This paper presents an experimental study of spatial variation of hardness or indentation strength of a self-compacting concrete. With the pourpose of validation, the comparison between the used methodologies with the values obtained by numerical simulation is presented. The correlation length (Lcor) obtained on the semivariogram using a Gaussian model is similar to the numerically simulated value, especially when the distance between the measurements is less than the sought Lcor. Using sclerometry, it was possible to infer that to find the value of concrete correlation length it is necessary to measure nearby points, at ca. 2cm apart. With this scheme, the value of Lcor found is close to the obtained using macro-indentation, a more complex and time-consuming procedure. Finally, for the studied self-compacting concrete, the correlation length is equivalent to a value between 5 to 6 times the maximum aggregate size.

Keywords: spatial distribution, self-compacting concrete, hardness, indentation.

Neste trabalho apresenta-se um estudo experimental da variação espacial da dureza ou resistência à indentação de um concreto autoadensável. Inicialmente é apresentada a comparação da metodologia utilizada com os valores obtidos por simulação numérica com o intuito de validação da mesma. O comprimento de correlação (Lcor) obtido do semivariograma utilizando o modelo Gaussiano é próximo ao valor simulado numericamente, especialmente quando a distância entre os pontos medidos é menor que o Lcor procurado. Utilizando esclerometria foi possível concluir que para encontrar o valor do comprimento de correlação do concreto é necessário realizar medições em pontos próximos, na ordem de 2cm. Com esta metodologia, o valor de Lcor encontrado é próximo ao obtido utilizando macro-indentação, procedimento esse mais complexo e demorado. Assim, para o concreto autoadensável em estudo, encontrou-se o comprimento de correlação equivalente a um valor entre 5 a 6 vezes o tamanho máximo do agregado graúdo.

Palavras-chave: distribuição espacial, concreto autoadensável, dureza, indentação.

A reliable human comfort assessment depends on the correct description of the wind dynamic loads when compared with studies of natural wind. Thus, in this research work an analysis methodology was developed aiming to generate nondeterministic dynamic wind loadings, based on a power spectral density function and coherence function. This way, aiming to test the developed analysis methodology, a forced vibration dynamic analysis was carried out, based on a three-dimensional finite element model developed to represent a real and existing thirty-storey reinforced concrete building, with total height of 90 m, store height equal to 3 m and rectangular dimensions of 21.50 m by 17.30 m. The dynamic structural response of the investigated building was evaluated, the accelerations at the top of the structure were calculated and the human comfort was verified. The results obtained along this research work indicate that the peak accelerations calculated for periods of recurrence equal to 10 years and 1 year, respectively, overpass the recommended limits proposed by the NBR 6123 and ISO 10137.

Keywords: buildings, wind loads, human comfort, structural dynamics.

Uma avaliação confiável do conforto humano depende da descrição correta das cargas dinâmicas de vento, quando comparadas com estudos acerca do vento natural. Assim sendo, neste trabalho de pesquisa foi desenvolvida uma metodologia de análise com o objetivo de gerar cargas dinâmicas não determinísticas de vento, com base no emprego de uma função de densidade espectral de potência e função de coerência. Deste modo, objetivando testar a metodologia de análise proposta, foi realizada uma análise dinâmica de vibração forçada, com base no uso de um modelo tridimensional de elementos finitos desenvolvido para representar um edifício de concreto armado com trinta pavimentos, real e existente, com altura total de 90 m, pé-direito de 3 m e dimensões em planta de 21,50 m x 17,30 m. A resposta estrutural dinâmica do edifício investigado foi avaliada, as acelerações no topo da estrutura foram calculadas, e o conforto humano foi verificado. Os resultados obtidos ao longo deste trabalho de pesquisa indicam que os picos de aceleração calculados para períodos de recorrência de 10 anos e 1 ano, respectivamente, superam os limites recomendados propostos pela NBR 6123 e ISO 10137.

