This study aims to develop three stabilized mortars to masonry using air entraining agents and settling retardant plasticizer to compare with a conventional mortar with lime. It was analyzed consistency index, specific gravity, air entrained content, water retentivity, setting time through the heat of hydration, mortar shrinkage/expansion, compressive strength, resistance to sulphate and tensile strength in bonding. The results exhibited that the presence of the settling retardant plasticizer affected the consistency index making the mortar more workable for a longer time. The presence of additives made the stabilized mortars lighter with lower mass density and higher incorporated air content. The presence of lime provided high water retentivity in the conventional mortar while the setting retardant plasticizer improved the water retentivity in the stabilized mortars. The initial setting time of the stabilized mortars occurred after approximately 50 hours. Conventional mortar lost its workability quickly after 2 hours. In conventional mortar, shrinkage occurred, while stabilized mortars had expansion. The conventional mortar exhibited better compressive strength, while the excess of additives can affected negatively this property in the stabilized mortars. Conventional mortar proved to be less resistant to sulphate attack. Tensile strength in bonding was better in a stabilized commercial mortar tested.

Keywords: stabilized mortar, brickwork and masonry, materials technology, sustainability

Este estudo tem como objetivo desenvolver três argamassas estabilizadas para alvenaria com aditivo incorporador de ar e plastificante retardador de pega para comparar com uma argamassa convencional com cal. Foi analisado o índice de consistência, a massa específica, o teor de ar incorporado, a retenção da água, o tempo de pega através do calor de hidratação, a retração/expansão da argamassa, a resistência à compressão, a resistência ao sulfato e a resistência de aderência à tração. Os resultados mostraram que a presença do plastificante retardador de pega afetou o índice de consistência, tornando a argamassa trabalhável por mais tempo. A presença de aditivos tornou as argamassas estabilizadas mais leves, com menor densidade e maior teor de ar incorporado. A presença da cal proporcionou alta retenção de água na argamassa convencional, enquanto o plastificante retardador de pega melhorou a retenção de água nas argamassas estabilizadas. O tempo inicial de pega das argamassas estabilizadas ocorreu após aproximadamente 50 horas. A argamassa convencional perdeu sua trabalhabilidade rapidamente após 2 horas. Na argamassa convencional, ocorreu retração, enquanto que nas argamassas estabilizadas houve expansão. A argamassa convencional apresentou melhor resistência à compressão, enquanto que o excesso de aditivos pode ter afetado negativamente essa propriedade nas argamassas estabilizadas. A argamassa convencional mostrou-se menos resistente ao ataque por sulfato. A resistência de aderência à tração foi melhor na argamassa comercial estabilizada testada.

Palavras-chave: argamassa estabilizada, alvenaria, tecnologia de materiais, sustentabilidade.

The optimum content of ether polycarboxylate-based superplasticizer, determined by rotational rheometry, and its effects on the environmental impacts of concretes were studied for cement and limestone filler. To assess the consistency and water reduction, flow-table tests were performed. Then, cement content reduction and binder and carbon intensity indexes were determined through estimation based on theoretical concretes. The evaluated pure and blended cements present significant variability of the optimum consumption of the admixture. The fillers consumed less superplasticizer per area than the other materials and compositions with fillers allowed for greater reduction of water content. The mixtures with superplasticizer presented lower cement rate and binder and carbon intensity indexes. The usage of this type of admixture in optimal content can reduce environment impacts, according to the parameters analyzed.

Keywords: superplasticizer, ether polycarboxylate, cement, binder efficiency, environment impacts.

Foram estudados, em cimentos e fillers calcários, os teores ótimos de superplastificante (base policarboxilato éter), determinados através de reometria rotacional, e estimados seus efeitos nos impactos ambientais de concretos. Ensaios de espalhamento de argamassas em mesa de consistência foram feitos para determinação da redução de água e estimação de redução do cimento e intensidades de ligantes (IL) e CO2 (IC) em concretos teóricos. Os cimentos estudados apresentaram significante variação de consumo de superplastificante. Os fillers consumiram menos aditivo por unidade de área do que os demais materiais e suas composições apresentaram maior redução de água. O uso de superplastificantes levou à redução do consumo de cimento e das intensidades de ligante e carbono. A otimização do teor de superplastificante se mostrou eficiente para a redução de impactos ambientais.

