methods that solve this problem, aimed at statistical analysis of the data was performed in order to evaluate its advantages and disadvantages in different environments. This dissertation described the whole process of this work, since the survey bibliographic, analysis of the methods, mechanisms and library construction. / A Aprendizagem por Reforço é um subcampo do Aprendizado de Máquina e pode ser definido como um problema de aprendizagem. Um sistema inteligente que enfrenta esse problema, entende a partir de recompensas, se as ações que está realizando no ambiente são boas ou ruins. Existem vários métodos e algoritmos encontrados na literatura para resolver os problemas de aprendizagem por reforço, no entanto, cada um deles possuem suas vantagens e desvantagens. A partir disso, esse trabalho apresenta uma análise estatística de alguns algoritmos e uma biblioteca de aprendizagem por reforço, chamada AILibrary-RL. A AILibrary-RL é uma biblioteca que possui o objetivo de facilitar, organizar e promover a reusabilidade de código, para a implementação de sistemas que possuem esse tipo de problemática. Antes de seu desenvolvimento, foi realizado um levantamento bibliográfico dos principais métodos que solucionam a problemática de AR, visando a análise estatística dos mesmos, com o objetivo de avaliar suas vantagens e desvantagens em ambientes variados. Nesta dissertação está descrito todo o processo deste trabalho, desde o levantamento bibliográfico, análise dos métodos, mecanismos e construção da biblioteca.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Este trabalho apresenta um estudo sobre o fenômeno do deslizamento na interface entre concreto e polímero reforçado com fibra (PRF) de carbono por meio da realização e análise de ensaios experimentais. O objetivo geral é investigar o efeito de escala no descolamento entre concreto e PRF. Buscou-se analisar a influência da variação da dimensão do corpo de prova de concreto no colapso de interface ao manter a mesma geometria de PRF aderida. A metodologia adotada consiste em sobrepor dois corpos de prova cilíndricos sobre o plano de seção transversal e ligados por três tiras de PRF de forma simétrica. A parte inferior do conjunto é fixa e aplica-se uma força de tração na parte superior, induzindo o surgimento de tensões de cisalhamento na interface. Foram utilizados corpos de prova moldados e extraídos de vigas de concreto, com diferentes dimensões: 5cm x 10cm, 10cm x 20cm e 15cm x 30cm. Treze geometrias diferentes do material compósito aderido foram usadas. Em alguns experimentos observou-se a ruptura no concreto, pois alcançou-se a tensão normal limite que o corpo de prova resiste antes de atingir a tensão de cisalhamento necessária para acontecer o descolamento. Isso foi notado principalmente nos corpos de prova menores, que resistem a uma força menor de tração. Não se notou uma influência da dimensão do corpo de prova na força máxima até o descolamento, tensão de cisalhamento e rigidez. Apesar de experimentos com corpos de prova menores levarem a bons resultados na análise do descolamento, verificou-se que o que limita seu uso é que muitas vezes é atingida a tensão normal limite que o concreto resiste, causando sua ruptura. Além disso, nos casos de deslizamento verificados com corpos de prova menores foi necessário utilizar uma geometria de PRF muito pequena, o que conduz a uma elevada tensão de cisalhamento máxima, exigindo o uso de um alto fator de correção. O processo de extração pode causar danos no concreto, como microfissuração, principalmente nos corpos de prova menores. Não foi possível concluir sobre a influência do uso de testemunhos no colapso de interface, mas foi notada uma alteração nas curvas de força versus deslocamento ao se usar corpos de prova extraídos, e em cada ensaio a influência foi de uma forma diferente. Não pareceu adequado analisar o deslizamento em testes com testemunhos. / This research is a study about the debonding phenomenon at interface between concrete and carbon fiber reinforced polymer (FRP) by way of performance and analysis of experimental tests. The objective of this study is to investigate the size effect in concrete and FRP debonding. The influence of variation of size concrete specimen on interface failure was analyzed when the same FRP geometry was adhered. Two concrete cylinders specimens are superimposed on plane of cross section, and the specimens are connected by three FRP pieces symmetrically adhered in the longitudinal perimeter. The lower part is fixed and the top is pulled. This induces appearance of shear stresses at interface. Different cylinders specimens made and core samples were used: 5cm x 