Palavras-chave: edifícios, cargas de vento, conforto humano, dinâmica estrutural.

Abstract

Sulfate attack is a term used to describe a series of chemical reactions between sulfate ions and hydrated compounds of the hardened cement paste. The present study aims to evaluate the physical (linear expansion, flexural and compressive strength) and mineralogical properties (X-ray diffraction) of three different mortar compositions (Portland Cement CPV-ARI containing silica fume and rice husk ash, in both cases with 10% replacement of the cement by weight) against sodium and magnesium sulfate attack (concentration of SO42- equal to 0.7 molar). The data collected indicate that the replacing the cement by the two siliceous supplementary cementitious materials (SCMs) generate similar results, both SCMs were able to mitigate the effects of the sodium sulfate attack in both physical and chemical characteristics, however, both materials increase the deterioration (i.e. compressive strength) when exposed to MgSO4 solution.

Keywords: durability, sulfate attack, sodium sulfate, magnesium sulfate.

Ataque por sulfato é um termo utilizado para descrever uma série de reações químicas que ocorrem entre os íons de sulfato com os produtos da hidratação do cimento Portland. O presente estudo tem por objetivo avaliar de maneira física (expansão linear, resistência à compressão e tração na flexão) e mineralógica (DRX), três diferentes composições de argamassa, alterando a composição dos finos (CPV – ARI, CPV – ARI com substituição parcial do cimento por 10%, em massa, de sílica ativa, e, CPV – ARI com substituição parcial por sílica de casca de arroz) frente ao ataque por sulfato de sódio, bem como, por sulfato de magnésio (concentração da solução de 0.7 molar). Os resultados obtidos indicam que a substituição parcial do cimento Portland pelas duas diferentes adições, geraram, resultados similares, ambas as adições foram capazes de mitigas os efeitos causados pelo ataque por sulfato de sódio, todavia, frente ao ataque por sulfato de magnésio, ambas as adições apresentaram uma maior degradação quando em comparação com as séries de referência.

Palavras-chave: durabilidade do concreto, ataque por sulfato, sulfato de sódio, sulfato de magnésio.

Abstract

Abstract: A three-dimensional (3D) transient numerical model for thermomechanical analysis developed with Finite Element Method (FEM) using the software ANSYS 19.1 is exposed in this paper. The proposed model aims to predict the structural behavior of reinforced concrete columns in a fire situation since it is known that high temperatures significantly reduce their mechanical resistance. For this, the main factors that govern their structural behavior should be considered. Analyses obtained by the proposed model were validated with results from experimental data, evidencing a good correlation between numerical and experimental fields.

Keywords: termomechanical analysis, fire, finite element method, high temperature, reinforced concrete.

Um modelo numérico transiente tridimensional (3D) para análises termomecânicas, criado através do método dos elementos finitos (MEF) com o auxílio do software ANSYS 19.1, é apresentado neste trabalho. O modelo proposto tem por objetivo predizer o comportamento estrutural de pilares de concreto armado em situação de incêndio, pois é sabido que a temperatura elevada reduz significativamente a sua capacidade resistente. Assim, os principais fatores que governam o comportamento estrutural em altas temperaturas devem ser levados em consideração. As análises obtidas com o modelo criado foram confrontadas e validadas com resultados oriundos de ensaios laboratoriais, evidenciando boa correlação entre o campo numérico e o experimental.

Palavras-chave: análise termodinâmica, fogo, método dos elementos finitos, alta temperatura, concreto armado.

