Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:57:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No presente trabalho estuda-se o comportamento de peças de concreto armado reforçadas aos esforços de flexão segundo a nova técnica de colagem de laminados pré-fabricados de polímero reforçado com fibras de carbono (CFRP) em entalhes realizados no concreto de cobrimento das armaduras. É apresentado o estado atual do conhecimento referente ao comportamento dos materiais compósitos e à nova técnica de reforço. Aspectos de projeto são abordados realizando-se uma análise dos procedimentos do ACI e CEB-FIP, específicas para o reforço de estruturas com materiais compósitos do tipo polímero reforçado com fibras (FRP), realizando-se sempre que possível comparação entre resultados experimentais e resultados obtidos por meio da aplicação das prescrições dos guias. Realizou-se um estudo experimental dividido em duas etapas. A primeira etapa foi dedicada ao estudo do comportamento de vigas reforçadas segundo a técnica de colagem de faixas de laminados pré-fabricados em entalhes realizados no concreto de cobrimento das armaduras. Nesta etapa foram realizados 14 ensaios em dois tipos de seção de vigas - oito vigas de seção transversal de 100x170mm2 com 1600mm de comprimento e seis vigas de seção de 120x170mm2 com 1600mm de comprimento. Na segunda etapa, foram realizados 24 ensaios em vigas de seção transversal de 120x170mm2 com 1000mm de comprimento reforçadas segundo três técnicas: colagem externa de laminados pré-fabricados e colagem externa de mantas de CFRP na face tracionada das vigas e colagem de laminados pré-fabricados em entalhes realizados no concreto de cobrimento das armaduras. Nesta etapa também foram ensaiados 48 corpos de prova de concreto simples de 40x40mm2 com 160mm de comprimento também reforçados segundo as três técnicas mencionadas, com o objetivo de verificar o comportamento dos reforços sob a ação de temperaturas acima da ambiente, entre 30oC e 150oC. O intuito da segunda etapa foi de realizar um estudo comparativo entre as técnicas de reforço de estruturas por colagem de CFRP. Os resultados experimentais são apresentados e analisados e comparados com resultados obtidos por meio de análise computacional, utilizando-se o Método dos Elementos Finitos. Esses resultados indicam a viabilidade da técnica de reforços por inserção de laminados em entalhes realizados no concreto de cobrimento e possibilitam avaliar a eficácia das técnicas utilizadas. This work studies the behaviour of the strengthening of reinforced concrete structures under flexural. It is based on the new reinforcement technique using near surface mounted CFRP laminates. The state of art of the behaviour of composite materials and the new reinforcement technique are presented. Based on ACI and CEB-FIP procedures, a comparison between the experimental results and the codes is done. The experimental study was derived into two phases. The first one studied the behavior of strengthening of reinforced concrete beams with near surface mounted CFRP laminates. Fourteen essays divided into two beam cross-sections types were done: eight in a 100x170mm2 cross-sections with 1,600mm long and six in a 120x170mm2 cross-sections with 1,600mm long. In the second phase twenty-four essays using 120x170mm2 cross-sections with 1,000mm long beams were done using three techniques: external bonded CFRP laminates; external bonded CFRP wrap and near surface mounted CFRP laminates. In this phase, fourth-eight non-reinforced concrete beams (50x40mm2 with 160mm long) using these techniques were essayed in order to verify the behaviour under high temperatures (between 30oC and 150oC). The second phase was developed to compare different strengthening technique using CFRP. The experimental results are presented they show the viability of strengthening of reinforced concrete structures with near surface mounted CFRP laminates. The results allow evaluate the effectiveness of the used techniques.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-20T09:30:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As vibrações geradas em estruturas compostas por placas e vigas acopladas são transmitidas ao longo desses componentes, fazendo com que vários estudos sejam realizados com o objetivo de compreender os caminhos de propagação da energia vibratória. Essas vibrações geram níveis indesejáveis de ruído, causando desconforto, estresse e até problemas auditivos. Entender o caminho de propagação da energia vibratória é uma ferramenta muito útil ao controle de ruído, que os pesquisadores buscam há muito tempo. Este trabalho apresenta um estudo das vibrações em placas finas, retangulares, com condição de contorno completamente livre nas bordas, acopladas com viga de reforço, através do Método da Mobilidade. Mostra que o fluxo de energia vibratória nas uniões entre placas e vigas é influenciado pela presença da viga, não apenas reduzindo de forma significativa todo o espectro, mas, também, alterando o comportamento das freqüências de ressonância do sistema. Medições experimentais em várias configurações de placas e vigas, acompanhadas de predições obtidas através do Método de Elementos Finitos, comprovam a viabilidade do Método da Mobilidade como uma alternativa robusta e eficiente na obtenção de respostas precisas de funções de resposta em freqüência, densidade modal e fatores de acoplamento, a serem posteriormente usados em modelos de Análise Estatística Energética.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O estudo da radiação sonora e da eficiência de radiação de componentes estruturais tem sido objeto de muitos trabalhos de pesquisa ao longo dos anos, uma vez que o seu perfeito entendimento fornece condições de prever a pressão sonora nos ambientes onde estes componentes estão operando. Isto decorre de legislações cada vez mais severas no que diz respeito à saúde e o bem-estar da população, do ponto de vista auditivo.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:30:23Z : No. of bitstreams: 1 151776.pdf: 4396457 bytes, checksum: b033624e9b1d7e4c955beb072d123611 (MD5) / Placas reforçadas por vigas são estruturas largamente utilizadas em estruturas navais e aeroespaciais. Um exemplo típico são as plataformas "offshore" usadas na prospecção e produção de petróleo. As vibrações que se propagam nestes tipos de estruturas geram ruído nas áreas dos alojamentos, causando "stress" e desconforto aos seus ocupantes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-03Bitstream added on 2014-06-13T20:08:03Z : No. of bitstreams: 1 ramos_ap_me_ilha.pdf: 1335370 bytes, checksum: df639a483f40fbaf4af083607e75959c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho apresenta uma análise experimental de vigas de alvenaria submetidas à flexão simples. Como definição do projeto foram executadas 8 (oito) vigas denominadas mistas, sendo compostas por blocos estruturais de concreto e uma camada superior de graute. Baseado nos domínios de deformação do concreto armado dividiu-se, para uma melhor análise 4 (quatro) grupos compostos de 2 vigas cada, onde se diferenciaram pela taxa de armadura longitudinal, definidas como A1, A2, A3 e A4, empregada em cada um. Tanto a alvenaria quanto a armadura foram instrumentadas, com extensômetros elétricos (STRANGTH) e LVDTs, com a finalidade de obter leituras referentes à deformação da armadura, à deformação no concreto e a flecha do elemento. Frente aos resultados foi feita uma avaliação estrutural baseada nos Estados Limites Último e de Serviço presentes na NBR 6118 e NBR15961-1. Uma análise simplificada foi apresentada como uma possível proposta de dimensionamento junto a análise das tensões, merecendo continuidade nos estudos. Partindo dessas análises e comparações pertinentes avaliou-se a possibilidade da inserção desse elemento estrutural no processo construtivo da alvenaria estrutural / This paper presents an experimental analysis of masonry beams that were submitted to simple bending. They were executed eight (8) beams called mixed, being composed by blocks of concrete and a top layer of grout. Based on the deformation areas of the concrete; it was divided in order to gain better analysis of the four (4) groups which each of them are composed of two beams, which are differentiated by the longitudinal reinforcement ratio, defined as A1, A2, A3 and A4, used in each. Both masonry and armor were instrumented with strain gages (STRANGTH) and LVDTs; in order to obtain readings for the flow of armor, the compression in the concrete and the element arrow. Based on the results, it was done an evaluation based on structural states and Last Limited State and Service presented on NBR 6118 and NBR15961-1. A simplified analysis was presented as a possible proposal for scaling with the analysis of the tensions and reinforcing that the researching should be continued. Starting with these analyzes and relevant comparisons, it was evaluated the possibility of insertion of this structural element in the construction process of structural masonry

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:42Z : No. of bitstreams: 1 000832833.pdf: 4220972 bytes, checksum: 353a5f1dbeadc349ae233b496566f4d4 (MD5) / Este trabalho possui como principal objetivo elaborar e parametrizar uma comporta deslizante conforme norma AWWA C561. Inicialmente uma pequena revisão bibliográfica é apresentada com o intuito de fornecer o embasamento teórico necessário para realizar o projeto e a parametrização. Diversos modelos 3D são criados, com vãos de 200 x 200 mm até 1500 x 1500 mm para verificar a funcionalidade do projeto e da parametrização. Simulações em elementos finitos também foram realizadas utilizando os softwares Autodesk Inventor e ANSYS Workbench. Sendo o ANSYS um software específico para simulações em elementos finitos, os resultados obtidos no Inventor são comparados com os resultados do ANSYS para validar sua utilização quanto a obtenção de tensões de von Mises e deslocamento. Após a análise dos resultados concluiu-se que os valores simulados no Inventor são satisfatórios. Um cuidado especial deve ser tomado com a concentração de tensão encontrada na região dos apoios, onde o esforço cortante é predominante / This work, presents as its main objective to create and parameterize a project of a sliding gate according to AWWA C561. Initially, a theoretical review is presented with the intention to provide the theoretical foundation needed to accomplish the project and the parametrization. Different 3D models are created with the span varying from 200 x 200 until 1500x 1500 in order to verify the workability of the project and the parametrization. Finite elements simulations are performed using the software Autodesk Inventor and ANSYS Workbench. As the ANSYS is a specific software for finite elements simulations, the results obtained using the Inventor are compared to the results using ANSYS to validate its usage when obtaining von Mises stress and displacement. After analyzing the results, it was concluded that the values found in the Inventor simulations are satisfactory. A special attention must be taken with the stress concentration on the support region, where the shear stress is predominant

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-24Bitstream added on 2014-11-10T11:58:03Z : No. of bitstreams: 1 000794225.pdf: 3512630 bytes, checksum: be5d76d3a5006e4b183a576dbd64e37f (MD5) / Nos últimos anos a alvenaria estrutural tem se mostrado um sistema construtivo que agrega rapidez e economia na construção de edificações no Brasil. Devido ao seu desenvolvimento, este sistema que era empregado em edificações consideradas de pequena altura (até 4 pavimentos), passou a ser empregado também na construção de edifícios considerados altos, com mais de 20 pavimentos, apresentando, em muitos casos, pilotis tradicionalmente executados em concreto armado. Contudo, tem-se observado a execução desses pilotis em alvenaria estrutural, com vigas de alvenaria trabalhando à flexão. Por essas razões, objetivou-se estudar essas vigas submetidas ao esforço de flexão simples de forma a entender o comportamento da seção transversal mais solicitada e as ocorrências dos estados limites de serviço e últimos, comparando os resultados com as normas NBR 6118 (ABNT, 2007) e NBR 15961-1 (ABNT, 2011). No presente trabalho desenvolveu-se um programa experimental no qual foram ensaiadas 18 vigas de alvenaria compostas por canaletas e blocos de concreto, sujeitas à flexão simples. As vigas possuíam diferentes alturas (vigas canaletas, de 2 e 3 fiadas) e taxas de armadura longitudinal. Antes dos ensaios, estas foram instrumentadas, obtendo os valores de flechas, do alongamento da armadura longitudinal e do encurtamento da região comprimida. Pôde-se perceber que o modelo de cálculo de vigas submetidas à flexão utilizado pelas NBR 6118 (ABNT, 2007) e NBR 15961-1 (ABNT, 2011) conduz a valores satisfatórios de momento último, comparados com os obtidos experimentalmente. Entretanto, ao se utilizar os coeficientes de minoração das resistências, a NBR 15961-1 (ABNT, 2011) fornece valores de momento último conservadores. No final, foi possível propor um esquema de domínios de deformação para as vigas de alvenaria estrutural armada / In the last years the structural masonry has been shown as one of the construction system that assembles speed and economy in building construction in Brazil. Due to its development, this system used in small height construction (till 4 floors), it started to be used also in high buildings, with more than 20 floors, showing in many cases pilotis, traditionally used in reinforced concrete. However, it has observed the execution of those pilotis in structural masonry, with masonry beams under bending. For those reasons, was aimed to study those beams under simple bending to understand the transversal critical section behavior and the service limit state and ultimate events, comparing the results to the standards NBR 6118 (ABNT, 2007) and NBR 15961-1 (ABNT, 2011). This study developed an experimental program in witch were tested 18 masonry beams composed by channels and concrete blocks, subject to simple bending. The beams had different height (channel beams, with 2 and 3 rows) and rates of longitudinal reinforced. Before the tests, the beams were instrumented, getting data of mid-span displacement, extension of longitudinal reinforced and curtailment of the compressed region. Could be realized that the calculation model of the beams under bending used by NBR 6118 (ABNT, 2007) and NBR 15961-1 (ABNT, 2011) leads to satisfactory values of failure moment, comparing to the one got from the experimental. However, by using the safety factors of resistance, the NBR 15961-1 (ABNT, 2011) give us last moment conservative values. In the end, was possible to propose a scheme of deformation fields to reinforced structural masonry beams

Este trabajo valida un modelo de interacción flexión–corte en vigas de hormigón armado con adición de fibras de acero. Estas fibras son incorporadas en la mezcla del hormigón, y su principal ventaja radica en un incremento en la ductilidad de los elementos, lo cual contribuye a disminuir los refuerzos tradicionales de barras de acero (longitudinales y estribos). La interacción entre flexión y corte se analizó mediante el uso de elementos tipo panel de hormigón armado en la modelación, es decir, elementos con comportamiento biaxial, mientras que el efecto de las fibras fue incluido en el análisis a través de las leyes constitutivas del material (curvas tensión–deformación). De esta manera, se caracterizó el comportamiento de los materiales a utilizar, adaptando modelos de hormigón tradicional a modelos de hormigón con fibras. Definidas las leyes constitutivas de los materiales, éstas fueron incorporadas al modelo en estudio, obteniéndose respuestas analíticas para ser comparadas con resultados experimentales de ensayos realizados en la Universidad de Oklahoma, con el fin de verificar el modelo de interacción y el efecto de las fibras de acero en las vigas. Dos hipótesis fundamentales se utilizaron en el modelo: (i) resultante nula de las tensiones transversales e (ii) imposición de un perfil de deformaciones transversales que fue calibrado para muros cortos. En general, el modelo de tensiones nulas resultó en buenas predicciones de capacidad y deformación en vigas más esbeltas, mientras que la imposición de deformaciones transversales resultó mejor en el caso de la viga más corta con falla de corte. Al acotar las deformaciones unitarias al momento de fluencia del refuerzo de flexión, este último modelo mejoró su respuesta en términos de ductilidad para todas la vigas.