10cm, 10cm x 20cm and 15cm x 30cm. Different thirteen geometries of the composite material were adhered. The failure happened in concrete in some experiments because concrete reached the normal strength before the shear stress required for the debonding, especially in smaller specimens because the tensile load carrying capacity for these cases is lower. An influence of specimen size was not noticed in the maximum load and shear stresses for debonding, and stiffness. Although experiments with smaller specimens generate good results, the reason that limits their use is the fact that the concrete often reaches the normal stress capacity. In addition, a very small FRP geometry was used in tests of debonding with smaller specimens. The use of a small FRP geometry resulted in a high shear stress, and with this use, it is necessary to use a high correction factor. The extraction process can cause damage to concrete such as micro cracking, especially in smaller specimens. It was not conclude about the influence of use of core samples in interface failures, but a change of the load versus displacement graph was noted. The influence of use of core samples happened differently in each test. An debonding analysis in tests with core samples may not be appropriate. / Dissertação (Mestrado)

A principal motivação para o surgimento do conceito de Smart Grid é a otimização do uso das redes de energia através da inserção de novas tecnologias de medição, automação e telecomunicações. A implementação desta complexa infra-estrutura produz ganhos em confiabilidade, eficiência e segurança operacional. Além disso, este sistema tem como principais objetivos promover a geração distribuída e a tarifa diferenciada de energia para usuários residenciais, provendo ferramentas para a participação dos consumidores no gerenciamento global do fornecimento de energia. Considerando também o uso de dispositivos de armazenamento de energia, o usuário pode optar por vender ou armazenar energia sempre que lhe for conveniente, reduzindo a sua conta de energia ou, quando a geração exceder a demanda de energia, lucrando através da venda deste excesso. Esta pesquisa propõe um Sistema Inteligente de Suporte à Decisão baseado em técnicas de aprendizado por reforço como uma solução para o problema de decisão sequencial referente ao gerenciamento de energia de uma Smart Home. Resultados obtidos mostram um ganho significativo na recompensa financeira a longo prazo através do uso de uma política obtida pela aplicação do algoritmo Q-Learning, que é um algoritmo de aprendizado por reforço on-line, e do algoritmo Fitted Q-Iteration, que utiliza uma abordagem diferenciada de aprendizado por reforço ao extrair uma política através de um lote fixo de transições adquiridas do ambiente. Os resultados mostram que a aplicação da técnica de aprendizado por reforço em lote é indicada para problemas reais, quando é necessário obter uma política de forma rápida e eficaz dispondo de uma pequena quantidade de dados para caracterização do problema estudado. / The main motivation for the emergence of the Smart Grid concept is the optimization of power grid use by inserting new measurement, automation and telecommunication technologies into it. The implementation of this complex infrastructure also produces gains in reliability, efficiency and operational safety. Besides, it has as main goals to encourage distributed power generation and to implement a differentiated power rate for residential users, providing tools for them to participate in the power grid supply management. Considering also the use of energy storage devices, the user can sell or store the power generated whenever it is convenient, reducing the electricity bill or, when the power generation exceeds the power demand, make profit by selling the surplus in the energy market. This research proposes an Intelligent Decision Support System as a solution to the sequential decision-making problem of residential energy management based on reinforcement learning techniques. Results show a significant financial gain in the long term by using a policy obtained applying the algorithm Q-Learning, which is an on-line Reinforcement Learning algorithm, and the algorithm Fitted Q-Iteration, which uses a different reinforcement learning approach called Batch Reinforcement Learning. This method extracts a policy from a fixed batch of transitions acquired from the environment. The results show that the application of Batch Reinforcement Learning techniques is suitable for real problems, when it is necessary to obtain a fast and effective policy considering a small set of data available to study and solve the proposed problem.

