Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-11-07T14:30:47Z No. of bitstreams: 1 2012_ChairaLacerdaNepomuceno.pdf: 6204019 bytes, checksum: ed7c0a43a8e0f655441df0fd81ea3b03 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-08T10:13:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_ChairaLacerdaNepomuceno.pdf: 6204019 bytes, checksum: ed7c0a43a8e0f655441df0fd81ea3b03 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-08T10:13:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_ChairaLacerdaNepomuceno.pdf: 6204019 bytes, checksum: ed7c0a43a8e0f655441df0fd81ea3b03 (MD5) / A proposta deste trabalho é estudar métodos analíticos e numéricos na predição de carga última e modo de ruptura de vigas- parede. Estudou-se duas propostas analíticas, a predição da carga última com o software CAST e a análise não-linear com o software Micro-Truss Analyzer. Foram estudados quatro exemplos de vigas da literatura, cada um com suas peculiaridades, de maneira a explorar as potencialidades dos métodos de análise. As vigas analisadas foram duas vigas-parede biapoiadas sujeitas a duas cargas concentradas, ensaiadas em 1980, por Giuseppe Guimarães; uma viga contínua sujeita a duas cargas concentradas, ensaiada por Rogowsky, Ong e MacGregor, em 1983 e uma viga em microconcreto ensaiada por Melo, em 2011. Os resultados analíticos mostraram-se bastante seguros e puderam prever o modo de ruptura de maneira adequada. Em relação ao software CAST, os resultados calculados mostraram-se a favor da segurança, no entanto, subestimaram bastante a resistência dos elementos estruturais. E por último, os resultados com os modelos de microtreliça mostraram-se bastante promissores. Os valores encontrados para a carga última e as imagens do pós-processamento se mostraram bastante coerentes. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The purpose of this study is to evaluate analytical and numerical methods of ultimate load and failure mode prediction of deep beams. It has been studied two analytical purposes for simple beams e two for continuous deep beams, the ultimate load prediction with CAST and non-linear analysis software with Micro-Truss Analyzer, presented in this dissertation. Four samples were analyzed, each with its peculiarities, in order to explore the potential of analytical methods. It was analyzed two samples of simple deep beams subjected to two concentrated loads, tested in 1980 by Giuseppe Guimarães; a continuous beam subjected to two concentrated loads, tested by Rogowsky, MacGregor, and Ong, 1983; a beam with a hole in the soul and a tooth, assayed by Ley in 2007 and a beam in microconcrete tested by Melo in 2011. The analytical results were very safe and could provide the failure mode as appropriate. As for the software CAST, the calculated results showed that for safety, however, quite underestimated the resistance of the structural elements. Finally, the results of microtruss samples were very promising. The values found for the ultimate load and post-processing of images proved to be quite consistent.

Orientador: Gilson B. Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-22T01:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_Ricardo_M.pdf: 4868796 bytes, checksum: 0a33b3583f875a91619e7f1898460269 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho inicia-se apresentando-se um relato sobre o concreto de alta resistência, abrangendo sua conceituação, características, propriedades e aplicações. Em seguida descreve-se um resumo de estudos sobre vigas em concreto com aberturas na alma, bem como resultados experimentais realizados por diversos pesquisadores sobre o assunto. Posteriormente é apresentado o programa experimental desta pesquisa que contém os traços de concreto utilizados e procedimentos utilizados para os ensaios das vigas. Identicamente são relatados os resultados obtidos através dos ensaios, sendo os mesmos analisados e comparados com os resultados teóricos. Encerra-se este trabalho com a apresentação das conclusões finais e proposta para futuras pesquisas / Abstract: This work begins showing an introduction about the aplication, characteristics, properties and concepts of hight-stregth concrete. Following is discribed an abstract of theories about concrete beams with openings in the web, as well as experimentais results realized at diverses researchers about