A flexão é um problema já há muito conhecido pelos engenheiros e cientistas. A evolução dos aviões e veículos espaciais exigiu que estes se tornassem cada ver mais leves, mas isto fez com que a rigidez estrutural fosse sacrificada. Por isso, a flexão deixou de ser um problema a ser evitado, e passou a ser assunto comum em projetos atuais, sendo necessário conhecê-la, para decidir posteriormente se é necessário realizar o seu controle, ou simplesmente filtrá-la para que esta não interfira nas leituras dos sensores da aeronave ou do foguete em questão. O que este trabalho objetiva é apresentar uma metodologia de ensaios em mesa rotativa para excitação dos modos flexíveis de um corpo qualquer, e medir as frequências de ressonância e os coeficientes de amortecimento deste através do uso de extensômetros. Como exemplo, as técnicas foram aplicadas a duas barras de aço e foram coletados resultados que possuíam qualidade suficiente para construir um conjunto de polinômios que descrevesse o comportamento dinâmico dessas barras.

Compósitos do tipo sanduíche são largamente empregados em diversos setores industriais devido à sua capacidade de combinar alta rigidez à flexão a baixos pesos possibilitando, desta forma, o projeto e concepção de estruturas altamente eficientes. Além disso, este tipo de material ainda apresenta boas características como isolante térmico, acústico e em certos casos capacidade anti-chama. Assim sendo, a caracterização das suas propriedades mecânicas de maneira confiável torna-se de suma importância para sua aplicação e desenvolvimento. No presente trabalho é apresentada uma técnica alternativa para obtenção do módulo de cisalhamento de materiais utilizados como núcleo de estruturas sanduíche diferente das padronizadas pelas normas técnicas vigentes, através da medida direta de deformações de cisalhamento no corpo de prova através do uso de extensometria ótica pelo método de correlação de imagens em escala de cinza. Para tanto, foi utilizado um equipamento comercial capaz de medir, em tempo real, rotações entre pontos predefinidos nos corpos de prova a serem ensaiados, sem a necessidade de contato com os mesmos. A verificação do método foi realizada utilizando-se dois diferentes tipos de núcleo, a saber, Nomex honeycomb e espumas poliméricas de Poli Cloreto de Vinila (PVC). Os valores obtidos foram comparados com valores fornecidos pelos fabricantes e apresentaram, em média, bons resultados.

O valor do momento crítico à flambagem lateral de vigas em regime elástico-linear é geralmente obtido na literatura técnica por meio de teorias aproximadas e definido apenas para alguns casos usuais. Entretanto, a utilização de modernas técnicas computacionais permite que o estudo da flambagem lateral não fique restrito apenas a esses casos. O objetivo deste trabalho é determinar o valor do momento crítico de vigas de aço em regime elástico-linear para diversos casos de carregamento e de vinculação, por meio de uma Teoria Não-Linear Geometricamente Exata. Estes resultados são comparados aos obtidos com o emprego de expressões baseadas em teorias aproximadas, em particular as normas de projeto NBR8800:1986, prAISC-LRFD:2003, prEN1993-1-1:2002 Stage 54 e prEN1999-1-1:2004 Stage 54. Com o emprego do programa de elementos finitos PEFSYS, realiza-se, para vigas tipo I bissimétricas, uma análise paramétrica que incorpora a faixa usual de utilização destas vigas em projetos usuais de edifícios. Estuda-se a influência da restrição ao empenamento e à rotação no plano ortogonal ao da flexão para quatro condições de vinculo nas extremidades da viga. Consideram-se ainda alguns casos adicionais, como carga aplicada fora do centro de torção e vínculos ao longo do vão, para mostrar o potencial do método de análise utilizado. / The elastic lateral buckling moment is generally obtained in technical literature by means of approximated theories, and defined just for some common cases. However, the use of recent computational techniques allows that lateral-torsional buckling’s study doesn’t remain restricted to this few cases. The intend of this work is to establish accurate values for the elastic critical moment of steel beams in several cases of loading and end-restraint, using a Geometrically Exact Nonlinear Theory. This results are compared with the ones derived from approximate theories, in particular, Brazilian code NBR8800:1986, American Specification prAISC-LRFD:2003, and European Prestandards prEN1993-1-1:2002 Stage 54 and prEN1999-1-1:2004 Stage 54. A parametrical analysis is performed for doubly-symmetric I-beams using the finite element program PEFSYS for usual range in conventional structures. The influence of warping and lateral rotation restraints is studied for four idealized support conditions. Some other cases, like transverse load applied above and below shear center and presence of bracings along the span, are accounted of to corroborate the validity and the powerful of this procedure.