Abstract

The consumption of natural resources and energy increased proportionally with the growth of the world population and its economic level. There was an increasing exponential consumption of natural resources, which implied an increase in environmental impacts. The construction sector is responsible for a very significant production of construction and demolition waste (CDW). Thus, there is a concern in search of a more sustainable final disposal. Many studies have been investigated the development of new materials with the incorporation of recycled aggregates from CDW. This paper presents a study of performance evaluation of concrete blocks produced with CDW. For that purpose, an experimental campaign was performed, including a characterization of the aggregates used. The incorporation of 100% of fine and coarse recycled aggregates. The mixtures were designed according to the condition of the aggregate (dry, washed or saturated). The performance of these blocks was evaluated in terms of mechanical strength and water absorption. Some additional tests were also performed to deeper analyze of the microstructure of these blocks. To assess the durability of the concrete blocks, a full-scale road was built. The results were very positive, since there were no significant differences between the modified concrete blocks and the reference sample (0% of the CDW). The modified block with fine aggregate presented the best performance of all the blocks, concerning mechanical strength. In addition, the performance of concrete blocks with washed recycled aggregates had a better performance compared to the others. The results obtained were satisfactory for the application of the blocks in the streets with low movement and low load.

Keywords: recycled aggregates, construction and demolition waste, paver blocks.

O consumo de recursos naturais e energia aumentou proporcionalmente com o crescimento da população mundial e seu nível econômico. Houve um consumo exponencial crescente de recursos naturais, o que implicou em um aumento nos impactos ambientais. O setor da construção é responsável por uma produção muito significativa dos resíduos de construção e demolição (RCD). Dessa forma, evidencia-se uma preocupação em busca de destino final mais sustentável, com isso muitos estudos estão sendo feitos a fim de desenvolver novos produtos com a substituição de recursos naturais por RCD. Este trabalho pretende analisar o comportamento de blocos de concreto produzidos com RCD. Para isso, foi realizado um programa experimental, incluindo uma caracterização dos agregados utilizados. A substituição foi de 100% de agregados naturais miúdos e graúdos por agregados reciclados. As misturas foram projetadas de acordo com a condição do agregado (seco, lavado ou saturado). O desempenho destes blocos foi avaliado em termos de resistência mecânica e absorção de água. Alguns testes extras também foram formulados para entender a microestrutura desses blocos. Para avaliar a durabilidade dos blocos de pavimentação, foi realizada uma estrada em escala real. Os resultados da pesquisa foram muito positivos, uma vez que não houve diferenças significativas entre os blocos de concreto modificados e a amostra de referência (0% do RCD). Em termos mecânicos, o concreto modificado com agregado miúdo foi o que apresentou o melhor desempenho de todos os blocos. Além disso, o desempenho de blocos de concreto usando agregados reciclados lavados foi melhor em comparação com os outros. Os resultados obtidos foram satisfatórios para a aplicação dos blocos em ruas de baixo movimento e baixa carga.

Palavras-chave: agregados reciclados, resíduos de construção e demolição, blocos de pavimentação.

Abstract

Hollow-core slabs are precast elements produced with very dry concrete, which hinders the molding of cube or cylindrical specimens normally used for the technological control of the material. This paper addresses the use of the rebound test for the technological control of concrete applied to hollow-core slabs. An experimental program divided into two phases was developed. In the first phase, three concrete mixtures were produced and compressive and rebound tests were performed in cylindrical and prismatic specimens for 6 hours to 28 days for the obtaining of a correlation curve. In the second phase, a hollow-core slab was built with one of the concrete mixtures used and the same tests were applied. The results showed the rebound number correlates well with the compressive strength, which confirms the possible application of the test for the technological control of the concrete used in the construction of hollow-core slabs.

Keywords: non-destructive tests, rebound, hollow-core slab, technological control.

As lajes alveolares são elementos pré-fabricados produzidos com concreto muito seco, o que dificulta a moldagem de amostras cúbicas ou cilíndricas normalmente utilizadas para o controle tecnológico do material. Este artigo aborda o uso do ensaio de esclerometria para o controle tecnológico do concreto aplicado em lajes alveolares. Um programa experimental dividido em duas fases foi desenvolvido. Na primeira fase, três misturas de concreto foram produzidas e testes de compressão e esclerometria foram realizados em amostras cilíndricas e prismáticas por 6 horas a 28 dias para a obtenção de uma curva de correlação. Na segunda fase, foi construída uma laje alveolar com uma das misturas de concreto utilizadas e os mesmos testes foram aplicados. Os resultados mostraram que o índice esclerométrico se correlaciona bem com a resistência à compressão, o que confirma a possível aplicação do teste para o controle tecnológico do concreto utilizado na construção de lajes alveolares.