Palavras-chave: superplastificante, policarboxilato éter, cimento, eficiência, impacto ambiental

Abstract

This paper presents a reliability-based calibration of partial safety factors for Brazilian codes used in the design of concrete structures. The work is based on reliability theory, which allows an explicit representation of the uncertainties involved in terms of resistances and loads. Regarding the resistances, this study considers beams with concrete of five classes (C20, C30, C40, C50 and C60), three ratios between base and effective depth (0.25, 0.50 and 0.75), three longitudinal reinforcement ratios (ρmin, 0.5% and ρmax) and three transverse reinforcement ratios ( , and ). In terms of loads, this work considers seven ratios between live loads and permanent loads (qn/gn), and seven ratios between wind loads and permanent loads (wn /gn ). The study also adopts a single value for the target reliability index (βtarget = 3.0). Results show that the optimized set of partial safety factors leads to more uniform reliability for different design situations and load combinations.

Keywords: code calibration, concrete structures, structural safety, reliability, safety, NBR 8681, NBR 6118.

Este artigo apresenta a calibração, baseada em confiabilidade, dos coeficientes parciais de segurança das normas brasileiras utilizadas no dimensionamento de estruturas de concreto. O trabalho está fundamentado na teoria de confiabilidade, que permite uma representação explícita das incertezas envolvidas em termos das resistências e ações. No que tange às resistências, são consideradas vigas projetadas para resistir a esforços de flexão e cisalhamento com concretos de cinco classes (C20, C30, C40, C50 e C60), três razões entre base e altura útil (0,25, 0,50 e 0,75), três taxas geométricas de armaduras longitudinais (ρmin, 0,5% e ρmax) e três taxas de armaduras transversais ( , e ). No tocante às ações, são consideradas sete razões entre os carregamentos acidental e permanente (qn/gn), e sete razões entre os carregamentos do vento e permanente (wn /gn ). O estudo ainda adotou um único valor para o índice de confiabilidade alvo (βalvo = 3,0). Os resultados mostraram que os conjuntos otimizados dos coeficientes parciais de segurança conduzem a uma confiabilidade mais uniforme para diferentes situações de projeto e combinações de carregamentos.

Palavras-chave: calibração de norma, estruturas de concreto, confiabilidade, segurança, NBR 6118, NBR 8681.

Abstract

Self-consolidating concrete stands out for its high fluidity and stability, which are obtained by the reduction of the coarse aggregate dimensions and content in the mixture and also by the addition of superplasticizer and viscosity modifiers. An experimental test program was carried out to evaluate the influence of these particularities of self-consolidating concrete mixtures on the shear capacity of beams with shear reinforcement. Four mixtures of self-compacting concrete and two mixtures of conventionally vibrated concrete with different coarse aggregate size and volume were used for the production of beams to be tested under flexure. The experimental results were compared to those estimated by the ACI-318, CAN A23.3, EC-2 and NBR 6118 design codes. The results demonstrated that the reduction of coarse aggregate dimensions and content in self-compacting concrete mixture did not significantly influence the ultimate shear strength. The shear strengths obtained experimentally were considered adequate to codes estimates, for both concrete types.

Keywords: self-consolidating concrete, shear resistance, aggregate interlock, beams.