As patologias apresentadas por algumas estruturas e a necessidade de aumento da capacidade de carga de outras fizeram com que diversas técnicas fossem desenvolvidas para o reforço de vigas de concreto armado. Uma delas é a incorporação e protensão de cabos externos. O grande diferencial desta técnica quando comparada às demais é o seu caráter ativo. Ou seja, por meio da protensão é possível aplicar forças de forma a diminuir o nível de tensões atuantes sobre a estrutura. Neste trabalho, é apresentado um amplo estado-da-arte sobre este tipo de reforço. São descritas algumas obras realizadas com esta técnica e relatados e analisados alguns ensaios em vigas protendidas com cabos externos. Diversos métodos de cálculo de vigas protendidas com cabos não aderentes são apresentados. É mostrado, também, um procedimento para previsão da forma de ruína de vigas protendidas com cabos externos. Foi feito um estudo experimental, ensaiando-se 3 vigas de concreto armado reforçadas por meio da protensão de cordoalhas engraxadas. Os resultados dos ensaios são analisados e comparados com previsões teóricas feitas a partir dos métodos de cálculo estudados e com resultados de ensaios em vigas reforçadas com outras técnicas. Do estudo realizado, foi possível comprovar os benefícios da protensão não só no que se refere à resistência ao momento fletor, mas também ao esforço cortante. / Many techniques for concrete beams strengthening have been developed along the years. Among them, prestressing of external tendons, which presents a major difference when compared to the others: controlled forces can be applied to reduce undesirable stresses in the structure. This work presents a state-of-the-art review on this technique. Some methods proposed to estimate the flexural capacity of beams prestressed with unbonded tendons are reviewed. It is also shown a procedure to predict the failure mode of the beams. Three reinforced concrete beams were strengthened by prestressing of external strands and tested. Results are analyzed and compared with both theoretical predictions and other test results of beams strengthened by alternative techniques. From the research, the benefits of prestressing on improving the flexural capacity and the shear strength of reinforced concrete beams could be confirmed.

Neste trabalho estuda-se o comportamento de vigas de concreto armado reforçadas mediante duas técnicas distintas de reabilitação: adição de armadura longitudinal no bordo tracionado envolvida com argamassa de alto desempenho com ou sem fibras de aço, ou fixação de chapa de aço, também no bordo tracionado, por meio de argamassa de alto desempenho e conectores de aço. Inicialmente foi efetuado um levantamento dos principais materiais usados em reparo/reforço e dos procedimentos e recomendações indicados na literatura, para a reabilitação de elementos estruturais de concreto armado. Apresentou-se ainda uma síntese dos estudos mais recentes realizados nesta área de pesquisa e os resultados de alguns ensaios de vigas recuperadas realizados por outros pesquisadores. Na seqüência, foram realizados sete ensaios experimentais em vigas de concreto armado com seção transversal \"T\", de tamanho real, para avaliar a eficiência das duas técnicas de reabilitação propostas. De acordo com os resultados obtidos percebe-se que vigas reabilitadas através da adição de fibras de aço na argamassa que envolve a armadura complementar e de conectores metálicos soldados na chapa de aço são eficientes. Além disso, é imprescindível, nas vigas com chapas de aço, realizar uma boa ancoragem desses elementos para evitar a ruptura prematura da peça. Finalmente foi constatado que os resultados experimentais de outros pesquisadores indicam a viabilidade da reabilitação por meio de técnicas semelhantes as empregadas neste trabalho. / This work deals with the behaviour of reinforced concrete beams rehabilitated using two different techniques. One of these techniques consists of the addition of longitudinal reinforcement embedded in a plain or steel fiber reinforced high performance mortar at the tensioned face of the member. The second technique refers to the attachment of a steel plate to the bottom face of the beam, using a high performance mortar and steel connectors. Firstly, it was performed a research about the materials that are most commonly used on repair/strengthening and the recommendations prescribed in the available literature for reinforced concrete members. The work also presents a synthesis of the recent researches in this area, showing the results of some tests carried out by several authors. Next, seven experimental tests were carried out on reinforced concrete T-beams, in full-scale, in order to assess the efficiency of the two techniques mentioned. According to the results obtained on these tests, it can be concluded that beams rehabilitated through addition of steel fibers to the mortar used to cover the complementary reinforcement and metallic connectors welded to the steel plate are efficient. Also, when using steel plate, a good anchorage must be provided to prevent premature failure of the member. Finally, it can be stated that the results obtained by other researchers indicate that the rehabilitation of beams by means of the two techniques presented is feasible.