Keywords: ensaios não destrutivos, esclerometria, laje alveolar, controle tecnológico.

Abstract

This work studies the fatigue live load model used in Brazil for highway bridges. Using the unlimited fatigue life approach, the current live load model is evaluated in relation to the actual traffic and a new fatigue live load model is proposed. Weigh-in-motion (WIM) stations data on two important Brazilian highways are used. The main structural analysis performed in this paper consider the bridges as box girders or multiple girders. The ratio between real traffic and the live load model load effect (bias factor) are determined for single and continuous spans in terms of bending moment and shear force. It is found that the bias factor of the current live load can vary a lot and may not ensure unlimited fatigue life. The proposed model, on the other hand, presents more uniform bias factors and is in accordance with the unlimited fatigue life approach for the WIM data.

Keywords: highway bridges, fatigue, live load, weigh-in-motion.

Este trabalho estuda o modelo de carga móvel utilizado no Brasil para a verificação de fadiga em pontes rodoviárias. Mediante a abordagem de vida útil ilimitada à fadiga, avalia-se o trem tipo vigente em relação ao tráfego real e propõe-se um novo modelo de carga móvel de fadiga. São utilizados dados de estações de pesagem em movimento (weigh-in-motion – WIM) localizadas em duas importantes rodovias brasileiras. São consideradas estruturas típicas de pontes em grelha e seção celular, onde as razões entre as solicitações do tráfego e do modelo de carga móvel (fatores viés) são determinadas para vãos biapoiados e contínuos em termos de momento fletor e força cortante. Verifica-se que o trem tipo atual apresenta considerável variação nos fatores viés e pode não assegurar vida útil ilimitada à fadiga. O modelo proposto, por outro lado, apresenta fatores viés mais uniformes e condiz melhor com abordagem de vida útil ilimitada à fadiga para o tráfego obtido das estações WIM.

Palavras-chave: pontes rodoviárias, fadiga, carga móvel, pesagem em movimento.

Abstract

The structural behavior resulting from alkali-aggregate reactions on four-pile caps was numerically studied using software based on the Finite Element Method. The cracking was analyzed in terms of reduction rates in the mechanical properties of the concrete (compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity) as a consequence of the expansion induced by the alkali-aggregate reaction (AAR) referred to in the literature. One option for dealing with changes in mechanical properties, reported as influenced by the reactive aggregate type, environmental conditions and stress state, is to directly use the value of the properties of the material tested in the analysis, an approach adopted in the study and implemented in the analysis. From the results found in the analysis program the three main effects of AAR could be better understood: expansion, cracking and degradation of mechanical properties of concrete.

Keywords: concrete, alkali-aggregate reaction, pile caps, mechanical properties, numerical analysis.

Estudou-se numericamente o comportamento estrutural resultante de reações álcali-agregado em blocos sobre quatro estacas utilizando software baseado em Método dos Elementos Finitos. Analisou-se a fissuração considerando taxas de reduções nas propriedades mecânicas do concreto (resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade) consequentes da expansão induzida pela reação álcali-agregado (RAA), existentes na literatura. Uma opção para lidar com as mudanças nas propriedades mecânicas, relatadas como influenciadas pelo tipo de agregado reativo, pelas condições ambientais e pelo estado de tensão consiste em usar diretamente o valor das propriedades do material testado na análise, abordagem que foi adotada na pesquisa e implementada no programa de análise. A partir dos resultados encontrados foi possível compreender melhor os três principais efeitos da RAA: expansão, fissuração e degradação das propriedades mecânicas do concreto.