O concreto autoadensável se destaca pela alta fluidez e estabilidade, sendo estas propriedades obtidas com a redução da granulometria e volume de agregado graúdo da mistura, adição de materiais finos e a utilização de aditivos superplastificantes e modificadores de viscosidade. Um programa experimental foi realizado para avaliar a influência destas particularidades de dosagem do concreto autoadensável na resistência ao cisalhamento de vigas de concreto com armadura transversal. Quatro misturas de concreto auto adensável e duas misturas de concreto convencionalmente vibrado com dimensão máxima e volume de agregado graúdo diferenciados foram utilizados para produção de vigas a serem ensaiadas a flexão com o intuito de comparar os resultados obtidos com os os estimados pelas normas de dimensionamento de estruturas ACI318, CAN A23.3, EC-2 e NBR 6118. Os resultados demonstraram que a redução da granulometria e volume de agregado graúdo no concreto autoadensável não influenciaram significativamente na resistência última ao cisalhamento. Entretanto, verificou-se um aumento da parcela de resistência atribuída ao concreto e mecanismos alternativos nas vigas de concreto autoadensável em relação ao concreto convencionalmente vibrado. As resistências ao cisalhamento obtidas experimentalmente foram consideradas adequadas às estimativas das normas, tanto para o concreto convencional quanto para o autoadensável.

Palavras-chave: concreto autoadensável, resistência ao cisalhamento, engrenamento de agregados, vigas

Abstract

Herein will be presented a study on the use of parameter γz for reinforced concrete frames in fire situation. Currently, there are no results of similar research for concrete structures, since the subject has not received the adequate attention. In fire situation, many of the horizontal actions are no longer considered in exceptional load combination, leaving only the horizontal action due to the global geometric imperfections. Once the equivalent horizontal forces to these imperfections are obtained, the parameter is applied. One of the conclusions was that the parameter γz is not adequate, in particularly for high buildings, indicating that more research is necessary. Even so, using γz for room temperature, we conclude that fires that affect lower floors are more damaging to the building and more floors under fire also lead to worse results.

Keywords: fire, parameter γz, geometric non-linearity

A seguir será apresentado um estudo sobre o uso do parâmetro γz em pórticos de concreto armado em situação de incêndio. Atualmente, não se têm resultados de investigação similar em estruturas de concreto, já que o tema não tem recebido atenção adequada. Em situação de incêndio muitas das ações horizontais deixam de ser consideradas na combinação excepcional de carregamento, restando apenas a ação horizontal decorrente das imperfeições geométricas globais. Obtidas as forças horizontais equivalentes a essas imperfeições, aplica-se o parâmetro citado. Uma das conclusões foi de que o parâmetro γz não se mostrou adequado em especial para edifícios mais elevados, indicando a necessidade de mais pesquisa sobre esse assunto. Ainda assim, empregando-se o γz, concluiu-se que incêndios que afetam andares inferiores são mais prejudiciais ao edifício e mais andares atingidos também levam a piores resultados.

Palavras-chave: incêndio, parâmetro γz, não linearidade geométrica

Abstract

High strength concrete (HSC) has found many applications in civil engineering structures such as in high-rise buildings, and bridges. The mechanical properties of HSC are sometimes different than of normal strength concrete (NSC). In particular, HSC possess lower creep strains compared to NSC. As a result, members constructed using HSC have been found to deflect less under sustained long-term loads. However, formulas used by current codes of practice such as ACI (318) code and Australian standard (AS-3600) for predicting the long-term deflections don’t account for effects of HSC. This study aims to present a theoretical formula to calculate the long-term deflections for reinforced concrete beams made from NSC and HSC, taking into account the influence of HSC. The formula was derived from curve fitting analysis of long-term deflections obtained from several experimental tests available in literature. The presented equation considers the effects of several factors, such as compressive strength of concrete, and reinforcement at compressive zone, found in the experiments to have a significant impact on long-term deflections. The results of the equation were compared with experimental results of other researchers, and a good agreement was obtained. Following a parametric study, the long-term deflections were found to decrease to about 50% when increasing the concrete’s compressive strength from 20 to 100 MPa. The compressive steel reinforcement was found less effective in the case of HSC.

Keywords: high strength concrete, creep, shrinkage, reinforced concrete, long-term, deflection.

