Este trabalho discute a utilização de armadura de confinamento em vigas superarmadas de concreto armado. Essa armadura é constituída de estribos quadrados colocados na região de compressão da seção transversal da viga, aumentando a ductilidade. Para a análise numérica, utilizou-se programa computacional baseado no Método dos Elementos Finitos e que leva em consideração o efeito do confinamento no concreto, possibilitando estudar criteriosamente a influência da armadura de confinamento em vigas superarmadas. Na etapa experimental foi investigada a influência da taxa volumétrica da armadura transversal de confinamento, sendo realizados ensaios de quatro vigas superarmadas -três detalhadas com estribos adicionais destinados ao confinamento e uma projetada sem armadura de confinamento. Todas as vigas tiveram deformações nas barras da armadura de tração próximas a 'épsilon' y e resistência média à compressão do concreto de 25MPa. Os resultados experimentais mostraram que o índice de ductilidade pós-pico é proporcional à taxa volumétrica da armadura transversal de confinamento. Isso não aconteceu para o índice de ductilidade pré-pico, que teve variação aleatória com a taxa volumétrica de armadura de confinamento. Observou-se também que a resistência à compressão do concreto confinado no núcleo de confinamento diminuiu na proximidade da linha neutra. Considerando os resultados numéricos e experimentais, foi desenvolvido um processo simplificado para o dimensionamento de vigas de concreto armado com armadura de confinamento, onde a resistência à compressão do concreto confinado é função da taxa volumétrica da armadura de confinamento e da resistência do concreto não confinado / This work discusses the use of confinement reinforcement in over designed reinforced concrete beam. This reinforcement is composed by square stirrup placed on the compression zone of the beam transversal section, which improves the ductility avoiding fragile collapse. A Finite Element program was used to make a parametric numerical study. This program considers the non-linearity of the material and the confinement effect, making possible an accuracy study of those beams. In the experimental part, the influence of volumetric confinement transversal reinforcement rate was investigated by the test of four over designed beam, where three had addiction stirrup for the confinement reinforcement and one was designed without this reinforcement. All the beams were composed by 25MPa concrete. The experimental results show that the pos-peak ductility index is proportional to the volumetric confinement transversal reinforcement rate, however it was not observed for the pre-peak ductility index. It was also observed that effect of the confinement is smaller closed to the neutral axis. A simplified design process for reinforced concrete beam with reinforcement confinement was developed based on the numerical study that was performed. In this method the concrete strength is function of the transversal reinforcement volumetric rate and the non-confined concrete strength

E desenvolvida a formulação newtoniana do modelo de Timoshenko para vigas elásticas, através da resposta fundamental, ou função de Green de valor inicial, e da análise modal. São feitas aplicações para o caso de plataformas off-shore e nanotecnologia. A derivação das equações governantes do modelo de Timo-shenko, considerando condições de contorno clássicas e não-clássicas, é feita segundo o princípio extendido de Hamilton. Realiza-se uma análise espectral no sistema de equações diferenciais parciais evolutivas de segunda ordem que governam os modelos, utilizando, na determinação das frequências naturais e autofunções, uma base gerada por uma resposta espacial fundamental. Esta resposta satisfaz um sistema não clássico de equações diferenciais ordinárias de segunda ordem, que inclui um operador diferencial de primeira ordem e um coeficiente de rigidez que depende não-linearmente da frequência natural. A solução analítica do problema é obtida utilizando-se uma fórmula que envolve a resolução de equações características de três tipos: algébrica, diferencial e em diferenças. O estudo de respostas dinâmicas e, em particular, respostas forçadas no domínio da frequência, é considerado para sistemas evolutivos de segunda ordem, com auxílio da formulaçãao do problema adjunto. A função matricial