Palavras-chave: concreto, reação álcali-agregado, blocos sobre estacas, propriedades mecânicas, análise numérica.

Abstract

The reinforcement’s depassivation in reinforced concrete structures occurs when the chloride concentration at the reinforcement’s interface reaches the threshold content. The depassivation phenomenon starts the propagation period, in which huge mechanical degradation processes are triggered. Moreover, it is well established that the propagation period is considerably shorter than the initiation period. Therefore, the accurate prediction of the corrosion time initiation is a major issue in structural durability domain. This study presents a transient formulation based on the Boundary Element Method (BEM) for the corrosion time initiation assessment. The diffusion fields evaluated by the BEM are utilized into a probabilistic framework, which enables the assessment of probabilistic values for corrosion time initiation. Therefore, the formulation handles properly the uncertainties in this problem, which is largely subjected to randomness. Three applications are presented. The robustness and accuracy of the proposed approach over classical analytical models are highlighted.

Keywords: chloride ingress, boundary element method, probabilistic modelling, diffusion-like transport.

A despassivação das armaduras em estruturas de concreto armado ocorre quando a concentração de cloretos na interface das armaduras atinge a concentração limite. O fenômeno da despassivação inicia o período de propagação, no qual enormes processos de degradação mecânica são desencadeados. Além disso, é largamente conhecido que o período de propagação é consideravelmente curto se comparado com o período de iniciação. Portanto, a precisa previsão do tempo de início da corrosão é um tema de importância maior no domínio da durabilidade estrutural. Este estudo apresenta uma formulação transiente baseada no Método dos Elementos de Contorno (MEC) para a avaliação do tempo de início da corrosão. Os campos transientes avaliados pelo MEC são utilizados em uma modelagem probabilística, a qual possibilita a avaliação de valores probabilísticos para o tempo de início da corrosão. Portanto, a formulação representa adequadamente as incertezas deste problema, o qual é largamente sujeito aos efeitos das aleatoriedades. Três exemplos são apresentados. A robustez e a precisão da abordagem proposta sobre modelos analíticos clássicos é destacada.

Palavras-chave: ingresso de cloreto, método dos elementos de contorno, modelagem probabilística, transporte tipo difusão.

Abstract

The compressive strength (fc) and Young’s modulus (Ec) of concretes are properties of great importance in civil engineering problems. To this day, despite the relevance of the subject, concretes are still designed based on charts and empirical formulae. This scenario is even more imprecise for lightweight aggregate concretes (LWAC), which contain less design methodologies and case studies available in the literature. In this sense, the present work presents a numerical simulation for predicting the properties of LWAC’s specimens using the Finite Element Method. The material was considered as biphasic, comprising lightweight aggregates and the enveloping mortar. Each phase was modelled with its own compressive strength, tensile strength and Young’s modulus. The achieved numerical results for fc and Ec were compared with their experimental counterparts, obtained from the literature. In total, 48 concrete formulations were assessed. Numerical results showed fair agreement with the experimental data. In general, the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) was lower for the shale aggregates for both Young's modulus (1.75% versus 4.21% of expanded clay) and compressive strength (4.19% versus 9.89% of expanded clay). No clear trend of error was identified in relation to the aggregate proportion or to the mortar types, in which the MAPE varied from 2.36% to 8.13%. In conclusion, the simplification to spherical aggregates has shown satisfactory results, as has the adoption of a 2D model, which require less computational resources. Results encourage further applications with more complex geometrical aspects to improve the mix design and safety of LWAC.

Keywords: lightweight aggregate concrete, finite element method, prediction of compressive strength, prediction of elastic modulus.