El hormigón de alta resistencia (HSC) ha encontrado muchas aplicaciones en estructuras de ingeniería civil, como en edificios de gran altura y puentes. Las propiedades mecánicas de HSC son a veces diferentes de hormigón de fuerza normal (NSC). En particular, HSC posee cepas de fluencia más bajas en comparación con la NSC. Como resultado, los miembros construidos con HSC se han encontrado para desviar menos bajo cargas sostenidas a largo plazo. Sin embargo, las fórmulas utilizadas por los códigos de práctica actuales, como el código ACI (318) y el estándar australiano (AS-3600) para predecir las desviaciones a largo plazo, no tienen en cuenta los efectos de HSC. Este estudio tiene como objetivo presentar una fórmula teórica para calcular las deflexiones a largo plazo para vigas de hormigón armado hechas de NSC y HSC, teniendo en cuenta la influencia de HSC. La fórmula se derivó del análisis de ajuste de curvas de las deflexiones a largo plazo obtenidos de varias pruebas experimentales disponibles en la literatura. La ecuación presentada considera los efectos de varios factores, como la resistencia a la compresión del hormigón, y el refuerzo en la zona de compresión, que se encuentra en los experimentos para tener un impacto significativo en las deflexiones a largo plazo. Los resultados de la ecuación se compararon con los resultados experimentales de otros investigadores, y se obtuvo un buen acuerdo. Después de un estudio paramétrico, se descubrió que las deflexiones a largo plazo disminuían a aproximadamente 50% cuando aumentaba la resistencia a la compresión del hormigón de 20 a 100 MPa. El refuerzo de acero compresivo se encontró menos eficaz en el caso de HSC.

Palavras-chave: hormigón de alta resistencia, fluencia, encogimiento, hormigón armado, a largo plazo, deflexión.

Abstract

This paper presents the results of a theoretical-experimental study on the aerodynamic behavior of a 150m high, slenderness 30, concrete chimney. For the wind tunnel tests two scaled models were built: one rigid for the measurement of the external pressures, and other aeroelastic, in which the main dynamic characteristics of the real structure were reproduced. The dynamic response under atmospheric turbulence (along-wind direction) is described in the paper and is compatible with the methodology of the Brazilian wind code NBR-6123. A brief analysis of the transversal response due to vortex shedding is presented according to the Canadian Wind Code NBCC. It is observed that, due to the low frequency of the structure, the dynamic approach leads to results significantly larger than those obtained from applying the conventional static approach of gust wind speed. The presence of the neighborhood have increased the loads on the structures.

Keywords: wind, chimneys, dynamic response, wind tunnel, aeroelastic modeling.

Este trabalho apresenta os resultados da determinação teórico-experimental do comportamento aerodinâmico de uma chaminé esbelta de concreto armado, com 150m de altura e esbeltez 30. Foram construídos dois modelos reduzidos: um rígido para medição das pressões e outro aeroelástico, reproduzindo as principais características dinâmicas da estrutura real. A resposta dinâmica à turbulência atmosférica é descrita no trabalho, compatível com a metodologia da NBR-6123. Também é apresentada uma análise da resposta transversal ao desprendimento de vórtices, segundo o método da Norma Canadense NBCC. Devido à baixa frequência fundamental da estrutura, o método dinâmico conduz a esforços significativamente maiores do que aqueles obtidos com o método estático convencional de velocidade de rajada. Observa-se também que a presença da vizinhança influenciou negativamente os resultados, majorando os esforços atuantes nas estruturas.

Palavras-chave: vento, chaminés, resposta dinâmica, túnel de vento, modelagem aeroelástica.

Abstract

The use of nano-particles is a current trend that may play an important role for improving the mechanical performance of Portland cement. The aim of this study is to evaluate the effect of nano-silica on Portland cement matrix. The particle size distribution of Portland cement matrix was modified by the incorporation of 11, 6.2, 3.1, 1.7, 0.85 and 0.42 wt.% of nano-silica. The water demand and the consumption of dispersant were adjusted, and the rheological properties of suspensions were analyzed through rotational rheometry. The mechanical performance of studied mixtures was evaluated by the compressive strength. The pore size distribution was measured by mercury intrusion porosimetry (MIP), and the hydration was analyzed through X-ray diffractometry. The rheological behavior presented a considerable changed, as a consequence of high specific surface area of nano-particles. The optimum content of nano-silica, or the smaller quantity of nano-particles, that leads to the maximum strength gain, varied according to the water to solids ratio. An increasing on the hydration and a pore refinement were obtained due to the use of silica nanoparticles. The particle’s packing and the pozzolanic reaction were the two main effects of nano-silica on the microstructure of Portland cement matrix.

Keywords: rheology, compressive strength, mercury intrusion porosimetry, X-ray diffraction.

O uso de nanopartículas é uma tendência recente que pode assumir um papel importante para melhorar o desempenho mecânico do cimento Portland. O objetivo deste estudo é avaliar o efeito da nanossílica na matriz de cimento Portland. A distribuição do tamanho das partículas da matriz de cimento Portland foi modificada pela incorporação de 11, 6.2, 3.1, 1.7, 0.85 a 0.42%, em massa, de nanossílica. A demanda de água e o consumo de aditivo dispersante foram ajustados, e as propriedades reológicas das suspensões foram analisadas por meio de reometria rotacional. O desempenho mecânico das misturas foi avaliado pela resistência à compressão. A distribuição do tamanho dos poros foi medida por porosimetria de intrusão de mercúrio, e a hidratação foi analisada por difratometria de raios-X. O comportamento reológico apresentou uma mudança considerável, como consequência da elevada área superficial específica das nanopartículas. O teor ótimo de nanossílica, ou a menor quantidade de nanopartículas, que leva ao maior ganho de resistência, variou de acordo com a relação água/sólidos. Um aumento na hidratação e o refinamento dos poros foram obtidos pelo uso da nanossílica. O efeito de empacotamento e a pozolanicidade são os principais efeitos da nanossílica na microestrutura da matrix de cimento Portland.

Palavras-chave: reologia, resistência à compressão, porosimetria de intrusão de mercúrio, difração de raios-X.

Abstract

This work studied the properties of lightweight concretes with addition of expanded polystyrene (EPS) for structural walls applications. EPS for being a material produced on a large scale and has low density, produces a large volume of waste. These residues are not reused, especially in Brazil. Given that, in order to perform a comparison of the performance of concrete with adding of EPS in pearls and recycled, it have been manufactured five concrete types, a control without addition of EPS and four other samples with two different percentages of EPS. The mechanical (compressive strength) and physical (density, voids content, absorption by immersion and capillarity) properties were evaluated, and tests were carried out to evaluate the thermal performance of the mixtures studied. The concretes with EPS presented compressive strength less than the reference concrete, however, the absorption for capillarity and thermal properties was better in concretes with EPS. It is concluded that it is feasible to replace the EPS in pearls by recycled EPS, due to the close results found.

Keywords: EPS concrete, recycled EPS, structural walls, thermal behavior.

O concreto leve obtido com adição de partículas de poliestireno expandido (EPS) é conhecido como concreto com EPS. Estudaram-se neste trabalho as propriedades de concretos com adição de EPS para uso em paredes estruturais. O EPS por ser um material produzido em larga escala e possuir baixa densidade, produz um grande volume de resíduos. Esses resíduos são pouco reaproveitados, principalmente no Brasil. Diante disso, a fim de realizar uma comparação do desempenho do concreto com a adição de EPS em pérolas e o reciclado, foram fabricados cinco tipos de concretos, o primeiro de controle sem a adição de EPS e os outros quatro com duas porcentagens diferentes de EPS. Foram avaliadas as propriedades mecânicas (resistência à compressão), físicas (massa específica, índice de vazios, absorção por imersão e por capilaridade) e foram realizados testes para avaliar o desempenho térmico das misturas estudadas. Os concretos com EPS apresentaram resistência à compressão inferior ao concreto referência, entretanto, o desempenho quanto à absorção por capilaridade e às propriedades térmicas foi melhor nos concretos com EPS. Conclui-se também que é viável a substituição do EPS em pérolas por EPS reciclado, devido às proximidades nos resultados encontrados.

Palavras-chave: concreto com EPS, EPS reciclado, paredes estruturais, comportamento térmico.

Abstract

Low strain integrity tests in piles are relatively cheap, of quick execution and nondestructive. Despite all these advantages, several variables are involved and the influence of external factors can complicate the interpretation of the results. Between them, the influence of the pile reinforcement can be high lighted. In piles partially reinforced, the difference in density and elastic modulus of the concrete in different parts of the pile and the influence of the process of introducing the reinforcement bars can induce some reflections in the test that can be confused with damage in the pile and, therefore, should be taken into account to analyze the tests results. In this research, the influence of the reinforcement embedded in the piles is analyzed using numerical (FEM) simulations and comparing them with tests made in the field. A new classification of possible damages is proposed based on the analysis of the reflections observed at the end of the reinforcement cage embedded in a pile partially reinforced.

Keywords: piles, PIT, reinforcement effects.

Os ensaios PIT para avaliação de integridade em estacas têm um custo relativamente baixo, são de rápida execução e não destrutivos. Apesar dessas vantagens, as inúmeras variáveis envolvidas e a influência de fatores externos podem tornar a interpretação dos resultados complicada. Dentre elas, destacam-se as armaduras das estacas. Em estacas parcialmente armadas, a variação de densidade e de módulo de elasticidade entre o trecho armado e não armado e eventuais alterações na interface decorrentes do processo de introdução da armadura podem gerar reflexões que podem ser confundidas com danos nas estacas e devem ser levadas em conta na análise dos resultados. Neste trabalho a influência da armadura inserida nas estacas é avaliada com auxílio de simulações numéricas por elementos finitos e comparação com resultados de ensaios PIT executados em campo. Um novo sistema de classificação de possíveis danos é proposto para análise de reflexões nos sinais de ensaios PIT gerados na ponta da armadura inserida em estacas parcialmente armadas.

Palavras-chave: estacas, PIT, influência da armadura..

Abstract

The steel-concrete composite sections are often used in civil building in Brazil and around the world. The connection of the steel profile and the concrete slab increases the performance of the composite structural element due to the use of the advantages of each material. In this article, a bar element is used with an interface element for nonlinear analysis of steel-concrete composite beams with partial interaction. The objective is to develop an algorithm that uses this analysis tool to design steel-concrete composite beams looking for project optimized in terms of material costs. Defined spans, supports, ultimate and service load, an optimization algorithm is used to define the dimensions of the rectangular cross section of the concrete slab, I-shaped steel profile, and the reinforcement bars of the concrete slab, so that the quantity of these materials are the minimum to ensure structural safety, considering the ultimate and service limit states. The design constraints are obtained from building code requirements for concrete, steel and composite structures. The objective function is defined as the cost per unit length of the composite beam, obtained from the unit cost of each material, steel, concrete and reinforcement. In the optimization process, the iterative method sequential linear programming is used, in which the nonlinear problem is approximated by a sequence of linear problems, which has its optimum point defined step by step by the Simplex method. Examples of composite beams with ultimate loads defined in the literature were used to validate the implementations. Other examples were analyzed, being evaluated at each iteration the restrictions and objective function to verify the efficiency of the algorithm.

Keywords: piles, PIT, reinforcement effects

As seções mistas de aço e concreto estão cada vez mais sendo utilizadas na construção civil, tanto no cenário mundial quanto no Brasil. O trabalho conjunto do perfil de aço e da laje de concreto aumenta consideravelmente o desempenho do elemento estrutural misto devido ao aproveitamento das vantagens de cada material. Neste trabalho, é utilizado um elemento de barra em conjunto com um elemento de interface para análise não linear de vigas mistas de aço e concreto com interação parcial. O objetivo é montar um algoritmo que utilize essa ferramenta de análise para dimensionar vigas mistas de aço e concreto buscando um projeto otimizado em termos de gastos dos materiais. Definidos os vãos, os apoios, os carregamentos para verificação última e de serviço, um algoritmo de otimização é utilizado para definir as dimensões da seção transversal retangular da laje de concreto, do perfil I de aço e das barras de reforço da laje de concreto, de forma que a quantidade desses materiais seja mínima, garantindo a segurança estrutural, considerando os estados limites último e de serviço. As restrições de projeto são aquelas definidas em normas referentes ao dimensionamento de elementos lineares de concreto, aço ou misto. A função objetivo é definida como sendo o custo por metro linear da viga mista, obtida a partir do custo de cada material, aço, concreto e armadura. No processo de otimização é utilizado o método iterativo de programação linear sequencial, no qual o problema não linear é aproximado por uma sequência de problemas lineares, que tem seu ponto ótimo definido a cada passo usando o método Simplex. Exemplos de vigas mistas para as quais foram definidas suas cargas últimas foram utilizados para validação das implementações. Outros exemplos foram analisados para os quais foram controlados a cada iteração as restrições e função objetivo verificando a funcionalidade do algoritmo.

Palavras-chave: otimização, vigas mistas, método simplex, programação linear sequencial.

Abstract

This research work deals with the analysis of torsional tangent rigidity of reinforced concrete waffle slabs by comparisons of the numerical analysis with results of experimental tests, with calculations performed using the ATENA program. This program was specially developed for the calculation of reinforced concrete structures, considering the physical and geometric nonlinear analysis using the finite element method. Numerical analysis considered the tensile strength of the concrete and consequently the fracture energy. Numerical situations were tested to obtain the calibration of the numerical analysis with the laboratory tests. After the calibrations, the results were extrapolated to extreme situations to infer tangent torsion rigidity in new situations. It is concluded that, for waffle slabs, near the rupture, the torsional tangent rigidity should be 5% of the torsional tangent rigidity to the initial torsion. In service, considering one third of the total breaking load, the torsional tangent rigidity should be 85% of the torsional tangent rigidity to the initial twist. This great torsional tangent rigidity in service is another parameter that guarantees the structural efficiency of the waffle slabs and can be used in the most diverse applications of structural engineering.

Keywords: reinforced concrete waffle slab, torsional tangent rigidity, numerical analysis.

Este trabalho de investigação científica aborda a análise da rigidez tangente à torção de lajes nervuradas de concreto armado por meio de comparações da análise numérica com resultados de ensaios experimentais, cujo cálculo foi feito no programa ATENA. Tal programa foi desenvolvido especialmente para cálculo de estruturas de concreto armado considerando de forma ampla a análise não linear física e geométrica com uso do método dos elementos finitos. As analises numéricas levaram em consideração a resistência à tração do concreto e consequentemente a energia de fratura. Diversas situações numéricas foram testadas para se obter a calibragem da análise numérica com os ensaios de laboratório. Após as calibragens, os resultados foram extrapolados para as situações extremas para se inferir sobre a rigidez tangente à torção em novas situações. Conclui-se que, para lajes nervuradas, nas proximidades da ruptura, a rigidez tangente à torção deve ser 5% da rigidez tangente à torção inicial. Em serviço, considerando um terço da carga total de ruptura, a rigidez tangente à torção deve ser 85% da rigidez tangente à torção inicial. Essa grande rigidez tangente à torção em serviço é mais um parâmetro que garante a eficiência estrutural das lajes nervuradas, podendo ser usadas nas mais diversas aplicações arrojadas de engenharia estrutural.

Palavras-chave: laje nervurada de concreto armado, rigidez tangente à torção, análise numérica.