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ISSN
1983-4195
VOL.2
- Num. 4 - dezembro/2009 |
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PAPERS
- ARTIGOS |
Evaluation of fresh high performance concretes behavior by rheometer assistance |
Avaliação do comportamento de concretos de alto
desempenho no estado fresco com o auxílio de um reômetro |
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Full Paper: |
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Trabalho Completo: |
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A. L. Castro, J. B. L. Liborio, V. C. Pandolfelli |
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Abstract
To study the behavior of fresh concrete, nothing is more appropriate than applying the concepts of rheology. It is known that this material
behaves as a Bingham fluid and two rheological parameters are needed to describe it: yield stress and plastic viscosity. In recent years,
rheology of fresh concrete has been studied with the aid of the slump test or with rheometers. As the slump test does not seem to describe
its rheological behavior correctly, this paper presents an evaluation of fresh high performance concrete behavior using a rheometer.
Based on the flow curves, their rheological nature and parameters that describe their behavior can be observed. Moreover, the influence
of composition and the mixing procedure can be observed as well as the workability evolution over time.
Keywords: high performance concrete; workability; rheology; rheometer. |
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Resumo
Para se estudar o comportamento do concreto no estado fresco, nada mais adequado do que aplicar os conceitos da reologia. Sabe-se
que este material se comporta como um fluido binghamiano, sendo necessários dois parâmetros reológicos para sua caracterização:
tensão de escoamento e viscosidade plástica. Nos últimos anos, a reologia do concreto fresco tem sido estudada tanto pelo ensaio de
abatimento de tronco de cone quanto com reômetros. Como o ensaio de abatimento não parece caracterizar corretamente seu comportamento
reológico, o presente trabalho apresenta a avaliação do comportamento de concretos de alto desempenho no estado fresco com
o auxílio de um reômetro. A partir das curvas de cisalhamento é possível identificar sua natureza e parâmetros reológicos que caracterizam
seu comportamento. Além disso, as influências da composição e do procedimento de mistura podem ser observadas, bem como a
evolução da trabalhabilidade ao longo do tempo.
Palavras-chave: concreto de alto desempenho; trabalhabilidade; reologia; reômetro. |
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Influence of column cross section and compression load eccentric in structural behavior of two pile caps |
Influência das dimensões da seção transversal do
pilar e da excentricidade da força de compressão no
comportamento estrutural de blocos sobre duas estacase PRF |
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Full Paper: |
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Trabalho Completo: |
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R. G. DELALIBERA, J. S. GIONGO |
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Abstract
To design of the pile caps are utilized the strut and tie model and bending theory. The Model Blévot and Frémy [1] is one of the models
used to design of pile-caps. Another method for the design of caps is Model Beam that used bending theory. In the model of French researchers
to cross section of the column is proportional to the cross section of strut near the column. To check the influence of the column
cross section in the structural behaviour of the pile caps, experimental tests of the two pile caps were realized, varying the dimensions
of the column and the high of the pile caps. Comparative analysis of experimental results with the results found by the Model Blévot and
Frémy [1] was realized. It was observed that the increase of the column cross section conferred the pile caps greater strength capacity.
Keywords: foundations, pile caps, experimental analysis. |
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Resumo
Para o dimensionamento de blocos sobre estacas utilizam-se geralmente os modelos baseados na analogia de escoras (bielas) e tirantes
e teoria de flexão. O modelo de Blévot e Frémy [1] é um dos modelos de cálculo utilizado para o dimensionamento de blocos sobre
estacas. Outro método para o dimensionamento de blocos sobre estacas é o modelo de viga que utiliza a teoria geral de flexão. No
modelo dos pesquisadores franceses a seção transversal do pilar é proporcional à seção transversal da escora junto ao pilar. Para verificar
a influência da seção transversal do pilar no comportamento estrutural dos blocos, realizaram-se ensaios experimentais de blocos
sobre duas estacas, variando-se as dimensões da seção transversal do pilar e as alturas dos blocos. Análise comparativa dos resultados
experimentais com relação aos resultados encontrados pelo modelo de Blévot e Frémy [1] foi realizada. Observou-se que o aumento da
seção transversal do pilar conferiu aos blocos maiores capacidades resistentes.
Palavras-chave: fundações, blocos sobre estacas, análise experimental. |
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R/C Structures Strengthened With CFRP
Part I: Analysis of Flexural Models |
Estruturas de concreto reforçadas com PRFC
Parte I: análise dos modelos de flexão |
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Full Paper: |
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Trabalho Completo: |
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A. L. GAMINO, T. N. BITTENCOURT, J. L. A. DE OLIVEIRA E SOUSA |
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Abstract
This work, presented in two parts, deals with the evaluation of design models for reinforced concrete structures strengthened with Carbon
Fiber Reinforced Polymers (CFRP). In this first part, flexural models from ACI 440 and fib-14 guidelines, and recent models available in
the literature, are evaluated. These criteria were applied to a total of twenty five beams strengthened in flexure with CFRP composites and
tested by the authors: sixteen with rectangular cross section and nine with “T” cross section. Different types of carbon fiber composites
(sheets and laminates) were applied, from different manufacturers available in the Brazilian market. Results show a good match among
the rupture loads calculated using the ACI-440 guidelines for flexural strengthening and the corresponding values observed in the tests.