de transferência é calculada de maneira espectral e não-espectral. A caracterização de autovalores duplos acima de valores críticos da frequência para vigas livre-livre é reformulada matricialmente, em termos da base dinâmica. Respostas devido a excitações harmônicas e variadas condições iniciais são simuladas para vários tipos de vigas. Para o comportamento de estruturas flexíveis off-shore modeladas segundo as teorias de Euler-Bernoulli e de Rayleigh e a lei de Morison, é proposta uma extensão à teoria de Timoshenko. Os modos de vibração do modelo de Vlasov para nanotubos são determinados através de limite dos modos correspondentes ao modelo de Timoshenko. Simulações são realizadas para nanotubos de carbono. / It is developed a newtonian formulation of the elastic beam model of Timoshenko, through a fundamental response , or initial value Green's function, and from modal analysis. Applications are considered in offshore structures and nanotechnology. The motion equations of the Timoshenko model, under classical or non classical boundary conditions, are obtained according to the extended Hamilton principle. It is done a spectral analysis of the system of second order evolution partial differential equations that governs the model, using a basis generated by a fundamental spatial response for the determination of the frequencies and eigen- functions. This response satisfies a non classical system of second order ordinary differential equations that includes a first derivative operator and a stiffness coefficient which depends, in a non linear manner, on the natural frequencies. The analytical solution of the problem is obtained by using a formulae which involves the resolution of characteristic equations of three types: algebraic, differential and on differences. The study of dynamical responses and, particularly, of forced responses in the frequency domain, it is considered for second order evolution systems with aid of the adjoint problem formulation. The transfer matrix function is determined by spectral and non spectral means. The characterization of double eigenvalues above critical frequency values for free-free beams is reformulated in matrix form, in terms of the dynamical basis. Responses due to harmonic excitation and various initial conditions are simulated for several types of beams. For the behaviour of flexible offshore structures that are modelled according to Euler-Bernoulli and Rayleigh beam models and subjected to Morison's law, it is proposed a extension for Timoshenko beam theory. The vibration modes of the Vlasov model for nanotubes are obtained as a limit case of the modes corresponding to the Timoshenko model. Simulations are performed for carbon nanotubes.

Este trabalho estuda a resolução de vigas contínuas e porticos treliçados em X e Warren, utilizando-se rigidezes e mo mentos de inercia equivalentes. As equações de equil1brio em um no genérico r, sao obtidas pelo método das diferenças finitas e as equaçoes para os deslocamentos e cargas estâticas arbitrârias, são apresentadas em séries finitas de Fourier dedicado um capítulo para a obtenção de equações para momentos de inércia equivalentes, considerando-se a influência do numero de painéis e comparações com as equações clãssicas da literatura. No final, sao apresentados âbacos para vigas treliçadas em X, que permitem a comparação entre os coeficientes de rigidez pelas séries e coeficientes de rigidez pelos momentos de inércia equivalentes e correções para os coeficientes de rigidez considerando inércias equivalentes a partir so das ãreas dos cordões superior e inferior. / This work study the resolution of Warren and X-trussed continuous beams using equivalent stiffness coefficients and moments of inertia. The equilibrium equations in the generic Joint r are obtained by finite differences method and the deflections and arbitrary static load equations are present in finite Fourier series form. The results of illustrative examples for both kinds of trussed be beams are compared with solutions obtained with the Lorane Linear Program. The influence of panels number and comparasions with classic result of equivalent inertia are established. Abacus for X-trussed beams for stiffness coefficients obtained by series versus equivalent inertia stiffness coefficients and corrections using the top and bottom chords area are presented.