As vigas compostas pregadas possuem vasta aplicação como material estrutural, desde vigas para instalações residenciais e industriais até longarinas de pontes de pequenos vãos, apresentando como principais vantagens o baixo custo e a facilidade de execução, não exigindo mão-de-obra qualificada. Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico e experimental de vigas de madeira com seção composta I formadas por peças de madeira serrada e solidarizadas por pregos. São apresentados os critérios das normas EUROCODE 5, DIN1052 e NBR 7190, bem como a teoria a respeito do assunto. É avaliado o procedimento de cálculo da NBR 7190, em comparação com o EUROCODE 5, sendo realizada verificação experimental dos critérios destas normas, por meio de ensaios de flexão em protótipos de vigas compostas em escala natural. Os resultados obtidos demonstram que o modelo do EUROCODE 5 é o mais indicado para estimar a rigidez efetiva, tensões normais e de cisalhamento como também a força nos conectores / The built-up I beams are widely employed as structural elements, from residential and industrial facilities, to girders for bridges of small span. The fact that they do not demand skilled workmanship, the low cost and easiness of construction are their main advantages. This research aims at the theoretical and experimental analysis of built-up I beams, made of sawn elements nailed jointed. The EUROCODE 5, DIN 1052 and NBR 7190 criteria as well as the basic theory are presented. The design procedure adopted by NBR 7190 is compared to the EUROCODE 5 one. Experimental evaluation of these criteria is made subjecting built-up beam prototype to bending tests. The results should that the EUROCODE criteria is the most recommended for estimate the effective rigidity, normal and shear stresses as well as the load on a fastener

Este trabalho estuda o comportamento estrutural de blocos sobre estacas em concreto armado situados em divisas de terrenos. Foi feita revisão bibliográfica abordando os assuntos de blocos de coroamento, vigas de equilíbrio, modelo de bielas e tirantes e um breve comentário sobre o programa computacional Diana (2010). O trabalho apresenta um roteiro para análise estrutural e dimensionamento de vigas de equilíbrio sobre estacas com pilar excêntrico ao apoio. É apresentado um exemplo feito por Andrade (1989), comparado com o método proposto por Burke (1979) e com análise numérica. Além deste, foram analisados casos de projetos reais utilizando o método Burke (1979) adaptado neste trabalho. Alguns desses exemplos foram modelados em regime elástico e linear no programa computacional Diana (2010). São apresentadas comparações de resultados obtidos com o método Burke (1979) e análise numérica, comprovando a eficácia desse método. Em todos os exemplos estudados o método proposto por Burke (1979) indicou bons resultados quando comparados com os encontrados em análise computacional. A dissertação apresenta soluções para projetos de bloco sobre estacas, situados em divisas de terrenos e associados a vigas de equilíbrio. / This research investigates the structural behavior of reinforced concrete blocks piles located on the limit of land. Literature review was done about blocks piles, balance beams, strut and tie model and a short comment about the Diana computer program (2010). The dissertation presents a roadmap for structural analysis and sizing of balance beams on stakes with eccentric support pillar. An example, which was studied by Andrade (1989), is compared with the same example done using the method proposed by Burke (1979) and with numerical analysis. In addition to this, are analyzed real cases of projects using the method of Burke (1979). Some of these examples were modeled in linear and elastic characteristics using Diana program computer (2010). Here, it is presented comparisons between the method proposed by Burke (1979) and numerical analysis. It is presented comparisons between the method Burke (1979) and numerical analysis, proving the effectiveness of this method. In all examples studied the method proposed by Burke (1979) provided with good accuracy the results for computer analysis. The conclusion presents suggestions for projects of block piles located in limit of land associated with balance beams.