the subject. After that is showed the experimental research, dealing with the mixes used and the beams tested. Identicaly are showed the results got trough the tested, and the same compared and analysed with the theories results. This work finishes with the presentation of end conclusions and proposal for research futures / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Ingeniero Civil / El uso de vigas laminadas encoladas requiere con frecuencia la inclusión de aperturas, con el fin de cumplir con especificaciones arquitectónicas, tales como ductos de ventilación o instalaciones sanitarias, entre otros. La perforación produce concentraciones de esfuerzos de tracción perpendiculares a la dirección de las fibras en la región que bordea la apertura, promoviendo el inicio de una grieta. El Anexo Nacional Alemán (NA) para la norma Europea de diseño de estructuras de madera EN 1995-1-1 provee reglas de diseño para esta situación, incluyéndose aperturas sin reforzar, así como también el uso de uno de entre dos tipos de refuerzos: internos (tipo barra) o externos (tipo placa). Esta tesis analiza diferentes modelos de elementos finitos (EF) para describir la influencia de refuerzos internos dentro de un elemento de madera laminada encolada. Se observa que modelos 2D tienden a sobrestimar la influencia de los refuerzos internos, mientras que el uso de elementos unidimensionales (lineas), para representar los refuerzos internos dentro de un modelo 3D de la madera laminada encolada, resulta en una clara subestimación de dicha influencia. En otro punto, la posición de los refuerzos internos relativos al punto medio de la sección transversal, influye en la cantidad de fuerza vertical que el refuerzo es capaz de transferir. Esto se debe a la anisotropía cilíndrica que caracteriza a las laminas individuales, lo cual gobierna el comportamiento constitutivo de la madera laminada encolada como material. Las ecuaciones de diseño contenidas en DIN EN 1995-1-1/NA son revisadas y comparadas contra resultados de EF, donde ciertas discrepancias son encontradas y presentadas. Con base en estos resultados, nuevas ecuaciones son desarrolladas, las cuales contienen coeficientes que son posteriormente calibrados haciendo uso de los datos obtenidos de los modelos de EF. Una relación de dependencia con el tamaño para las concentraciones de esfuerzos es encontrada en las ecuaciones aquí derivadas, esto debido al uso de un radio constante en las esquinas de las aperturas rectangulares, lo cual obedece a una práctica común en la manufactura de las mencionadas perforaciones. Un radio de esquina dependiente de la geometría de la viga resolvería parte de este problema. Finalmente, una serie de test relativamente grande ---la cual incluye algunas vigas de pino Radiata de Chile--- es llevada a cabo, con el fin de evaluar la efectividad de cada tipo de refuerzo, así como para validar los modelos de EF utilizados en las etapas anteriores. En general se obtiene una concordancia satisfactoria entre los experimentos y los resultados de las simulaciones.

En muchas universidades y centros de investigación a nivel mundial, se han realizado experimentos con elementos de concreto armado. Esto se ha hecho con el fin de poder investigar su comportamiento ante diversas variables planteadas. Con el ánimo de investigar el comportamiento no lineal de vigas de concreto armado, la presente tesis tiene como objetivo realizar ensayos monotónicos de flexión a cuatro vigas de concreto armado con distintas cuantías de acero negativo obtenidas mediante redistribución de momentos. Esto se realizará con el fin de poder lograr, en cada caso, un mecanismo plástico completo que nos permita estudiar las suposiciones teóricas respecto a la capacidad resistente de las vigas, mecanismos plásticos, comportamiento en estado de servicio y último. El estudio experimental estuvo conformado por cuatro vigas de concreto armado de 200x300 mm de sección y 2900 mm de longitud libre entre apoyos. Se asumió un modelo empotrado – apoyado con una carga puntual al centro de la luz. Esta se incrementó desde cero hasta la carga límite de falla en compresión del concreto. La variable de estudio fue la cuantía de acero negativo, la cual fue disminuida desde una viga base (3ϕ5/8’’) en un 20%,30% y -20% (aumentado en 20%) mediante redistribución de momentos. Los estribos para todas las vigas fueron de 6 mm espaciados cada 100 mm. Los resultados indican que incluso con un 30% de redistribución (superior al límite de la norma peruana) se puede lograr un comportamiento en servicio adecuado y similar a la viga sin redistribución en cuanto a deflexiones y agrietamiento, para los cuales se obtuvo 7.9 mm (menor a L/300) y 0.35 mm (menor a 0.40 mm) respectivamente. La resistencia máxima se vio reducida en un 5% respecto a la viga base pero fue reemplazada por una mayor capacidad de deformación ante carga última (deflexiones de hasta 92 mm) / Tesis