O presente trabalho trata da avaliação da confiabilidade de vigas pré-tracionadas de concreto protendido em relação ao estado limite último de flexão, segundo as recomendações da norma brasileira NBR 6118:2014. O crescimento da utilização de vigas protendidas nas edificações se justifica cada vez mais com o emprego de materiais mais eficientes e pela necessidade de estruturas mais leves e esbeltas. Esta pesquisa se limita à avaliação de vigas simplesmente apoiadas com seções retangulares e T e carregamento uniformemente distribuído ao longo do vão. Para a avaliação da capacidade resistente, foi utilizado um modelo simplificado que analisa a seção mais solicitada do elemento através de equações de equilíbrio, propriedades dos materiais e compatibilidade de deformações. A validação foi realizada a partir de ensaios experimentais e o modelo foi julgado adequado para a determinação do momento resistente de vigas pré-tracionadas de concreto protendido. O índice de confiabilidade  das vigas em estudo foi determinado através do método de confiabilidade de primeira ordem (First Order Reliability Method – FORM), consolidado e bastante utilizado na obtenção da probabilidade de falha de estruturas. O valor de  é obtido a partir do cálculo da distância mínima entre a superfície de falha e a origem das variáveis aleatórias padronizadas utilizando-se os recursos de minimização de uma planilha eletrônica. A verificação da influência que alguns parâmetros que regem o dimensionamento das vigas protendidas com aderência inicial exercem sobre o índice de confiabilidade foi realizada. Foram avaliados a resistência característica à compressão do concreto, a resistência característica de ruptura à tração da armadura de protensão, a esbeltez da viga e a relação entre o carregamento permanente e a carga total atribuída à viga. Também foi estabelecido um valor para o índice de confiabilidade considerado seguro igual a 3,8. Diante dos resultados, foi observado que a variação do índice de confiabilidade ocorreu de forma mais acentuada quando estudada juntamente com a variação da relação entre o carregamento. Porém vale destacar que em certos casos o índice de confiabilidade pode reduzir com o crescimento da resistência característica de ruptura à tração do aço de protensão e a consequente redução da área de armadura ativa. / The present work deals with the evaluation of the reliability of pretensioned prestressed concrete beams regarding to the ultimate flexural limit state according to the recommendations of the Brazilian standard NBR 6118:2014. The increasing usage of prestressed beams in buildings is more and more justified by the usage of more efficient materials and the necessity of lighter weight and more slender structures. The research is limited in the evaluation of simply supported beams with rectangular and T cross sections and uniformly distributed loading. For the evaluation of the load capacity of the beams, it was used a simplified model that analyzes the maximum bending moment section of the element through equilibrium equations, material properties and compatibility of deformations. The validation was performed from experimental data and the model was judged suitable for the determination of the resistant moment of pre-tensioned prestressed concrete beams. The evaluation of the reliability index  for each beam was carried out using the First Order Reliability Method - FORM, which is already consolidated and widely used when obtaining the probability of failure of structures. The value of  is obtained from the calculation of the minimum distance between the surface of the failure and origin of standard random variables through the resource of minimization tools of a digital spreadsheet. The evaluation of the influence that some parameters, which govern the design of pretensioned prestressed beams, exercise on the reliability index was performed. The characteristic concrete compressive strength, the characteristic tensile strength of the prestressed reinforcement, the slenderness ratio of the beam and the ratio between dead load and total load were evaluated. It was also established a minimum acceptable value to the reliability index equal to 3.8. Given the results, it was observed that the variation of the reliability index occurred, in a more sharply way, when studied along with the variation of the ratio between the dead load and total load. But, in some cases, the reliability index can be reduced with the increasing of the characteristic tensile strength of the prestressed reinforcement and the consequent prestressed steel cross sectional area reduction.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10413_Dissertação Allan Damm Piassi.pdf: 3596692 bytes, checksum: 8d8f670740ed8be654efbe72b7dc091e (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / As vigas mistas de aço e concreto contínuas e semicontinuas têm se mostrado uma opção interessante de racionalização e otimização de sistemas estruturais, uma vez que possuem uma melhor distribuição de momentos fletores. Adicionalmente, quan-do se utilizam perfis celulares de aço em vigas mistas os resultados em relação à economia podem ser ainda mais promissores. Entretanto, em vigas mistas contínuas ou semicontinuas, na região de momentos negativos próximos aos apoios internos, uma parte do perfil de aço está sujeita à compressão, o que pode ocasionar um es-tado limite de instabilidade global denominado flambagem lateral com distorção (FLD). A ABNT NBR 8800:2008 fornece um procedimento aproximado para verifica-ção desse estado limite pelo qual se obtém o momento crítico elástico a partir da rigidez rotacional das vigas mistas, porém esse procedimento se restringe às vigas mistas com perfis de aço de alma cheia. Neste trabalho, uma equação para o cálculo da rigidez rotacional da alma de perfis celulares foi deduzida analiticamente e verifi-cada por análise numéricas desenvolvidas no ANSYS, sendo possível comprovar a sua eficiência. Uma análise paramétrica foi implementada para avaliação da influên-cia dos parâmetros geométricos do perfil celular no valor da rigidez rotacional de sua alma. A formulação proposta para rigidez rotacional de vigas mistas com perfil celu-lar utiliza a equação deduzida neste trabalho para o cálculo da rigidez da alma e a equação da ABNT NBR 8800:2008 para o cálculo da rigidez rotacional da laje. O valor da rigidez rotacional fica determinado com base na expressão da rigidez de molas ligadas em série. Dessa forma, o cálculo do momento crítico à FLD, prescrito na ABNT NBR 8800:2008, é estendido a vigas mistas com perfil de aço celular em exemplos numéricos com as devidas modificações nas propriedades geométricas e na rigidez rotacional. Palavras chave: Flambagem Lateral com Distorção, Vigas Mistas Contínuas e Se-micontínuas, Perfil de Aço Celular, Rigidez Rotacional da Viga Mista.