A resistência à compressão (fc) e o módulo de elasticidade (Ec) de concretos são propriedades de grande importância em problemas de engenharia civil. Até o presente momento, apesar da relevância do tema, o traço de concretos ainda é projetado com base em métodos gráficos e fórmulas empíricas. Esse cenário é ainda mais impreciso para concretos leves estruturais de agregados leves (LWAC), que possuem ainda menos metodologias de traço e estudos de caso disponíveis na literatura. Dessa forma, este trabalho apresenta uma simulação numérica para prever as propriedades de corpos de prova de LWAC usando o Método dos Elementos Finitos. O material foi considerado bifásico, incluindo os agregados leves e a argamassa envolvente. Cada fase foi modelada com sua própria resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Os resultados numéricos obtidos para fc e Ec foram comparados com seus equivalentes experimentais, obtidos da literatura. No total 48 traços de concreto foram investigados. Os resultados numéricos mostraram uma correlação satisfatória com os dados experimentais. Em geral, o erro médio percentual absoluto (MAPE) foi menor nos agregados de xisto para o módulo de elasticidade (1,75% contra 4,21% da argila expandida) e resistência à compressão (4,19% contra 9,89% da argila expandida). Não foi identificada uma tendência clara de erro em relação à proporção de agregado ou aos tipos de argamassa, nos quais o MAPE variou de 2,36% a 8,13%. Concluindo, a simplificação para agregados esféricos mostrou resultados satisfatórios, assim como a adoção de um modelo 2D, que requer menos recursos computacionais. Os resultados encorajam outras aplicações com aspectos geométricos mais complexos para melhorar o design e a segurança de estruturas de LWAC.

Keywords: concreto com agregado leve, método dos elementos finitos, previsão de resistência a compressão, previsão de módulo de elasticidade.

Abstract

Frequently the required concrete resistance is not attained in Brazilian constructions. Partially to circumvent this problem, a new revision of Brazilian Standard ABNT NBR 12655 was issued in 2015. This revision maintains the insufficiently stringent criteria for evaluation of the concrete compression strength in existent and under construction structures of the revision of 1996. This evaluation can be based on very few test specimens, even in the result of a single test. It is shown herein that these criteria are clearly unsafe. Alternative criteria are proposed, based in a Bayesian approach. The proposed criteria are checked against some hundred tests done on actual structures of different characteristics, bridges and buildings.

Keywords: concrete resistance, Brazilian standard, Bayesian approach.

Frequentemente, a resistência requerida do concreto não é atingida nas construções brasileiras. Parcialmente para solucionar este problema, uma nova revisão da Norma Brasileira ABNT NBR 12655 foi emitida em 2015. Esta revisão mantém os critérios insuficientemente rigorosos definidos na revisão anterior de 1996, para a avaliação das resistências à compressão de concreto em estruturas existentes e em construção. Essa avaliação pode ser baseada em muito poucas amostras de teste, até mesmo no resultado de um único teste. É mostrado aqui que esses critérios são claramente inseguros. Critérios alternativos são propostos, baseados em uma abordagem Bayesiana. Os critérios propostos são verificados contra resultados de algumas centenas de ensaios realizados em estruturas reais de diferentes características, pontes e edifícios.

Palavras-chave: resistência do concreto, norma brasileira, abordagem Bayesiana.

Abstract

In the last decades, 3D printing has emerged as a promising new paradigm for manufacturing. Even in the civil construction industry, it has gained attention from companies and researchers around the world. Despite of that, the properties of materials applied in the additive manufacturing process are still understudied. One of the challenges is the need to conciliate both high bearing capacity, sparing the need of any confining measures, and the ability of keeping fluidity for enough time, in order to avoid cold joints between the layers. In that scenario, viscosity enhancing admixtures (VEAs) can be a solution, because they are able of promoting flocculation, viscosity gain and yield strength increase, reducing the deposition time in between the layers, which may decrease the formation of cold joints. This research evaluated rheological parameters of four different VEAs and found out that they show potential for increasing the cohesion and buildability of concretes for 3D-printing. The results showed that this effect varies with the type and amount of the admixture adopted and bentonite clay, as a mineral powder material, performed best in comparison to other polymeric VEAs, presenting structuration rates of up to 62% higher than the reference mixture.