Compósitos de matriz metálica (CMM) reforçados com dois tipos de particulado cerâmico foram produzidos por meio do processo ARB (Accumulative Roll Bonding) a fim de estudar os efeitos destes no que diz respeito às propriedades mecânicas e microestruturais. ARB é um processo de deformação plástica severa aplicada originalmente a uma pilha de lâminas metálicas, a qual é laminada, seccionada em duas metades, as quais são empilhadas e novamente laminadas, e assim por diante, desenvolvido com o propósito de reduzir o tamanho de grão e aumentar a resistência mecânica do produto final. O processo é econômico e capaz de produzir de folhas ultrafinas a placas espessas, sem que haja restrição de quantidade. Confeccionou-se CMM de alumínio reforçados com partículas de carbeto de silício (Al+SiCp) e alumina (e Al+Al2O3p) com granulometria média de 40µm, as quais foram caracterizadas microestruturalmente e ensaiadas em tração até a falha, cuja análise foi conduzida via microscopia eletrônica de varredura. Ambas as amostras obtiveram ganho em sua resistência mecânica, comparadas ao alumínio monolítico (sem adição de partículas de reforço) e alumínio recozido. Foram ensaiados em tração corpos de prova com e sem presença de entalhe, sendo que as peças entalhadas apresentaram comportamento esperado de aumento de resistência mecânica e baixo alongamento e fratura de aspecto frágil. De acordo com análise feita por fratografia houve boa ancoragem e dispersão das partículas de reforço na matriz. / Metal matrix composite (CMM) reinforced with two types of ceramic particles have been produced through the process ARB (Accumulative Roll Bonding) in order to study their effect as regards the mechanical and microstructural properties. ARB is a severe plastic deformation process originally applied to a stack of metal sheets, which is laminated, sectioned into two halves, which are stacked and rolled again, and so on, developed with the purpose of reducing the grain size and increase the mechanical strength of the final product. The process is economical and capable of producing ultrafine sheets to thicker plates without much restriction. Were fabricated CMM of the aluminum reinforced with particles of silicon carbide (Al + SiCp) and alumina (and Al + Al2O3p) with an average particle size of 40μm, which are characterized microstructurally and tested in tension until failure, whose analysis was conducted via scanning electron microscopy. Both samples were successful in its mechanical strength compared to the monolithic aluminum (without addition of reinforcing particles) and annealed aluminum. They were tested for tensile specimens with and without the presence of notch, and the carved pieces showed strength-enhancing behavior and low elongation and frail fracture. According to analysis by fractography was good anchoring and reinforcement particles dispersed in the matrix.