Orientador: Armando Lopes Moreno Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-06T12:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Landini_FabianoSavoia_M.pdf: 3498101 bytes, checksum: d9980fce47fca119339aea50bebb0848 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: : Neste trabalho foi analisado o comportamento à flexão e ao esforço cortante de vigas de alvenaria estrutural armada de blocos vazados de concreto. Foram experimentadas um total de quatro vigas, armadas de maneira que duas delas atingissem a ruptura por esforço cortante e duas por flexão. Blocos, argamassa de assentamento e graute foram os mesmos para as quatro vigas experimentadas; as variáveis em questão foram as taxas de armadura e altura das vigas (2 ou 3 blocos). Os resultados experimentais obtidos foram comparados com os teoricamente esperados, de acordo com os procedimentos de dimensionamento à flexão e ao esforço cortante prescritos pelas Normas Brasileira (NB-1228), Americana (ACI 530-95) e Inglesa (B81-5628). Ao final, foram formuladas propostas de alteração dos procedimentos nacionais vigentes de dimensionamento de vigas em alvenaria armada. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work analyses the behavior of reinforced concrete masonry beams. A total of four beams were tested, set up so that two of them would reach breaking point because of the action of shearing forces and two because of flexion. Blocks, mortar and grout were the same in the four tested beams. Variables tested were degree of reinforcement and height of beams (two or three-block high). Obtained experimental results were compared with those theoretically expected, in accordance with procedures of flexural and shearing design specified in Brazilian Norms (NB-1228), American Concrete Institute norms (ACI-530-95) and British 8tandards Institute norms (B81-5628). ...Note: The complete abstract is vailable with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Leandro Palermo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-21T10:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Primo_MarcusThompsen_M.pdf: 8374210 bytes, checksum: 9368e3e27d5e5ea140ee98732ff959ce (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Apresenta-se neste trabalho a formulação energética para o estudo de barras de seção delgada aberta com influência de vinculação elástica contínua ou discreta. A utilização do método dos elementos finitos levou à elaboração de um programa computacional que permite o estudo das barras para diversas condições de carregamento, vinculação e forma de aplicação da vinculação elástica. Tem-se a possibilidade de determinar cargas críticas com seus modos de flambagem, no caso de problemas de 1.1 / Abstract: Thin walled open beams with open cross sections are studied taking into account the influence of continuous and/or discrete elastic supports. The finite element method was used in the development of a computer code which allows the stability analysis for different loadings and rigid or elastic supports. Critical loads and corresponding buckling modes, displacements and forces maybe computed in problems with geometric non-linearities. The classical vetorial iteration method is used to determine the least eigenvalues (criticalloads) and corresponding eigenvectors (buckling modes). The other eigenvalues and eigenvectors may also be obtained. Examples are presented for models with different loading and support conditions, discussing the effects on the beams behaviour / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Luiz Roberto Sobreira de Agostini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-22T23:00:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zalochi_RosangeladeFatima_M.pdf: 4718753 bytes, checksum: 28eca92cd59d20f2a8b7755e464532fb (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Apresenta-se neste trabalho um estudo experimental do cisalhamento em regiões de apoio com altura reduzida nas extremidades de vigas, também chamados "dentes Gerber". Por meio dos resultados obtidos analisou-se o comportamento estrutural do dente Gerber variando-se a quantidade e disposição das armaduras tanto em modelos de concreto de alta resistência quanto em modelos de concreto de resistência usual, fazendo-se uma comparação entre eles. Verificou-se que a diferença de comportamento entre os modelos executados está intimamente relacionada à rigidez do concreto empregado e seu mecanismo resistente. Sendo o concreto de alta resistência de rigidez mais elevada um melhor desempenho foi obtido com o esquema composto por armadura de suspensão inclinada. O esquema de armadura de suspensão mista apresentou melhor desempenho quando aplicado ao concreto de resistência usual, sendo a eficiência dos mecanismos resistentes dependentes da quantidade da carga de apoio a ser resistida / Abstract: This work presents an experimental investigation about beam with dapped end submitted