Keywords: 3D printing, additive manufacturing, extrudable concrete, viscosity-enhancing admixtures, bentonite clay.

Nas últimas décadas, a impressão 3D emergiu como um novo e promissor paradigma de fabricação. Mesmo na indústria da construção civil, ela tem ganhado atenção de empresas e pesquisadores de todo o mundo. Apesar disso, as propriedades dos materiais aplicados no processo de manufatura aditiva ainda são pouco estudadas. Um dos desafios está na necessidade de conciliar alta capacidade portante, poupando a necessidade de quaisquer medidas restritivas, com a capacidade de manter a fluidez por tempo suficiente, a fim de evitar juntas frias entre as camadas. Nesse sentido, os aditivos Modificadores de viscosidade (VMAs) podem ser uma solução, pois são capazes de promover floculação, ganho de viscosidade e aumento da tensão de escoamento, reduzindo o tempo de deposição entre as camadas, o que pode diminuir a formação de juntas frias. Esta pesquisa avaliou parâmetros reológicos de quatro VMAs diferentes e descobriu que eles apresentam potencial para aumentar a coesão e a construtibilidade de concretos para impressão 3D. Os resultados mostraram que esse efeito varia com o tipo e a quantidade de aditivo adotado. Particularmente, a argila bentonita, como aditivo mineral em pó, apresentou melhor desempenho em comparação com os VMAs poliméricos, produzindo taxas de estruturação até 62% superiores à mistura de referência.

Palavras-chave: impressão 3D, manufatura aditiva, concretos extrudáveis, aditivos modificadores de viscosidade, argila bentonita

Abstract

Core sampling for testing is considered a reliable method to provide information on structural materials and is one of the most implemented techniques in the evaluation of concrete elements. However, core drilling results in a decrease in cross section that can compromise structural mechanical strength even if the extracted section is repaired. Norm NBR 7680-1 recommends dry pack as a repair method but also allows the use of other techniques as long as its effectiveness is proven. This work evaluated the resistance of repaired structural prototypes after core drilling sampling. Concrete blocks with 20 MPa resistance were produced from which cores of 100 mm, 75 mm and 50 mm in diameter were extracted. The blocks were repaired with 20 MPa concrete, grout and dry pack techniques. The reconstitution with concrete showed poorest performance, while dry pack led to strengths even higher when compared to reference values.

Keywords: core sampling, dry pack, grout, compression strength.

A extração de testemunhos para ensaios é considerada um método confiável no fornecimento de dados do material que compõe uma estrutura, sendo um dos mais utilizados na avaliação de elementos de concreto. Porém, a retirada de volume de material representa a diminuição da seção transversal, podendo comprometer a resistência mecânica da estrutura, mesmo com recomposição da seção.Apesar de indicar o dry pack como técnica de preenchimento, a NBR 7680-1 permite o uso de outros meios de reconstituição, desde que comprovada sua eficácia. Este artigo avaliou a resistência à compressão de protótipos estruturais submetidos à extração de testemunhos reconstituídos. Foram preparados blocos de concreto C20 dos quais extraiu-se testemunhos nos diâmetros de 100, 75 e 50 mm. Os blocos foram preenchidos com concreto C20, graute e dry pack. O reparo com concreto demonstrou o pior desempenho, enquanto o dry pack resultou em resistências superiores aos blocos de referência.

Palavras-chave: extração de testemunhos, dry pack, graute, resistência à compressão.