Keywords: carbon fiber reinforced polymers, bending strengthening, experimental tests, analytical models. |
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Resumo
Este trabalho, apresentado em duas partes, trata da avaliação dos modelos de projeto de estruturas de concreto armado reforçadas
com Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (PRFC). Nesta primeira parte são avaliados modelos de flexão originados das recomendações
ACI-440 e fib-14, assim como outros modelos mais recentes, disponíveis na literatura. Esses critérios foram aplicados a um
total de vinte e cinco vigas reforçadas à flexão, ensaiadas pelos autores, das quais dezesseis com seção retangular e nove com seção
“T”. Foram aplicados diferentes tipos de compósitos de fibras de carbono (tecidos e laminados), de diferentes fabricantes, encontrados
no mercado brasileiro. Os resultados obtidos mostram uma boa proximidade entre as cargas de ruptura calculadas de acordo com as
recomendações ACI-440 para reforços à flexão e os valores observados nos ensaios.
Palavras-chave: polímeros reforçados com fibras de carbono, reforço à flexão, ensaios experimentais, modelos analíticos. |
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Partially Restrained Connections in Reinforced Concrete Structures |
Engastamento Parcial de Ligações Viga-Pilar
em Estruturas de Concreto Armado |
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Full Paper: |
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Trabalho Completo: |
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G. M. S. ALVA, M. A. FERREIRA, A. L. H. C. EL DEBS |
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Abstract
This paper presents the results of experimental tests on reinforced concrete beam-column connections carried out at the Engineering
School of São Carlos – USP. The experimental results concentrate on relative rotations between beam and column, which are important
parameters for the evaluation of the moment-rotation curves and the characterization of semi-rigid behavior of the connections. The experimental
results were obtained from tests on specimens of edged beam-column connections. The influence of concrete compressive
strength and joint transverse reinforcement ratio on relative rotations was investigated. The experimental results were compared with
results obtained from the theoretical model proposed by Ferreira [1] for partially restrained connections, which provided an evaluation of
the percentage of restriction obtained by the types of monolithic connections considered in this study.
Keywords: concrete structures; beam-column connections; semi-rigid connections; structural analysis. |
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Resumo
Neste trabalho são apresentados os resultados experimentais de ensaios em ligações viga-pilar de concreto armado realizados na
Escola de Engenharia de São Carlos – USP. Os referidos resultados experimentais concentram-se nas rotações relativas entre os elementos
viga e pilar, importantes para a determinação da relação momento-rotação das ligações e da caracterização do comportamento
semi-rígido das mesmas. Os dados experimentais foram obtidos a partir de ensaios de ligações viga-pilar de extremidade. A influência
da resistência à compressão do concreto e da taxa de armadura transversal na região dos nós de pórtico sobre as rotações relativas
foi analisada. Os resultados experimentais foram confrontados com o modelo teórico proposto por Ferreira [1] para ligações com engastamento
parcial, permitindo uma avaliação da porcentagem de engastamento alcançada pelas tipologias de ligações monolíticas
abordadas neste trabalho.
Palavras-chave: estruturas de concreto; ligações viga-pilar; ligações semi-rígidas; análise estrutural. |
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Numerical and Experimental Study of a Real Scaled Waffle Slab |
Análise Teórico-Experimental de uma Laje Nervurada
em Escala Natural |
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Full Paper: |
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Trabalho Completo: |
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P. F. SCHWETZ, F. P. S. L. GASTAL, L. C. P. SILVA |
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Abstract
Nowadays, waffle slabs are a demand for structural designers, as a consequence of architectural design evolution and new building management
concepts, in spite of its laborious numerical modeling. Therefore, it becomes necessary to know more about the structural behavior and improve
the theoretical models used for simulating these slabs. The objective of this work was to analyze the adequacy of a design method widely used in
the modeling of waffle slabs, verifying if it represents the slab behavior satisfactorily. A real scale waffle slab submitted to a load in a localized area
was instrumented with strain gages and deflection gages for measuring specific strain and deflection in different points. The numerical analysis was
made using a grid model developed by a local software company specialized in structural analysis. Tests showed a linear behavior, even though
residual results could indicate cracking in some isolated sections. Numerically computed deflections presented a good estimate to test results and
the experimental strains defined the presence of bending moments coincident with the forecasts of the theoretical model.
Keywords: waffle slab, reinforced concrete, grid analysis, instrumentation. |
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Resumo
Soluções estruturais sofisticadas e racionais são exigências crescentes no cotidiano de projetistas de estruturas, como conseqüência da evolução
dos projetos arquitetônicos e dos novos conceitos de gerenciamento das construções. As lajes nervuradas se enquadram nesta realidade
como uma atraente alternativa, por propiciar economia de materiais e mão-de-obra, com redução de perdas e aumento da produtividade,
exigindo, porém, uma laboriosa modelagem numérica. Para entender melhor como funciona, na prática, este sistema construtivo, torna-se necessário
obter um maior conhecimento sobre seu comportamento estrutural, bem como aperfeiçoar os modelos teóricos empregados para seu
projeto e simulação. O objetivo deste trabalho é analisar a adequação de métodos de cálculo empregados na modelagem destas estruturas,
verificando se os mesmos representam satisfatoriamente seu comportamento. Para tanto, foi instrumentada uma laje nervurada de concreto
armado em escala natural. O estudo mediu deformações no concreto e deslocamentos verticais em seções características da estrutura submetida
a um carregamento localizado em uma área pré-estabelecida. A análise numérica foi feita empregando-se o modelo de análise matricial
de grelhas do Sistema Computacional TQS v11.0. A análise dos resultados demonstrou que a laje nervurada em estudo apresentou uma
tendência ao comportamento linear em todas as etapas de carregamento, sem fissuração da estrutura como um todo, embora os resíduos
no processo de descarga tenham sugerido indícios de um início de fissuração em algumas seções isoladas. O comportamento da laje esteve
dentro do previsto, com deslocamentos verticais na mesma ordem de grandeza das previsões teóricas e deformações específicas indicando a
presença de momentos fletores nas seções instrumentadas coincidentes com os previstos pela análise numérica.
Palavras-Chave: laje nervurada, concreto armado, análise matricial de grelhas, instrumentação. |
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