Apresenta-se um estudo do Concreto de Alto Desempenho (CAD) no que tange ao seu comportamento interno, isto é, a influência da qualidade de suas fases (pasta de cimento e fase inerte), bem como de sua interação (interface pasta-agregado). Busca-se também analisar cada componente, tendo em vista a seleção ideal para a produção de concretos de alto desempenho com o menor custo. Faz-se necessário o conhecimento de suas propriedades mecânicas e seu desempenho nos elementos estruturais. Sendo assim, apresenta-se um estudo referente ao estado da arte sobre o CAD. Devido à escassez de material sobre a utilização do CAD em vigas, apresenta-se um exemplo comparativo do cálculo de uma mesma viga, tanto com concreto de baixo como de alto desempenho, resistências de 18 MPa e 54 MPa, respectivamente. Finalmente, são feitas comparações de custo de material envolvendo as vigas apresentadas, visando comprovar a viabilidade técnico-econômica do uso do CAD também em vigas de edifícios. / A study of High Performance Concrete (HPC) is presented concerning internal behaviour, that is, the influence of the quality of each phase (cement paste and inert phase), as well as its interaction (paste-aggregate interface). Each component is analyzed, taking into consideration the ideal selection for producing high performance concrete at a lower cost. It is necessary to know its mechanical properties and performance in structural elements. Thus, a study refering to the state of the art on HPC is presented. Due to the lack of material on the use of HPC in beams, a comparative example of the calculation of a beam with low as well as high performance concrete is presented, strength 18 MPa and 54 MPa respectively. Finally, comparisons of material cost envolving beams are presented, aiming at proving the technical-economical viability of the use of HPC also in beams of buildings.

As vigas mistas de aço-concreto vêm ganhando espaço no mundo e no Brasil. Sua grande vantagem é o aproveitamento das melhores propriedades que cada material apresenta. O aço possui excelente resposta para esforços tanto de tração como os de compressão e o concreto para esforços de compressão. As vigas mistas envolvem basicamente o perfil de aço, a laje de concreto, os conectores e as armaduras. Na interface destes materiais ocorrem fenômenos que merecem destaque, como grau de interação, cisalhamento na superfície de contato e separação vertical. Os procedimentos normalmente empregados em projetos de estruturas convencionais de concreto armado e de aço fornecem muitas respostas para questões semelhantes nas estruturas mistas, porém, no geral, não abordam a questão mais relevante que é a ligação entre o aço e o concreto. Na vizinhança dos conectores de cisalhamento, a laje da viga mista de aço e concreto está sujeita a uma combinação de cisalhamento longitudinal e momento fletor transversal, por isso a interface é a região que necessita de uma análise cuidadosa. Esses aspectos são os objetos principais da pesquisa. Adicionalmente são discutidos os procedimentos de projetos adotados pelas normas brasileira (NBR 8800-86), americana (AISC) e européia (EUROCODE 4): nas regiões de ligações entre os materiais por meio de conectores em perfis de aço sob lajes de concreto, no controle da fissuração em seções solicitadas por momentos negativos e nas armaduras transversais de costura. / The use of composite steel-concrete beams is increasing in Brazil and in the world, because this is to take advantage of the best properties of each material. Steel has an excellent response to compression and tension and concrete has to compression. Composite beams include basically the steel beam, concrete slab, connectors and reinforcement. Some phenomena in the interface of these materials must be considered, like the degree of interaction, shear in contact surface and uplift. The procedures normally taken in design of conventional structures of reinforced concrete and steel structures supply many answers to similar questions in composite structures, but, in general, they do not approach the most relevant question which is the bond between steel and concrete. The slab of composite steel-concrete beam is affected by a combination of longitudinal shear and transverse flexure, in the neighborhood of the shear connector. The analysis of the behavior of the slab and the reinforcement are main aspect of the work. In addition, some design procedures adopted by Brazilian Standard (NBR 8800-86), American Standard (AISC-2005) and European standard (EUROCODE 4) are discussed, in especial the related to connects, the crack control in sections with hogging moment and in transverse reinforcement.

Este trabalho procura desenvolver um novo modelo para análise estrutural de chapeamentos reforçados, que propõe ligar dois elementos estruturais de diferentes formulações, a saber: - Elementos de viga, analisados utilizando-se o método da rigidez, baseado na teoria linear de vigas, sendo, portanto, dentro das hipóteses inerentes à teoria , um método exato. Para tanto, desenvolve-se um novo elemento chamado viga excêntrica; - elementos de placa, analisados utilizando-se o método dos elementos finitos, podendo trabalhar com cargas em flexão e cargas no próprio plano acarretando um comportamento de membrana. O novo elemento de viga excêntrica é introduzido no programa SAP-VI (1) (podendo no entanto utilizar-se de outros programas), sendo realizados testes de interação com os elementos finitos de placa existentes no programa (2). O novo modelo revelou-se economicamente viável quando da sua utilização em chapeamentos reforçados, evitando-se a divisão em elementos finitos dos enrijecedores, que têm seu próprio comportamento dentro da teoria simples de vigas. / This work develops a new model for structural analysis of stiffened plating, involving two elements of different formulation, that is: - beam elements, analysed by the matrix method, based in the linear theory of beams, being then, with the hypothesis inherent to that theory, an exact method. For this purpose, it is developed a new element called \"eccentric beam\"; - plate elements, analysed by the finit element technique, working in bending and with loads in it\'s own plane, occasioning a membrane effect. The \"eccentric beam\" element is introduced in the SAP-IV (1) program (we might, however, use other programs). Tests were then carried out to assess the proper interaction of plate elements (2) and \"eccentric beam\". It was demonstrated that the new model is advantangeous when used in stiffened plating, avoinding the division in finite elements of the stiffeners.

Neste trabalho é estudada uma variação do sistema estrutural de ponte de madeira com tabuleiro laminado protendido, em que a seção transversal é formada por vigas-T. As nervuras destas vigas são de madeira laminada colada e o tabuleiro de madeira serrada. São analisadas pontes da classe 30, com uma ou duas faixas de tráfego, dimensionando-se os elementos estruturais para diversas situações de projeto, e avaliando-se as influências das espécies e classes de resistência das madeiras e dos fatores geométricos (largura da nervura, altura do tabuleiro e espaçamento entre nervuras) na altura das nervuras. O procedimento de cálculo utilizado no dimensionamento das pontes de madeira formadas por vigas-T baseia-se no método WVU. Para o desenvolvimento deste trabalho, o método foi adaptado aos critérios da Associação Brasileira de Normas Técnicas, \"NBR 7188/84 - Cargas móveis em pontes rodoviárias e passarelas de pedestres\" e \"NBR 7190/97 - Projeto de estruturas de madeira\", e programado em software MATHCAD©. Os resultados obtidos indicam que não existe influência significativa na altura da nervura, ao se utilizar madeira da classe C 30 ou C 40 no tabuleiro, ou ao se variar a altura do tabuleiro de 15 até 25 cm. O modelo teórico é avaliado experimentalmente, por meio de modelo reduzido na escala geométrica de 1:5, obtendo-se boa concordância entre os valores experimentais e os teóricos. / In this work it is studied a variation of the structural system of timber bridge with transversely laminated deck, in which the transversal section is composed of T-beams. The stringers of those beams are made of glued laminated timber and the deck of sawed timber. Bridges of class 30 are analyzed, with one or two traffic lanes, where the structural elements are designed for different project situations, and evaluated the influences of specimens and wood classes and geometric factors (width of stringer, depth of deck and spacing of stringers) in the depth of stringers. The calculus procedure used in the design of the timber bridges composed of T-beams is based on the WVU Method. To the development of this work, the method was adapted to the criteria of the Brazilian standards \"NBR 7188/84 - Live Loads in Highway Bridges and Pedestrian Bridges\" and \"NBR 7190/97 - Project of Timber Structures\" and programmed in MATHCAD© software. The results obtained show that there is no significant influence in the depth of stringer, either by using wood class C 30 or C 40, or by varying the height of the deck from 15 to 25 cm. The theoretical model is evaluated experimentally, by means of a reduced model at 1:5 geometric scale, being obtained well agreement between experimental and theoretical values.

Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-06-26T18:07:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEficiencia.pdf: 5243784 bytes, checksum: ac60c0405cc863a22e420bb17ac32c99 (MD5) / Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2018-06-26T18:10:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEficiencia.pdf: 5243784 bytes, checksum: ac60c0405cc863a22e420bb17ac32c99 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T18:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalEficiencia.pdf: 5243784 bytes, checksum: ac60c0405cc863a22e420bb17ac32c99 (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / O presente estudo avalia a eficiência das fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas em concreto armado. Para esse fim, serão apresentadas algumas recomendações normativas e uma pesquisa experimental. No que diz respeito à análise das recomendações normativas, serão discutidas cinco propostas, RILEM TC 162-TDF (2003), CECS 38 (2004), JSCE (2008), EHE 08 (2010) e MODEL CODE (2010). Nesse contexto, a performance dessas propostas foi avaliada a partir do parâmetro Vexp/Vteo, que relaciona, respectivamente, os resultados experimentais, os quais foram coletados da literatura, compondo um banco de dados (BD), e os resultados teóricos, definidos pelas recomendações normativas. Para o programa experimental, foram avaliadas quatro vigas, sendo uma de referência (sem fibras) e três em concreto reforçado com fibras de aço (CRFA). Ressalta-se que todas as vigas foram reforçadas ao cisalhamento com uma taxa de armadura mínima. Entre as vigas em CRFA, é importante comentar que será avaliada a influência do consumo de fibras (Cf) adicionado à massa de concreto, que irá variar em 0,5% (≈40 kg/m3), 0,8% (≈60 kg/m3) e 1,0% (≈80 kg/m3) e a possibilidade de substituir parcialmente, ou completamente, o reforço convencional (estribos) pelo mecanismo de reforço proporcionado pelas fibras de aço do CRFA. Em relação à analise teórica, concluiu-se que as recomendações normativas MODEL CODE (2010), CECS 38 (2004) e JSCE (2008), ofereceram os resultados mais acertados, com Vexp/Vteo≈1,0, contudo, a JSCE (2008) foi a mais penalizada segundo a versão modificada do DPC (Demerit Points Classification), proposto originalmente por COLLINS (2001). RILEM TC 162-TDF (2003) se comportou de forma conservadora e a EHE 08 (2010) apresentou resultados mais dispersos. Em relação aos ensaios experimentais, embora tenha sido registrado um acréscimo de resistência na ordem de 20%, para o concreto com Cf=1,0%, nos ensaios de compressão axial, contudo, o ganho mais expressivo registrado foi quanto a ductilidade e tenacidade do CRFA, ao ponto de mudar o modo de ruptura das vigas, de cisalhamento (viga de referência) para flexão (vigas com CRFA). / The present study aims to assess the efficiency of steel fibres for shear strength of reinforced concrete beams. For this purpose, some design guidelines were discussed together with an experimental research. For the guidelines analysis, five proposals are presented, RILEM TC 162-TDF (2003), CECS 38 (2004), JSCE (2008), EHE 08 (2010) and MODEL CODE (2010). Within this analysis, the proposals performance were assess from the Vexp/Vteo parameter, which corresponds, respectively, the experimental results, which will be collected from the scientific literature, composing a database (DB), and the theoretical results, which are estimated according to the design guidelines. For the experimental research, four beams are evaluated, where one beam is the reference one (no fibres), and the others are built with steel fibres reinforced concrete (SFRC). It is important to note that all beams are reinforced for shear strength by a minimum amount of web reinforcement (stirrups). For the SFRC beams, two conditions will be discussed. Firstly, the influence of the fiber content (Cf) added to the concrete, which range in 0,5% (≈40 kg/m3), 0,8% (≈60 kg/m3) and 1,0% (≈80 kg/m3) and finally, the possibility to replace conventional web reinforcement (stirrups) by steel fibres reinforcement. The theoretical analysis, it was concluded that the guidelines MODEL CODE (2010), CECS 38 (2004) and JSCE (2008), have provided the best results agreed with Vexp / Vteo≈1,0, however, JSCE (2008) was the most penalized according to the modified version of the DPC (Demerit Points Classification), proposed originally by Collins (2001). RILEM TC 162-TDF (2003) behaved conservatively and EHE 08 (2010) showed more dispersed results. In relation to experimental research, although it was recorded a resistance increases of 20% for concrete with Cf = 1.0%, the axial compression tests, however, the most significant gain was recorded as ductility and toughness the SFRC, to the point of changing the way of breaking the beams, shear (reference beam) for bending (beams with SFRC).