This paper presents an investigation of the safety of circular concrete-filled steel tubular columns designed according to Brazilian building code NBR 8800. The investigation is based on a comparison of normative provisions to column resistance obtained in 32 experimental tests, and on a comparison to the provisions of the equivalent American and European codes. The modeling error of the normative provisions is evaluated and incorporated in the analysis. An analysis of covariance is performed in order to identify tendencies in the theoretical resistance model. Reliability analysis is performed for 3888 column configurations, resulting in reliability indexes that cover the range of applicability of the building code. Based on the results, some improvement suggestions for the revision text of NBR 8800 are presented.

Keywords: concrete-filled columns, experimental analysis, safety reliability.

Este artigo apresenta uma investigação da segurança de pilares mistos preenchidos de seção circular, dimensionados segundo a norma
brasileira NBR 8800:2008. Esta investigação é feita com base na comparação de previsões normativas com a resistência obtida em
32 ensaios experimentais, bem como na comparação com as normas americana e européia correspondentes. O erro de modelo das
equações teóricas de resistência destas normas é determinado. Uma análise de covariância é realizada para verificar tendências das
equações de resistência. O estudo mostra que o modelo de resistência utilizado na norma brasileira é compatível com as normas estrangeiras, em termos de tendenciosidade e variância. O estudo revela uma margem de segurança adicional da ordem de 10% na NBR8800, quando removidos os coeficientes parciais de segurança. Uma análise de confiabilidade é realizada para 3888 configurações de pilar, resultando em índices de confiabilidade que refletem a segurança do universo de pilares cobertos pelas normas. O estudo mostra que a norma brasileira apresenta índices de confiabilidade compatíveis com as normas estrangeiras.

Palavras-chave: NBR 8800, pilares mistos preenchidos, análise experimental, segurança, confiabilidade.

This paper presents the results of “in situ” measurements of stress losses in unbonded tendons of post tensioned flat slabs. These flats
slabs have approximately 350 m2 in area and are 17 centimeter thick. They are part of a 16 story high hotel building. Load cells were
employed to measure the forces in the tendons; they were placed in the vicinity of the active and the passive anchorages. The forces in
the tendons were monitored from the time of their straining up to 170 days afterwards. The measurements reveal a frictional coefficient
μ equal to 0.0528, a very close value to the one prescribed by NBR 6118 of 0.05. The stress loss due to the anchorage of the tendons
was of 5.17% of the initial stress. The results indicate also that the remaining force near the passive anchorage is larger in relation to
the value measured in the vicinity of the active one. The total stress loss measured so far (170 days) corresponds to 14 % of the initial
post-tensioning stress.

Keywords: post-tensioning flat slabs, unbonded tendons, stress losses.

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo sobre as perdas de protensão, medidas “in loco”, de cordoalhas engraxadas em
lajes planas. Essas lajes planas, com 17 centímetros de espessura e 350 m2 de área, fazem parte de um edifício para fins hoteleiros
de 16 pavimentos. As forças de protensão foram medidas por células de carga colocadas nas proximidades da ancoragem ativa e da
ancoragem passiva. As medidas de forças foram feitas desde a protensão até idades de 170 dias após esse instante. Os resultados
revelam um coeficiente de atrito μ igual a 0,0528 bastante próximo ao valor apresentado pela norma brasileira NBR 6118: 0,05. Nas
perdas pela acomodação da ancoragem os valores apurados foram bastante similares e em termos médios, essa perda correspondeu
a 5,17% da força inicial de protensão. Os valores de força medidos mostram também que a perda de tensão na cordoalha, próximo à
ancoragem passiva, é menor em relação à perda na ancoragem ativa. Até a idade de 170 dias, verificou-se uma perda média de 14%
da força inicial de protensão.

Palavras-chave: concreto protendido, lajes planas, cordoalhas engraxadas, perdas de protensão.

An experimental study on the behaviour of lap splices in concrete columns under uniaxial compression is summarized herein. The objective of the study was to investigate the influence of the distance between the spliced bars on the behaviour of the lap splice. The study included tests of two columns with spliced longitudinal bars under uniaxial compression: one column with bars in contact with each other in the splice and the other with bars spaced at twice the longitudinal bar diameter φl. In the tested columns, it was observed that the distance between the spliced bars has an insignificant influence on the mean bond stress in the splice. At ultimate load, in both columns, the normal stress at the tip of the bars was much higher than the uniaxial concrete compressive strength.

Keywords: reinforced concrete columns, bond stress, space between spliced bars.

Neste trabalho é resumido um estudo experimental sobre o comportamento de emendas por traspasse de barras comprimidas em pilares de concreto armado, com o objetivo de investigar a influência da distância entre as barras emendadas sobre o comportamento da emenda. O estudo englobou os ensaios à compressão centrada de dois pilares: um com emenda com barras em contato e outro com emenda com barras separadas a uma distância igual a duas vezes o diâmetro das barras da armadura longitudinal, φl. Nos pilares ensaiados, constatou-se que a tensão média de aderência na emenda praticamente não depende da distância entre as barras. Para ambos os pilares, próximo à carga última, a tensão normal nas pontas das barras apresentou valores muito superiores à resistência uniaxial à compressão do concreto.

