Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T02:44:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247979.pdf: 3302892 bytes, checksum: 4e44fe5f5c9b915e740c6097545583b8 (MD5) / O estudo sobre a predição dos níveis de ruído em plataformas offshore é de grande importância tendo em vista o número de pessoas que estão expostas a estes ruídos, que é estimado em 20.000, nas mais de 50 plataformas em operação no território brasileiro. Estas estruturas são compostas, basicamente, por vigas e chapas de aço reforçadas por vigas e caracterizamse por possuírem, fixadas em sua estrutura principal, máquinas e equipamentos de grande porte. O ruído gerado por estas máquinas acaba se propagando entre os ambientes através das paredes que os separam. Poucas informações são encontradas na literatura técnica a respeito da transmissão do som através de chapas reforçadas, com especial atenção aos efeitos das vigas de reforço. A maior parte das informações referemse ou à perda de transmissão das ondas sonoras em paredes lisas, sem descontinuidades, ou à transmissão de vibrações através de placas reforçadas. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método de cálculo da perda de transmissão do som em chapas reforçadas por vigas, conforme tipicamente existentes nas estruturas offshore. Considerando a complexidade geométrica de uma chapa reforçada, o comportamento de vibração da mesma é modelado por Elementos Finitos, utilizando o software comercial ANSYS. A fim de simular os efeitos da incidência sonora na placa, aplicase nesta um carregamento distribuído. A irradiação sonora do outro lado da placa, obtida pela Integral de Rayleigh, fornece os dados necessários para o cálculo da perda de transmissão. As análises foram realizadas para duas placas metálicas, uma lisa e outra reforçada por duas vigas, sendo seus resultados comparados com os obtidos experimentalmente, apresentando uma concordância razoavelmente boa.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-18T11:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:56:40Z : No. of bitstreams: 1 182132.pdf: 21974972 bytes, checksum: 608efeaaab22a4813f452bfe891869bc (MD5) / : No Brasil, a madeira desempenha um importante papel como material de construção civil. No entanto, a redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos preservacionistas, criaram a necessidade do desenvolvimento de alternativas viáveis para a utilização racional da madeira proveniente de florestas plantadas. Neste contexto a técnica da Madeira Laminada Colada aparece como uma alternativa viável para o aproveitamento de todo o potencial deste material, permitindo a fabricação de componentes de qualidade, adequados às necessidades atuais e futuras. Este estudo traça um comparativo entre o desempenho e a viabilidade de fabricação dos modelos propostos em madeira de floresta plantada (Eucalipto grandis - Eucalyptus grandis), comparando os resultados com os de peças maciças de madeira nativa (Angelim pedra - Hymenolobium petraeum). O estudo contempla ainda a utilização da técnica de Madeira Lamina Colada Multidirecionada e o reforço das vigas, através da utilização de fibra de vidro nas linhas de cola.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-07Bitstream added on 2014-06-13T20:13:41Z : No. of bitstreams: 1 calvoecheverria_ha_me_ilha.pdf: 1833383 bytes, checksum: ff832d2c2031840e79e2cb8808d67fa9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / No presente trabalho aplica-se a técnica da retroanálise para estimar a perda progressiva de protensão devida à fluência do concreto, em uma viga de concreto protendido, pré-fabricado destinada à construção de pontes. Utiliza-se a norma brasileira NBR 6118: 2003 para o cálculo determinístico das perdas de protensão, baseando-se nas propriedades prescritas dos materiais, ações e condições de temperatura e umidade. Considerando-se os deslocamentos observados em laboratório nos primeiros meses de uma viga em escala natural, estima-se a parcela devida à fluência do concreto na perda de protensão a partir da identificação dos parâmetros pelo método dos mínimos quadrados. / In this work the back-analysis technique is used to estimate the progressive prestress loss due to the concrete creep, in a prefabricated prestressed concrete beam destinated to bridge construction. The brazilian code NBR 6118:2003 is used in the deterministic calculation of the prestress loss, based on the prescribed properties of materials, actions and temperature and content conditions. Taking in account the laboratory observed displacements in the early months of a beam in natural scale, the concrete creep parcel of the prestress loss is estimated from the parameters identification by the minimum squares method.