La presente tesis se enfoca en el comportamiento estructural de la conexión vigacolumna tipo chapa frontal extendida, con el objetivo de construir modelos matemáticos capaces de predecir su comportamiento en base a datos obtenidos mediante simulaciones numéricas. Para este fin se construyó un modelo numérico de elementos finitos de la conexión, donde sus propiedades geométricas y mecánicas fueron parametrizadas empleando el lenguaje APDL del software ANSYS Mechanical. Este modelo se validó con ensayos experimentales reportados por otros autores y se utilizó para elaborar una base de datos con 140 casos de estudio. Como resultados de las simulaciones se obtuvo el comportamiento de la curva momentorotación, así como la resistencia y la rigidez de la conexión para distintos valores de los parámetros geométricos y del momento. Finalmente, se aplicó análisis de regresión no lineal múltiple a esta base de datos con el fin de obtener los modelos matemáticos requeridos. Para validar los modelos matemáticos se realizaron 10 nuevas simulaciones con parámetros geométricos diferentes a los contemplados en la base de datos de los 140 casos. El coeficiente de determinación mínimo encontrado fue de 0.59 y el máximo de 0.99, lo que indica un ajuste aceptable entre los modelos matemáticos y las variables geométricas de la base de datos, si se considera el complejo comportamiento no lineal de esta conexión. Los modelos matemáticos obtenidos permiten calcular de forma práctica el comportamiento estructural de la conexión tipo chapa frontal extendida, que puede controlarse variando los parámetros geométricos y de esta forma adecuarse a los requerimientos del diseño solicitado. / Tesis

Atualmente, a necessidade de reabilitação estrutural tem se tornado cada vez mais freqüente. Desde o advento do concreto, diversas metodologias de reabilitação estrutural vêm sendo desenvolvidas e aplicadas; e têm tornado-se cada vez mais sofisticadas. A aplicação de compósitos de fibra de carbono no reforço de estruturas de concreto armado, representa o que há de mais moderno neste importante segmento da engenharia estrutural. Apesar das inúmeras vantagens de sua aplicação, a incorporação de um material, até então estranho ao meio da engenharia estrutural convencional, tem merecido especial atenção por parte dos pesquisadores envolvidos neste segmento. Este estudo tem por objetivo, portanto, explorar as principais implicações estruturais da aplicação dos compósitos de fibra de carbono no reforço externo de vigas de concreto armado. Para tanto, tornou-se necessária a implementação de um amplo programa de investigação, fundamentalmente experimental, baseada na realização de ensaios de flexão em vigas de concreto armado, reforçadas à flexão e ao cisalhamento, com dois tipos de sistemas de reforço. De modo a permitir uma análise ampla das evidências experimentais alcançadas através da condução do programa experimental, realizou-se uma profunda revisão da literatura disponível acerca do assunto. O programa experimental foi dividido em dois grupos O primeiro, composto por 14 vigas, reforçadas à flexão e o segundo, composto por 30 vigas, reforçadas ao cisalhamento. Em ambos os grupos, empregaram-se dois tipos de sistema de reforço (laminados pré-fabricados e mantas flexíveis pré-impregnadas). O procedimento de ensaio, idealizado e implementado especialmente para a condução do programa experimental da presente tese, foi totalmente controlado por computador, conferindo, assim, maior confiabilidade aos ensaios. Em cada um dos grupos, analisaram-se, além dos modos e cargas de ruptura, deformações específicas, deslocamentos e distribuição de tensões. Finalmente, estes resultados são discutidos e avaliam-se modelos analíticos que permitam simular o comportamento destas estruturas.

Atualmente, a necessidade de reabilitação estrutural tem se tornado cada vez mais freqüente. Desde o advento do concreto, diversas metodologias de reabilitação estrutural vêm sendo desenvolvidas e aplicadas; e têm tornado-se cada vez mais sofisticadas. A aplicação de compósitos de fibra de carbono no reforço de estruturas de concreto armado, representa o que há de mais moderno neste importante segmento da engenharia estrutural. Apesar das inúmeras vantagens de sua aplicação, a incorporação de um material, até então estranho ao meio da engenharia estrutural convencional, tem merecido especial atenção por parte dos pesquisadores envolvidos neste segmento. Este estudo tem por objetivo, portanto, explorar as principais implicações estruturais da aplicação dos compósitos de fibra de carbono no reforço externo de vigas de concreto armado. Para tanto, tornou-se necessária a implementação de um amplo programa de investigação, fundamentalmente experimental, baseada na realização de ensaios de flexão em vigas de concreto armado, reforçadas à flexão e ao cisalhamento, com dois tipos de sistemas de reforço. De modo a permitir uma análise ampla das evidências experimentais alcançadas através da condução do programa experimental, realizou-se uma profunda revisão da literatura disponível acerca do assunto. O programa experimental foi dividido em dois grupos O primeiro, composto por 14 vigas, reforçadas à flexão e o segundo, composto por 30 vigas, reforçadas ao cisalhamento. Em ambos os grupos, empregaram-se dois tipos de sistema de reforço (laminados pré-fabricados e mantas flexíveis pré-impregnadas). O procedimento de ensaio, idealizado e implementado especialmente para a condução do programa experimental da presente tese, foi totalmente controlado por computador, conferindo, assim, maior confiabilidade aos ensaios. Em cada um dos grupos, analisaram-se, além dos modos e cargas de ruptura, deformações específicas, deslocamentos e distribuição de tensões. Finalmente, estes resultados são discutidos e avaliam-se modelos analíticos que permitam simular o comportamento destas estruturas.

Atualmente, a necessidade de reabilitação estrutural tem se tornado cada vez mais freqüente. Desde o advento do concreto, diversas metodologias de reabilitação estrutural vêm sendo desenvolvidas e aplicadas; e têm tornado-se cada vez mais sofisticadas. A aplicação de compósitos de fibra de carbono no reforço de estruturas de concreto armado, representa o que há de mais moderno neste importante segmento da engenharia estrutural. Apesar das inúmeras vantagens de sua aplicação, a incorporação de um material, até então estranho ao meio da engenharia estrutural convencional, tem merecido especial atenção por parte dos pesquisadores envolvidos neste segmento. Este estudo tem por objetivo, portanto, explorar as principais implicações estruturais da aplicação dos compósitos de fibra de carbono no reforço externo de vigas de concreto armado. Para tanto, tornou-se necessária a implementação de um amplo programa de investigação, fundamentalmente experimental, baseada na realização de ensaios de flexão em vigas de concreto armado, reforçadas à flexão e ao cisalhamento, com dois tipos de sistemas de reforço. De modo a permitir uma análise ampla das evidências experimentais alcançadas através da condução do programa experimental, realizou-se uma profunda revisão da literatura disponível acerca do assunto. O programa experimental foi dividido em dois grupos O primeiro, composto por 14 vigas, reforçadas à flexão e o segundo, composto por 30 vigas, reforçadas ao cisalhamento. Em ambos os grupos, empregaram-se dois tipos de sistema de reforço (laminados pré-fabricados e mantas flexíveis pré-impregnadas). O procedimento de ensaio, idealizado e implementado especialmente para a condução do programa experimental da presente tese, foi totalmente controlado por computador, conferindo, assim, maior confiabilidade aos ensaios. Em cada um dos grupos, analisaram-se, além dos modos e cargas de ruptura, deformações específicas, deslocamentos e distribuição de tensões. Finalmente, estes resultados são discutidos e avaliam-se modelos analíticos que permitam simular o comportamento destas estruturas.

Orientador: Jefferson Sidney Camacho / Banca: Rogério de Oliveira Rodrigues / Banca: Rodrigo Piernas Andolfato / Resumo: Este trabalho foi realizado com o intuito de se conhecer, através de análise experimental, o comportamento de vigas de alvenaria estrutural de blocos de concreto quando estas forem submetidas à flexão simples. Durante o trabalho foi ensaiado o total de oito vigas com a utilização de blocos tipo canaleta (14x19x29) na primeira fiada e meia canaleta (14x19x14) na segunda fiada, sendo todas preenchidas por graute. Nos elementos fez-se o uso de armadura transversal e também foram executados quatro tipos de armaduras longitudinais, a saber: A1 (210), A2 (212,5), A3 (412,5) e A4 com armadura dupla (412,5 e 212,5). Em analogia com vigas de concreto armado, a viga A1 foi dimensionada para ruptura no domínio 2a, A2 no domínio 2b, A3 no domínio 3 e A4 de modo a observar como trabalha uma com armadura dupla. A obtenção de dados foi através de extensômetros elétricos que foram instalados na região central das armaduras longitudinais. Também foram instalados extensômetros elétricos nas faces superiores e nas laterais inferiores das vigas, de maneira que se conheçam as deformações atuantes no elemento. Foram utilizados LVDT instalados nas laterais das vigas para que se obtenham os valores das flechas nas vigas / Abstract: This work was accomplished with the intention of knowing, through experimental analysis, the behavior of beams of structural masonry with concrete blocks when they are subjected to simple bending. During the work it was tested eight beams in total using the groove type block (14x19x29) in the first tier and half-groove (14x19x14) in the second tier, all of them filled with graute. In the elements it was used the transverse reinforcement and also were executed four types of longitudinal reinforcement, to know: A1 (210), A2 (212,5), A3 (412,5) and A4 with double reinforcement (412,5 e 212,5). Analogously with reinforced concrete beams, the A1 beam was dimensioned to rupture in the field 2a, A2 in the field 2b, A3 in the field 3 and the A4 to observe the way the double reinforced beam works. Obtaining data was using strain gages that were installed in the central region of the longitudinal reinforcement. Strain gages were also installed in the upper faces and the lower side of the beams, so we know the strain acting on the element. Were used LVDT installed on the sides of the beams order to obtain the values of the arrows in the beams / Mestre

En la última década, la actividad constructora ha tenido mayor dinamismo que en años pasados. Las edificaciones que se construyen para vivienda u oficinas tienen mayor cantidad de pisos y de sótanos, los cuales atienden Se ha construido una gran cantidad de edificaciones de vivienda u oficinas. Muchos de estos edificios tienes más de diez pisos y, por exigencias de estacionamientos, más de tres sótanos. Los muros perimetrales de estos transmiten una carga axial significativa a la cimentación. Esta al ser excéntrica genera esfuerzos altos en el suelo y posibles giros en la cimentación. Además, en el análisis de esta estructura, existe una gran incertidumbre. Por tanto, es necesario estudiar este problema y proponer una solución. Cuando se realiza el diseño de elementos estructurales que interactúan con el suelo se debe tener en cuenta varios parámetros. Los parámetros geotécnicos y las condiciones del suelo en el que se apoya la estructura afectan al diseño. Cabe resaltar que los elementos estructurales en contacto con el suelo, en una edificación con sótanos, son los muros perimetrales y las cimentaciones de los mismos, así como la de los demás muros estructurales o placas, y la de las columnas. El objetivo principal de esta tesis es evaluar los efectos que se producen debido a cargas excéntricas en las cimentaciones de muros perimetrales. Asimismo, se evaluará la necesidad del uso de vigas de cimentación que conecten el cimiento del muro perimetral con otros elementos de la cimentación. Se realizará el análisis de distintos escenarios que se puedan presentar en una edificación con sótanos. Es decir, se analizará una edificación para una cantidad diferente de sótanos y, también, considerando si las edificaciones aledañas tienen o no sótanos. También, se modificará la carga axial que llega a los cimientos variando la cantidad de pisos típicos del edificio. Finalmente, se evaluará los esfuerzos en la cimentación al modificar las dimensiones del muro y de la cimentación. / Tesis