El objetivo principal de esta memoria es recomendar, según el rango de luces estudiado y dese un punto de vista técnico-económico, la superestructura más conveniente de utilizar considerando la configuración descrita.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-09T18:50:07Z No. of bitstreams: 1 2017_IzabeladeFreitasMoreira.pdf: 3511223 bytes, checksum: be8a98bec7fc93e717961929ceff1d04 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-12T15:59:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IzabeladeFreitasMoreira.pdf: 3511223 bytes, checksum: be8a98bec7fc93e717961929ceff1d04 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T15:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IzabeladeFreitasMoreira.pdf: 3511223 bytes, checksum: be8a98bec7fc93e717961929ceff1d04 (MD5) Previous issue date: 2018-03-12 / Esse trabalho apresenta um estudo do comportamento dos modos de falha de vigas mistas aço concreto, considerando o dimensionamento apresentado pela ABNT NBR 8800:2008. O método utilizado é probabilístico, pois considera os aspectos randômicos das principais variáveis aleatórias envolvidas em problemas dessa natureza. Na obtenção dos índices de confiabilidade de cada modo de falha, é utilizado o método FORM, presente na confiabilidade estrutural. O principal objetivo da pesquisa é quantificar o nível de segurança de cada modo de falha das vigas mistas, verificando quais desses modos governam o comportamento mecânico da estrutura. Um estudo dos principais parâmetros envolvidos é feito via análise de sensibilidade, tanto para a formulação pura, sem utilização dos coeficientes parciais de segurança, quanto para a formulação modificada por esses coeficientes. Além disso, é avaliada a influência da variação de determinados parâmetros de projeto no índice de confiabilidade. Aborda-se também a questão da calibração dos coeficientes parciais de segurança que atuam na minoração das cargas. Com isso, realiza-se a comparação do índice de confiabilidade de diferentes normas em função dos valores desses coeficientes adotados por cada uma. Por fim, realizou-se a análise do custo de vigas mistas com diferentes graus de conexão e a variação do índice de confiabilidade em função desses graus de conexão. Alguns exemplos práticos são mostrados de modo a exemplificar a metodologia utilizada. Os principais resultados mostram que os fatores de segurança alteram os modos de falha que governam o comportamento da estrutura, alterando os níveis de segurança e os tipos de ruptura das vigas mistas, sendo que o modo de falha mais afetado é o deslocamento no meio do vão seguido do fluxo cisalhante. Em relação a calibração, o que se percebe é que há diferentes combinações entre os fatores de segurança de cada tipo de carga que levam ao mesmo índice de confiabilidade. Nota-se também que os fatores de segurança adotados pelas normas brasileira, norte americana e européia levam a índices de confiabilidade próximos. Além disso, pode-se concluir que o pequeno ganho econômico que se tem reduzindo o grau de conexão não se equilibra com a grande perda no nível de segurança da estrutura, ressaltando a importância da adaptação das técnicas construtivas em relação aos materiais disponíveis no mercado de cada região. / This work presents a study the behavior of steel-concrete composite beam failure modes. The beams are designed according to Brazilian codes ABNT NBR 8800:2008. The method used is probabilistic. It considers the random aspects of the main random variables involved in problems like this. The method FORM, from the structural reliability, is used to obtain the reliability indexes of each failure mode. The main objective of the research is to quantify the safety level of each composite beam failure mode to verify which of these modes rule the structural mechanical behavior. In addition, a study of the main parameters is done by sensitivity analysis for the pure formulation, without using the partial safety factors, and for the formulation modified by these partial safety factors. Moreover, the influence of the variation of some design parameters on the reliability index is evaluated. It also addresses the issue of the calibration of the partial safety coefficients that act in the reduction of loads. Thus, the reliability indexes from different standards is compared according to the values of these coefficients adopted by each one. Finally, the analysis of the cost of composite beams with different degrees of connection and the variation of the reliability index in function of these connection degrees was carried out. Some practical examples are shown in order to exemplify the methodology proposed. The main results show that the safety coefficients change the failure modes that rule the behavior of the structure, affecting the safety levels and the types of composite beams rupture. The most affected failure mode is the displacement in the middle of the span followed by the shear flow. Regarding the calibration, it can be noticed that there are different combinations between the safety coefficients of each type of load that lead to the same reliability index. It is also noted that the safety coefficients adopted by Brazilian, North American and European standards lead to close reliability indexes. In addition, it can be concluded that the small economic gain from the reduction of the degree of connection does not balance with the great loss in the level of safety of the structure, emphasizing the importance of the adaptation of the constructive techniques in relation to the materials available in the market of each region.