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6717.pdf: 4234806 bytes, checksum: 7f07b52b026f378a97637a2bfdeef7a9 (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / In face of the needs to improve tools that increase productivity in project design, coupled with technical reliability, it was developed a free computer application that performs the equations and details the longitudinal reinforcement of pre-tensioned simply supported prestreessed beams, so it can assist professionals of the área. The program was developed in the graphical environment of Lazarus, which uses Pascal s programming language, in order to use object-oriented programming (OOP), facilitating the user who wishes to have access to the constituent objects. Initially, the user enters with the geometric cross-section s data, as well as the loading characteristics over the beam. In this way, the software will be able to pre-size its longitudinal reinforcement. According to NBR 6118:2014 is necesary to check tensions in both edges of the beam for the serviceability state combination (SLS) and ultimate limit state (ULS) in an empty-load stage, crack control requierments, as well as checks of deflections. The checking for ULS in full-load stage is made by checking the collapse section. Prestressing losses will be properly calculated according to criteria established in NBR 6118:2014, in order to obtain values closer to reality. Finally, the software checks the transverse reinforcement to see if it can resist the efforts of the shear force. This paper also presents the assumptions and normative precepts used in the program. Several examples of validation were made and it is shown how it can turn into an analysis tool. Also presents the listings and it is also given the different possibilities of expansion. / Frente às necessidades em se aprimorar ferramentas que aumentem a produtividade na elaboração de projetos, aliada à confiabilidade técnica, optou-se por desenvolver um aplicativo computacional livre que realiza o cálculo e o detalhamento da armadura longitudinal, ativa e passiva, de vigas com pré-tração e biapoiadas, de forma a auxiliar profissionais da área da engenharia civil no cálculo estrutural de vigas protendidas. O programa está desenvolvido no ambiente gráfico do Lazarus, que utiliza a linguagem Pascal, de forma a utilizar programação orientada ao objeto (POO), facilitando ao usuário que deseje ter acesso aos objetos constituintes. A princípio, o usuário entra com os dados geométricos da seção transversal, assim como os carregamentos solicitantes da viga. Desta forma, o programa esta apto a pré-dimensionar sua armadura longitudinal. São realizadas verificações de tensões, em ambas as bordas, para as combinações no estado limite de serviço (ELS) e no estado limite último (ELU) em vazio, a análise de abertura de fissuras e as verificações de flechas no elemento. A verificação no estado limite último no tempo infinito é feita verificando a ruptura da seção. As perdas de protensão são devidamente calculadas segundo critérios estabelecidos na NBR6118:2014, de forma a obter valores próximos com a realidade. Por fim, verifica-se a armadura transversal para resistir à força cortante. Neste trabalho são, ainda, apresentadas as hipóteses e preceitos normativos usados no programa. São feitos diversos exemplos de validação e mostra-se como o mesmo pode se transformar em ferramenta de análise. São ainda apresentadas as listagens e indicadas, também, as diversas possibilidades de expansão do mesmo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAMF.pdf: 3489250 bytes, checksum: 818ea4cdfa8e641b78dbdf5307e2a118 (MD5) Previous issue date: 2005-10-28 / This work shows some NBR 6118:2003 prescriptions, intending to study, analyze and discuss the aspects regarding to the determination of the efforts to check the punch and the detailed framework to struggle it and the deflection (arrow), in the systems of flat plates since they had suffered significant changes. It will be done a comparative analysis of consideration of the non physical linearity presented by structural calculation program CYPECAD to that one done according to NBR 6118:2003, using a grill analogy through the GPLAN program to do that, as it will be also solved some examples to determine the strain and the framework structure to the punch as to deflection in the flat plates. At last, it will be done a study of case of a building in solid flat plates that presents deflection problems, as well as project failures in the dimension of the flat to punch, which subjects deserve a high attention and concern under the vision and sight of NBR 6118:2003. Specifically it will be dealt the following subjects: General features of the system; Methods to determine the strain and dimension to the punch; Verification of the deflection of the flat; Utilization of the programs to determine the strain and deflection; Performance and some examples and a study of the case. / Este trabalho apresenta algumas das prescrições da NBR 6118:2003, com o objetivo de estudar, analisar e discutir aspectos referentes à determinação de esforços para a verificação à punção, detalhamento da armadura para combatê-la e aos deslocamentos verticais (flecha), nos sistemas de lajes-sem-vigas maciças, uma vez que as mesmas sofreram significativas alterações. Será feita uma análise comparativa da consideração da não linearidade física apresentada pelo programa de cálculo estrutural CYPECAD com a feita de acordo com a NBR 6118:2003, utilizando para isso a analogia de grelha através do programa GPLAN, como também serão resolvidos alguns exemplos tanto para a determinação de esforços e armação de combate à punção como para dos deslocamentos verticais nas lajes-sem-vigas. Finalizando será feito um estudo de caso de um edifício em lajes-sem-vigas que apresentava problemas de deslocamentos verticais, como também falhas de projeto no dimensionamento das lajes à punção, assuntos esses merecedores de uma maior atenção, preocupação e abrangência aos olhos da NBR 6118:2003. Especificamente, serão abordados os seguintes assuntos: características gerais do sistema; métodos de determinação de esforços e dimensionamento à punção; verificação de deslocamentos verticais das lajes; utilização de programas para determinação de esforços e deslocamentos; realização de alguns exemplos e um estudo de caso.

