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VOL.2 - NUM.1 - MARCH/2006 |
Directions
of the new Brazilian standard NBR 15200:2004 for concrete
structures design in fire conditions – a comparative analysis
to NBR 6118:2003
Diretrizes da nova norma brasileira NBR
15200:2004 para projeto de estruturas de concreto em situação
de incêndio – uma análise comparativa com a NBR
6118:2003
Full Paper: Trabalho Completo:
C. N. COSTA, V. P. SILVA
Abstract
Concrete structures should ensure the support ability in fire conditions, to
allow the occupants escape and, if necessary,
the fire control operations in safety. Specific standards to concrete structures
design in fire conditions are common in
Developed countries, where the structural elements are usually designed, based
on the known “tabular method”. In the
last year, the standard NBR 15200:2004 – “Projeto de estruturas de concreto em
situação de incêndio – Procedimento”
(Design of concrete structures in fire condition – Procedures) was published
to complete the standardization of the design
of concrete structures in Brazil. This paper presents the basic rules of the
design of concrete structures in fire conditions
and the standards comparison between the recent NBR 15200:2004, and the current
NBR 6118:2003 to design of concrete structures at room temperature.
Keywords: structural concrete, safety, high temperatures, fire.
Resumo
As estruturas de concreto devem assegurar a capacidade de suporte em situação
de incêndio, a fim de permitir a fuga
dos usuários e, se necessárias, as ações de combate
do sinistro em segurança. Recentemente, foi publicada a NBR
15200:2004 – “Projeto de estruturas de concreto em situação de
incêndio – Procedimento”, complementando a normatização
de projeto de estruturas de concreto do Brasil. O entendimento e a aplicação
da nova norma requer o conhecimento
de novos conceitos de segurança e termos técnicos da Engenharia
de estruturas em situação de incêndio.
Neste trabalho, são apresentadas as diretrizes básicas de projeto
de estruturas de concreto em situação de incêndio e
uma comparação das dimensões mínimas estabelecidas
para elementos de concreto, entre a nova NBR 15200:2004 e a NBR 6118:2003
para projeto à temperatura ambiente.
Palavras Chave: concreto estrutural, segurança, altas temperaturas,
incêndio.
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FLEXURAL STIFFNESS
IN SIMPLE BENDING
Rigidez de Peças em Flexão
Simples
Full Paper:
ROBERTO BUCHAIM
Abstract
The determination of displacements of a structure at Service and Ultimate Limit
States demands the use of constitutive
materials laws with due consideration of cracking, reinforcement tension stiffening
and also plastic segments. As the safe
dimensioning imposes, at critical sections, a top moment coming from magnified
loads, simultaneously with reduced
strengths, it then becomes evident that, in elements in simple bending, the bending
moment at first yielding, determined
without any reduction in strengths, is greater than the dimensioning one. This
means that, in absence of axial compression
force, the bending moment – curvature relation, which is the base to determine
flexural stiffness, is closer, in most
part of the structure, to the one obtained with linear materials laws (State
II). This paper confirms, by several numerical
comparisons, that it is correct and easier to use Hooke’s law not only for the
steel but also for the concrete. In simpler
cases, expressions for an equivalent flexural stiffness are given, which is constant
throughout the structural element and
causes the same displacement at the center of the span, taking the ratio between
cracking and maximum bending
moments as free variable and the reinforcement as parameter.
Keywords: Reinforced concrete, Simple bending, Flexural stiffness, Tension
stiffening.
Resumo
Na determinação de deslocamentos de estruturas, em serviço
e na situação de cálculo, devem ser consideradas as
leis
constitutivas dos materiais, a fissuração do concreto, o enrijecimento
da armadura tracionada, bem como os segmentos
plastificados. Tendo em vista que o dimensionamento impõe um momento
“teto” nas seções críticas, decorrente das ações
majoradas e, simultaneamente, das resistências de cálculo (minoradas), é evidente
que, nas peças em flexão simples, esse
momento de cálculo é inferior àquele do início
de escoamento da armadura tracionada (sem a minoração das resistências).
Com isto, na ausência de força axial de compressão o diagrama
momento-curvatura, de onde decorre a rigidez à flexão,
aproxima-se, na maior parte da estrutura, do obtido no Estádio II (linear).
Assim sendo, comprova-se neste trabalho,
através de várias comparações numéricas,
que é correto e mais fácil usar a rigidez à flexão
decorrente da adoção da lei de
Hooke para o concreto e para o aço. Nos casos mais simples determina-se,
ainda, a rigidez equivalente dessas peças,
constante e que leva à mesma flecha na seção central,
em função do quociente entre os momentos de fissuração
e
máximo, tendo a taxa geométrica da armadura como parâmetro.
Palavras Chave: Concreto armado, Flexão simples, Rigidez à flexão,
Enrijecimento da armadura tracionad
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Pull-out behavior of deformed bars using high strength self-compacting concrete and high strength ordinary concrete
Comportamento da aderência em modelos de arrancamento utilizando concretos auto-adensáveis e concretos convencionais de alta resistência
Simples
Full Paper:
F. M. ALMEIDA FILHO, A. L. H.
C. EL DEBS
Abstract
The present research evaluates the bond behavior in pull-out
tests using high strength self-compacting concrete and
steel bars of 10 and 16 mm, and compares the results
with similar pull-out tests in ordinary concrete, of
same compressive
strength. In the experimental study, the same materials
were used for both cases, allowing a better evaluation
of
the pull-out models behavior. The tests results were
analyzed from a statistical point of view, evaluating
the variability of
the response. As results, it was observed that the behavior
of both models was similar, showing that the self-compacting
concrete, besides promoting a series of advantages in
its fresh state uses, it also guarantees a similar behavior
in the hardened state.