Nos últimos anos o conhecimento do comportamento de estruturas de concreto armado reforçadas com materiais compósitos aumentou significativamente, devido aos esforços em pesquisa induzidos pelo crescente interesse da indústria da construção.Todavia, precisam ser mais bem investigadas questões relativas à ligação concreto-reforço, assim como a durabilidade e a resposta ao longo do tempo de estruturas reforçadas. Buscando colaborar neste sentido, o objetivo principal desta tese foi estudar os mecanismos de falha prematura, devido ao carregamento cíclico ao efeito da concentração de tensão no compósito na região de fissuração do concreto. O comportamento da ligação foi estudado simulando experimentalmente situações de fissuração por flexão e cisalhamento, separadamente. Os resultados não confirmaram a hipótese de que os deslocamentos diferenciais na borda de uma fissura geram esforços de cisalhamento que provocam primeiramente a ruptura do compósito, indicando que o principal problema pode ser deformações localizadas. Confirmaram, porém, a importância de ancoragens adicionais e indicaram que o comprimento de ancoragem necessário nos compósitos não é muito elevado, aproximadamente 200mm. Já a influência do carregamento cíclico foi estudada em dois grupos de vigas, de tamanho reduzido e em escala real, submetidas a diferentes níveis de variação da tensão (20% a 70%) e tensão mínima (10% a 40%), no intuito de obter informações do comportamento à fadiga em diversas circunstâncias. Compósitos formados com fibras de vidro e aramida foram testados como alternativas de menor custo, além do carbono. Os resultados mostraram que o comportamento à fadiga dos diferentes compósitos varia, com vantagem para o PRF de carbono. A falha por fadiga é governada pela fratura das barras de aço, mas a presença do reforço aumenta a vida útil, não só reduzindo a tensão na armadura mas também retardando a falha. A presença do reforço, especialmente quando são usadas diversas camadas de fibras, parece contribuir para o retardamento da falha por fadiga, devido ao controle do processo de fissuração. Os resultados permitiram criar modelos de regressão linear para previsão da resistência à fadiga, para vigas reforçadas e não reforçadas, que se ajustaram bem aos dados de vários pesquisadores em comparação a outros modelos. O modelo proposto indica que quando são aplicadas tensões altas, a falha por fadiga pode ocorrer primeiramente no compósito ou na interface. Estudos adicionais, para caracterizar o comportamento à fadiga de estruturas reforçadas com PRF quando as tensões ou variações no reforço são elevadas e para confirmar se o limite à fadiga dos PRF realmente se localiza em torno de uma variação de tensão de 200MPa, valor superior ao recomendado pelo ACI 215R (150MPa). / Knowledge about the behavior of RC structures strengthened with fiber reinforced polymers has significantly increased in the last few years, due to a strong research effort induced by a growing interest from practitioners. Nonetheless, there are still some important issues regarding the behavior of these materials that require attention, such as characterization of premature failure mechanisms, durability requirements and long time response under load. The main objective of this study was to analyze failure mechanisms related to fatigue due to cyclic loads and tension concentration in the composite in regions of cover concrete cracking. The bonding behavior in regions where the cover concrete was cracked was studied by experimental simulation of flexural and shear cracking, separately. The results did not confirm the initial hypothesis that crack tip differential displacements induce shear stresses that produce early composite failure, indicating that the main problem was probably due to localized tensile strain. The data collected, however, highlighted the importance of using additional anchorage laces and suggested that the effective anchorage length of a PRF is approximately 200mm. The effects of cyclic loads was investigated in real scale and reduced size beams, subjected to different levels of stress variation (20% to 70%) and distinct values of minimum stress (10% to 40%), in order to gather information about behavior under various circumstances. Glass and aramid fiber composites were tested as lower cost reinforcement alternatives. The results showed that the fatigue behavior of different composites varies, with CFRP having the best performance. Failure is normally controlled by the fatigue of the steel bars, but the presence of the reinforcement reduces the stress levels in the steel and increases fatigue service life considerably. The presence of the reinforcement, especially when multi-layered, also seems to delay the fatigue failure due to cracking control. Regression models were developed to predict the fatigue service life of strengthened beams that had a better fit to experimental data collected in this work and by other researchers than other models tested. The model suggests that when high stresses are applied, fatigue might occur first in the composite or the bonding interface. Additional work is required to confirm the indication that the fatigue limit of strengthened beams is associated with a stress level of 200MPa in the rebar, higher than the recommended value (150 MPa) used in the ACI design guideline 215R.