O objetivo principal deste trabalho é a obtenção dos modos e as freqüências naturais de vigas de variação linear e em forma de cunha, com condições de contorno clássicas e não-clássicas, descritas pelo modelo estrutural de Euler-Bernoulli. A forma dos modos foi determinado com o uso das funções cilíndricas. No caso forçado se considera uma força harmônica e se resolve o problema pelo método espectral, utuilizando o software simbólico Maple V5. Realiza-se uma análise comparativa dos resultados obtidos com os resultados existentes na literatura para vigas uniformes.

A consolidação das técnicas de dosagem e fabricação de concretos auto-adensáveis com reduzida relação a/c pode ser considerada como um dos desenvolvimentos mais impactantes da nova tecnologia do concreto. No Brasil a utilização deste tipo de concreto, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é relativamente modesta. Projeta-se, todavia, uma considerável expansão nos próximos anos, em função das vantagens que este material oferece. Por isso, várias instituições têm buscado aprofundar o conhecimento sobre o concreto auto-adensável (CAA), através de estudos e pesquisas sobre o comportamento e características desse novo material. Visando colaborar para um melhor conhecimento sobre as propriedades de concretos autoadensáveis no estado endurecido, foi efetuado um estudo sobre o comportamento, em termos de deformação instantânea e lenta, de vigas fabricadas com CAA. O programa experimental compreendeu a análise de seis vigas de concreto armado dimensionadas segundo as exigências da NBR 6118/2003.Para fabricação das mesmas foi utilizado um concreto convencional, com teor de argamassa de 55%, que serviu como referência, e dois concretos auto-adensáveis, com teores de argamassa de 55% (similar ao do convencional) e 60% (típico de concretos auto-adensáveis). As vigas permaneceram em carga durante aproximadamente cinco meses, durante os quais foi registrada a evolução dos deslocamentos transversais do centro e do terço médio. Os resultados experimentais foram comparados com valores numéricos obtidos através da norma brasileira e do emprego de um modelo computacional baseado em elementos finitos. De uma forma geral, verificou-se que concretos auto-adensáveis possuem comportamento similar ao concreto convencional, podendo ser utilizada, para o dimensionamento de peças com este concreto, a mesma norma utilizada para estruturas de concreto convencional. Verificou-se, porém, que o modelo simplificado da norma brasileira vigente para estimativa da deformação total de longo prazo não apresentou dados coerentes com os resultados coletados em ensaio, subestimando os valores obtidos. Uma análise mais precisa foi possível através de um modelo de elementos finitos. Verificou-se, todavia, que para avaliar o comportamento de vigas de concreto armado em ambiente similar ao do ensaio, é imprescindível a inclusão dos efeitos da retração. / Self-compacting concrete (SCC) is considered by many researchers and field engineers as one of the most important recent developments in concrete technology. Despite the considerable advantages that are associated with the use of this special concrete, its use in Brazil is still limited, although there is a growth trend. A strong market expansion is expected in a short period, reproducing what is now happening in Europe and the US. Therefore, many research institutions have been trying to increase the scientific knowledge about SCC, trough studies and researches focused on this new material. In this paper, a study about the immediate and long-term deflections of reinforced concrete beams using SCC is presented, aiming to increase the knowledge about the properties of the self-compacting concrete in its hardened state. In the experimental part of this study, a comparison between the maximum deflections registered in concrete beams under constant load, made with conventional and SCC concrete, is carried out. The experimental program involved the casting and testing of six beams with the same geometry, longitudinal and transversal reinforcement, and subjected to the same load pattern. The beam prototypes were designed according to the Brazilian standard NBR 6118/2003, with a 210cm span and an 18x10cm cross-section. Two types of concrete with different mortar contents have been used: one conventional concrete with a mortar content of 55%, and two SCCs with mortar contents of 55% and 60%. The beams were put under load during approximately five months. The mechanical properties of concrete have been determined and the maximum deflections