Keywords: Self-compacting concrete, pull-out test,
bond behavior, steel-concrete interface, ordinary concrete,
comparison.
Resumo
A presente pesquisa avalia o comportamento da aderência
em modelos de arrancamento utilizando concreto auto-adensável
de alta resistência e barras de aço de 10
e 16 mm, e compara com modelos similares de arrancamento
em concreto
convencional de mesma resistência à compressão.
No estudo experimental foram utilizados os mesmos materiais
para ambos os casos para melhor avaliação
do comportamento dos modelos de arrancamento. Esses modelos
foram
avaliados do ponto de vista estatístico avaliando
a variabilidade de sua resposta. Como resultados, o comportamento
de
ambos os modelos foi similar, mostrando que o concreto
auto-adensável, além de promover uma série
de vantagens em
sua utilização no estado fresco, garante
um comportamento similar no estado endurecido.
Palavras Chave: concreto auto-adensável, ensaio
de arrancamento, aderência, contato aço-concreto,
concreto convencional.
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Resistant Core
Section of High Strength Concrete Columns with Fibres Addition
Núcleo Resistente em Pilares
de Concreto de Alta Resistência com Adição
de Fibras Metálicas
Full Paper: Trabalho Completo:
A.E.P.G.A. JACINTHO, J.S. GIONGO,
T.N. BITTENCOURT, A.C. ARAÚZ
Abstract
This experimental work investigation is about concrete
columns of high strength silica fume and steel fibre
reinforced
concrete, under centric load, using concrete reinforcement
cover of 2 cm and 5cm. Square cross section of columns
of 20cm x 20cm and 120cm high was used for all specimens,
but stirrup spacing and fibre reinforcement were varied.
The longitudinal reinforcement ratio remained unchanged.
The objective of this work was to analyze if increasing
the
concrete cover thickness of the models the cross section
strenght remains the same. Other researches have proved
that
the resistant cross section is delimited only by the
stirrups, for circular, square or rectangular section.
In this work it was observed that increasing the cover
thickness contributes to a resistant cross section of
columns.
Keywords: columns, high strenght concrete, fibre concrete,
steel fibres, cover, resistant cross section.
Resumo
Este trabalho visa analisar os resultados experimentais
obtidos após estudo do comportamento de pilares,
moldados
com concreto armado de alta resistência com adição
de sílica ativa e fibras metálicas, submetidos à compressão
simples,
com 2cm de espessura de cobrimento da armadura e com 5cm
de espessura. A seção transversal dos pilares
era quadrada,
de 20cmx20cm e altura de 120cm, para todos os modelos,
com espaçamento entre estribos e taxa volumétrica
de
adição de fibras metálicas variados.
A taxa de armadura longitudinal permaneceu a mesma para
todos os modelos. O
objetivo deste trabalho foi a verificação
se mesmo com o aumento da espessura do cobrimento da armadura,
o mesmo
não influenciaria a seção resistente
do pilar, visto que em outras pesquisas, ficou comprovado
que esta seção é formada
apenas pelo núcleo da seção transversal,
tanto para pilares de seção circular quanto
para elementos de seção transversal
quadrada ou retangular. Como resultado observou-se que
a medida que se aumenta a espessura do cobrimento,
este passa a contribuir com a seção resistente
do pilar para a ação da força última.
Palavras Chave: pilares, concreto de alta resistência,
concreto com fibras, fibras metálicas, cobrimento,
seção resistente.
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Nonlinear Probabilistic
Analysis of Precast Prestressed Girders Made Continuous
Análise Probabilística
Não-Linear de Vigas Contínuas Pré-Fabricadas
e Pré-Esforçadas
Full Paper:
C. F. SOUSA, A. SERRA NEVES
Abstract
TThis article analyzes the behavior in service of bridge
decks which are built with precast beams, connected at
supports
through ordinary reinforcement bars, without continuity
prestress cables. In this type of structure, there is
significant
change in stress over time. This is mainly due to delayed
concrete deformation, resulting from creep and shrinkage.
As
creep and shrinkage are two of the properties of concrete
that show the greatest variation, the structural response
is likely
to show significant variability. The main objective of
the study is to assess the range of variation in structural
response of
this type of structure. In particular, it seeks to assess
the importance of this variability in terms of structural
performance
during service. In order to achieve this, a probabilistic
analysis is carried out, based on a Monte Carlo simulation.
Keywords: prestressed concrete bridges; non-linear analyses;
Monte Carlo simulation.
Resumo
Neste artigo é tratada a análise
do comportamento em serviço de tabuleiros construídos
com vigas pré-fabricadas, ligadas
na zona dos apoios com armaduras ordinárias, isto é,
sem pré-esforço de continuidade. Nestas obras
há uma evolução
temporal significativa dos esforços e tensões
instalados, evolução essa que é motivada
essencialmente pelas deformações
diferidas do betão, por fluência e retracção.
Como a fluência e a retracção são
das propriedades do betão com maior
variabilidade, a resposta estrutural terá também
uma variabilidade significativa. O objectivo principal
deste trabalho consiste
na avaliação da variabilidade da resposta
estrutural deste tipo de obras, e da importância
dessa variabilidade sobre o
desempenho da estrutura durante a fase de serviço.
Para atingir tal objectivo, é realizada uma análise
probabilística,
através de uma simulação de Monte
Carlo.
Palavras Chave: pontes em betão pré-esforçado;
análise não-linear; simulação
de Monte Carlo.
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