Abstract

Wall-beam interaction (wall-beam system) is a phenomenon that requires further investigation in order to be consistently incorporated into structural building analysis. Researchers such as Wood, Rosenhaupt, Burhouse, Stafford Smith, Navaratnarajah, Davies, Riddington and Armed conducted tests on specimens to develop simplified analysis models, emphasizing the behavior of walls without openings under one span beams. The present study performed computational analysis using an specific equivalent frame model in order to study the behavior of the wall-beam system in more complex wall and beam arrangements. The examples considered the linear elastic behavior of materials and consisted of assessing stress distribution and displacements on support beams, in addition to stresses at the bottom of the walls, for panels in a real structural masonry building. Two- and three-dimensional analyses were used and the results showed the importance of three-dimensional analysis of wall interconnections. The effects of eccentricity between the vertical plane of the wall and horizontal support beam axis were also evaluated, showing the strong influence of twisting moments in support beam design .

Keywords: structural masonry, wall-beam composite behavior, computational modeling, equivalent frame, wall-beam eccentricity.

A interação entre paredes estruturais e vigas de transição (sistema parede-viga) é um fenômeno que ainda carece de estudos para se realizar sua consideração de forma sistemática na análise de edifícios. No passado, pesquisadores como Wood, Rosenhaupt, Burhouse, Stafford Smith, Navaratnarajah, Davies, Riddington e Armed, realizaram experimentos e buscaram desenvolver modelos de cálculo simplificados para representar esse fenômeno. Entretanto, os estudos se limitaram ao caso de vigas biapoidas e paredes sem aberturas. O estudo apresentado neste artigo teve como objetivo realizar análises por meio de modelagem computacional do sistema parede-viga em situações mais complexas de comportamento, empregando-se um específico modelo de barras equivalentes. Os exemplos elaborados consideraram comportamento elástico linear para os materiais e consistiram na avaliação dos esforços e deslocamentos verticais nas vigas de apoio, além das tensões na base das paredes, para painéis de um edifício real de alvenaria estrutural. A modelagem computacional foi elaborada segundo abordagens bidimensionais e tridimensionais da estrutura. Dentre os resultados obtidos, destaca-se a importância da consideração do efeito das amarrações entre painéis de alvenaria via modelo tridimensional devido à intensa redistribuição de esforços verificada. Também foi realizada a análise de uma possível excentricidade no sistema parede-viga, o que permitiu verificar que a consideração dos momentos de torção influenciou consideravelmente no dimensionamento das vigas de suporte.

Palavras-chave: alvenaria estrutural, interação parede-viga, modelagem computacional, modelo de barras equivalentes, excentricidade parede-viga.

Abstract

The PbO-SrO-B2O3 glass system with the of molar ratio of R (= PbO/B2O3) were prepared by fusion method. The elastic properties have been investigated using longitudinal and transversal ultrasonic wave velocity. Measurements were performed at room temperature and using pulse-echo technique at frequency of 5 MHz. The results indicate that, when increasing R value, the glass network stability decreases. This decrease indicates, of the increase the number of borate structures with non bridging oxygen (NBOs) at the expense of the decrease of borate units with tetrahedral structures. This feature may lead to the more open glass network structures and lower stiffness of the samples studied.

Palavras-chave: vidro, método de fusão, densidade, medidas ultrassônicas.

Vidros do sistema PbO-SrO-B2O3, em função da razão molar R (=PbO/ B2O3), foram preparados usando a técnica de fusão. As propriedades elásticas tem sido investigadas a partir das medições das velocidades longitudinais e transversais das ondas ultrassônicas. As medidas foram realizadas a temperatura ambiente usando a técnica de pulso-eco a 5 MHz. Os resultados indicam que, com o aumento do valor de R, a estabilidade da rede do vidro diminui. A diminuição da estabilidade da rede vítrea indica o aumento do número de estruturas boratos com oxigênios não ligados às expensas da diminuição das unidades boratos com estruturas tetraédricas. Esta característica pode levar à ter no vidro estruturas mais abertas e a ter menor rigidez das amostras estudadas.

Keywords: glass, fusion method, density, ultrasonic measurements.