Palavras-chave: pilares de concreto armado, tensão de aderência, separação das barras emendadas.

The use of fiber reinforced polymer (FRP) bars is one of the alternatives presented in recent studies to prevent the drawbacks related to the steel reinforcement in specific reinforced concrete members. In this work, six reinforced concrete beams were submitted to four point bending tests. One beam was reinforced with CA-50 steel bars and five with glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars. The tests were carried out in the Department of Structural Engineering in São Carlos Engineering School, São Paulo University. The objective of the test program was to compare strength, reinforcement deformation, displacement, and some anchorage aspects between the GFRP-reinforced concrete beams and the steel-reinforced concrete beam. The results show that, even though four GFRP-reinforced concrete beams were designed with the same internal tension force as that with steel reinforcement, their capacity was lower than that of the steel-reinforced beam. The results also show that similar flexural capacity can be achieved for the steel- and for the GFRP-reinforced concrete beams by controlling the stiffness (reinforcement modulus of elasticity multiplied by the bar cross-sectional area – EA) and the tension force of the GFRP bars.

Keywords: FRP, GFRP, GFRP reinforcement, flexural behavior of GFRP bars.

As propriedades das barras de aço são causas de importantes problemas, tais como a durabilidade, ocorridos em certas estruturas de concreto armado. O uso de barras de fibras de vidro impregnadas com polímero (FRP) é uma das alternativas encontradas na literatura para essas estruturas específicas. Neste trabalho, seis vigas de concreto armado foram submetidas a ensaios de flexão em quatro pontos. Uma das vigas foi armada com aço CA-50 (viga de controle) e outras cinco foram armadas com barras de fibra de vidro impregnadas com polímero. Os ensaios foram realizados no Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos. O programa experimental tinha por objetivo fazer uma comparação, em termos de resistência, deformação da armadura, deslocamento e alguns aspectos de ancoragem, das vigas armadas com barras de GFRP e a viga de controle armada com barras de aço CA-50. Os resultados mostraram que as vigas armadas com barras de GFRP apresentaram resistências menores do que a da viga armada com barras de aço, quando dimensionadas com os mesmos parâmetros de resistência. Além disso, foi observado que as vigas armadas com barras de GFRP podem atingir a mesma resistência à flexão da viga com barras de aço se, além da força resultante das tensões de tração nas barras também as rigidezes forem iguais, ou seja, se os produtos de inércia Ec Ac forem iguais.

Palavras-chave: FRP, GFRP, barras de fibras impregnadas com polímero, barras de fibra de vidro, comportamento à flexão de vigas
armadas com barras de GFRP.

The Brazilian code, NBR 6118:2003, recommends the usage of truss models with strut angle variation (θ) and tie angle (α) for the concrete beams design subjected to bending and shear force. This code allows the designer to choose between two design models of the shear steel: The model I, where the strut angle has the value of 45º and the portion of shear force resisted by the concrete Vc has a constant value, and the model II, where the strut angle varies from 30º to 45º, with Vc varying in function of the shear force calculation (Vsd) and the shear force resisted by the strut (VRd2). The stirrups angle varies from 45° to 90°. With the aim of helping the designers in the choice of optimum models and angles, the mentioned models were evaluated, in order to determine which of these models and (θ) and (α) angles lead to a minimum consumption of longitudinal and transverse steel in simply supported beams, subjected to bending combined with shear, with distributed loading.

Keywords: truss model, strut angle, shear strength, minimum steeel consumption.

A NBR 6118:2003 [1] recomenda o uso de modelos de treliça com variação do ângulo da escora (θ) e do tirante transversal (α) para o
dimensionamento de vigas de concreto submetidas à flexão e força cortante. Esta norma permite ao projetista optar entre dois modelos
de dimensionamento da armadura transversal: O modelo I, onde o ângulo da escora tem valor de 45º e a parcela de força cortante resistida pelo concreto Vc tem valor constante, e o modelo II, onde o ângulo da escora varia de 30º a 45º, com Vc variando em função da força cortante de cálculo (Vsd) e da força cortante resistida pela escora (VRd2). O ângulo α dos tirantes transversais varia entre 45º e 90º. Com o objetivo de auxiliar os projetistas na escolha do modelo e ângulos ótimos, foram avaliados os modelos mencionados, determinando-se qual destes modelos e os ângulos (θ) e (α) levam ao consumo mínimo de armaduras longitudinal e transversal em vigas simplesmente apoiadas, submetidas à flexão combinada com cortante, com carregamento distribuído.

Palabras-Clave: Modelo de treliça, ângulo da escora, resistência a cortante, consumo mínimo de armadura.