have been measured throughout this period. The experimental results have been compared with numerical estimates obtained using procedures recommended by the Brazilian standard and with estimates from a FEM computational model. Overall, it was found that self-compacting concrete has a similar behavior to conventional concrete, for the same mortar content, and can be designed with the same criteria used for conventional concrete structures. The estimates obtained using the Brazilian standard, however, underestimated the maximum deflections in relation to the experimental data collected. Better estimates were obtained using the FEM model, when temperature and humidity data was used to account for the shrinkage.

O emprego das vigas mistas na atualidade é uma das opções atrativas para a construção de pontes e das lajes dos andares de prédios. A obtenção das melhores características individuais em resistência e rigidez dos materiais envolvidos é aproveitada neste tipo de estruturas. O presente trabalho visa à formulação de um modelo matemático e sua implementação numérica através de um código computacional capaz de representar com confiabilidade este tipo de estruturas para cargas de curta duração. Assim é utilizada a teoria de plasticidade associada com um algoritmo de retorno explícito para o concreto e o aço estrutural, sendo inserido estes procedimentos dentro de um processo incremental iterativo baseado num critério de convergência de forças ou deslocamentos. Para a modelagem da laje de concreto é desenvolvido o elemento finito quadrilátero de casca degenerada de oito nós, que considera as tensões de corte fora do plano, usando a teoria de Reissner-Mindlin. O fenômeno de travamento por cortante, característico neste tipo de elemento finito, é solucionado usando uma regra de integração reduzida e uma modificação do fator de forma aplicado às tensões de corte. Para a modelagem da viga de aço foi implementado um elemento de casca poliédrica produto do acoplamento das rigidezes do elemento de placa delgada e de membrana proposto por Batoz & Tahar (1982) e Ibrahimbegovic et al. (1990), respectivamente. Os conectores de corte são modelados mediante elementos de barra tridimensional viga-coluna que unem os planos médios da laje de concreto e mesa superior da viga de aço nas posições reais dos conectores de corte de acordo com os relatórios experimentais para os exemplos estudados. A compatibilidade nas rotações e deslocamentos axiais no conector é conseguida mediante a inclusão de valores muito grandes nas rigidezes correspondentes. O trabalho em conjunto dos três elementos desenvolvidos, laje de concreto, viga de aço e conectores, possibilita a abordagem de qualquer estrutura complexa do tipo viga mista. A validação do modelo numérico proposto é demonstrada através dos exemplos de aplicação testados. / Currently, composite sections are one of the more attractive options to be used for bridge and building floors construction. The reason is that the best individual characteristics in strength and stiffness of the involved materials are obtained for these structures. Formulation of a mathematical model and its numerical implementation for a reliable simulation of these structures for short time analysis is the main objective of the present work. An associated theory of plasticity and an explicit return algorithm for concrete and steel materials are used, being these procedures part of the well known incremental iterative procedure based on criteria of unbalanced forces or displacements. The quadrilateral degenerated shell element of eight nodes, which considers out of plane shear stresses in accordance with Reissner-Mindlin theory was developed to modeling the concrete slab. The shear locking phenomena for these elements was avoided with a reduced integration rule and by using a modified shape factor for shear stresses. For modeling the steel beam, a plane shell element, which is originated by the assemble of the plate element and membrane element proposed by Batoz & Tahar (1982) and Ibrahimbegovic et al. (1990) was formulated. The shear stud connectors were modeled trough a three-dimensional bar element, which joint the middle plane of the concrete slab and the middle plane of the top steel flange of the steel beam representing the actual positions of the connectors, according to the experimental works for the examples studied here. These three elements, working simultaneously allow to model any complex structure of composite section. The validation of the numerical model is demonstrated with the aid of several examples.

Dissertação de Mestrado apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / O cimento Portland, largamente utilizado na construção civil no Brasil é um grande gerador de poluentes. Sua produção consome 2% de toda a energia global, e é responsável por 5% da emissão de dióxido de carbono (CO2) de todo o mundo. Essas emissões contribuem em grande parte para o aumento do efeito estufa. Nos últimos anos, o rápido crescimento em pesquisas e desenvolvimento de materiais a base de geopolímeros, indica que o uso de geopolímero mostra um caminho para a redução do impacto ambiental na comparação deste material com o cimento Portland , visto que a produção deste material geopolimérico demanda de menor energia e emite menor quantidade de agentes poluentes ao meio ambiente. Este trabalho apresenta o metacaulim, como uma alternativa de aglomerante em substituição ao cimento Portland para a utilização em elementos estruturais de concreto armado. O resultado obtido mostra que este aglomerante apresenta características de resistência muito semelhantes ao cimento Portland quando em sua substituição. Como resultados complementares, esta pesquisa testou a adição de macrofibras nas concentrações de 10 kg/m³, 20 kg/m³, 30 kg/m³ no intuito de incrementar a resistência. Quando adicionadas macrofibras de aço no concreto geopolimérico, a resistência a tração apresentou incremento significativo quando utilizadas na quantidade de 30Kg/m3. Quanto a tenacidade, todas as amostras apresentaram maiores valores, confirmando que as fibras formam uma rede de sustentação as peças após o rompimento. De modo geral, pode-se concluir que o aglomerante Metacaulim pode ser um concorrente ao cimento Portland, carecendo ainda de estudos e normas para viabilizar a sua aplicação direta. A adição de fibras de aço neste material também apresenta-se como uma alternativa no ganho de tenacidade e resistência a tração.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A utilização de fibras de aço no concreto visa aumentar principalmente a tenacidade pós-pico, em virtude da aderência das fibras a matriz cimentícia e melhorar o comportamento frágil do concreto. Entretanto como existem diversas tipologias de fibras de aço, pode-se dizer que a principal diferença está na caracterização entre macrofibras e microfibras que de modo geral servem para amenizar a macrofissuração e microfissuração, respectivamente. Dentro deste contexto, este trabalho busca avaliar a utilização de microfibras (20 kg/m³), macrofibras (20 kg/m³) e a hibridização (microfibras (10 kg/m³) + macrofibras (10 kg/m³)) inseridas em um concreto de alta resistência (fck = 80 MPa) atuando como reforço na face tracionada de vigas armadas grandes (12x20x160 cm³) de concreto de alta resistência, e como complemento foram analisadas: a resistência à flexão em vigas pequenas não armadas (10x10x35 cm), a resistência à compressão e módulo de elasticidade em corpos de prova cilíndricos (20xØ10 cm). Todos os ensaios foram comparados com a referência de concreto de alta resistência sem adição de fibras. Após a execução dos ensaios experimentais todos os resultados foram analisados por meio de uma análise de variância (ANOVA). Os resultados mostraram que na resistência à compressão houve um acréscimo de aproximadamente 8% para todas as composições com fibras em relação a referência. Quanto ao módulo de elasticidade foi verificado valores similares entre todos grupos. Para as vigas pequenas o principal acréscimo foi na tenacidade, sendo que as macrofibras geraram o melhor desempenho. E por fim, com relação as vigas grandes, pode-se dizer que a melhor vantagem foi o aumento da capacidade portante quanto ao momento de fissuração e rotação plástica, sendo que a melhor composição também foram as macrofibras isoladas. De modo geral, podese concluir que a aplicação do reforço com fibras de aço na face tracionada das vigas grandes se mostrou eficaz embora não apresentar incrementos na resistência última, as fibras contribuíram de forma satisfatória a fissuração.