to shear, made with usual and high-strength concrete. By means of the obtained results, it was analyzed the structural behavior of the dapped end varying the reinforcement quantity and design, so with high strength concrete as with usual strength concrete, in order to have a comparision. It was verified that the diferents behavior between the models is related with the concrete rigidity and its reinforcement design. Because of the high strength concrete larger rigidity, a better performance was obtained with bended suspension reinforcement design. The bended and vertical mixed suspension reinforcement design was qualified to usual strength concrete, however the efficiency reinforcement design is depended on the bearing reaction load quantity which must be suspended / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Armando Lopes Moreno Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-26T15:21:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marinho_Adriano_M.pdf: 6352546 bytes, checksum: 7d1e398c1d8e8f55730c6c0e3ead22a5 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho apresentam-se os resultados de uma investigação experimental sobre o comportamento ao cisalhamentode vigas de concreto de alta resistência submetidas à flexo-compressão, um total de três vigas, com resistência à compressão do concreto em tomo de 85 N/mm2foram analisadas. Todas as vigas tinham geometria e armaduras, longitudinal e transversal, idênticas.A única variável foi a intensidade da força normal de compressão aplicada a 25 cm da face superior das vigas. Os resultados obtidos nos ensaios, permitiram analisar o comportamento ao cisalhamento de cada viga, pode-se constatar que os critérios atuais de dimensionamento ao esforço cortante de vigas de concreto flexo-comprimidas,de acordo com NBR 61188 e a proposta de revisão desta, ACI 318-863e o CEB-FIPI99013apresentaram grande margem de segurança para as vigas flexo-comprimidas desta pesquisa. Com base nos resultados desta pesquisa, uma nova proposta para o dimensionamento ao esforço cortante de vigas submetidas à flexo compressão é apresentada ao final deste trabalho, obtendo resultados satisfatórios...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work presents a theoretical summary about shear in beams with normal and high-strength concrete and also the results of experimental investigation, conducted with high-strength concrete beams with axial compression force. Tests results permitted to analyzethe behavior of every beam, compare it with those made of normal-strength concrete and to verify if the shear design provisions of most current concrete design codes, could be extended to high-strength concrete beams with axial compression force...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Gilson Battiston Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-26T22:00:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeiteJunior_GeraldoSilveira_M.pdf: 6357937 bytes, checksum: 206c4e6281d004c8b6b0757325984a7e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, são apresentados um resumo teórico sobre cisalhamento, Modelos Bielas e Tirantes e resultados de algumas investigações experimentais realizadas por outros pesquisadores em vigas de concreto usual e de alta resistência com relação a/d variando de 0,25 a 3,7. São mostradas também, as propostas apresentadas pelos códigos e pesquisadores para a determinação da carga suspensa pelos estribos no vão de cisalhamento das vigas. Vigas de concreto de alta resistência submetidas a duas cargas concentradas iguais e eqüidistantes dos apoios, com grau reduzido de armação ao cisalhamento e relação 1,43 _ a/d _ 2,50, foram ensaiadas até a ruína. Os resultados desta investigação experimental demonstraram que mesmo com grau reduzido de armação ao cisalhamento, a resistência à flexão pode ser mobilizada. Para cada viga, em função da relação a/d e do grau de armação ao cisalhamento, são apresentados os critérios mais satisfatórios na determinação da carga suspensa pelos estribos / Abstract: This work presents a theoretical abstract about shear, Stmt and Tie Models and results of experimental investigations conducted by other researchers with normal and high-strength concrete beams with shear span to depth ratio a/d ranging ITom 0.25 to 3.7. The code requirements and approaches presented by researchers for determination of load carried by the stirrups in the shear span of beams are presented. High-strength concrete beams under two equal and symmetrical point loads with reduced shear coverage ratio and shear span to depth ratio 1.43 < a/d < 2.50 have been tested up to failure. The results of this investigation showed that even with reduced web reinforcement, the flexural strength can be attained. The most satisfactory criteria for determination of the load carried by the stirrups are presented for each beam as related. / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil