This paper presents the results of reinforced concrete columns strengthened by addition of a self-compacting concrete overlay at the
compressed and at the tensioned face of the member, with and without addition of longitudinal steel bars. Eight columns were submitted to loading with an initial eccentricity of 60 mm. These columns had 120 mm x 250 mm of rectangular cross section, 2000 mm in length and four longitudinal reinforcement steel bars with 10 mm in diameter. Reference columns P1 and P2 were tested to failure without any type of rehabilitation. Columns P3 to P8 were loaded to a predefined load (close to the initial yield point of tension reinforcement), then unloaded and strengthened for a subsequent test until failure. Results showed that the method of rehabilitation used was effective, increasing the loading capacity of the strengthened pieces by 2 to 5 times the ultimate load of the reference column.

Keywords: column; reinforced concrete; strengthening; eccentricity; self-compacting concrete.

Este artigo apresenta os resultados de pilares de concreto armado reforçados por meio da adição de camadas de concreto autoadensável, tanto na face tracionada quanto na face comprimida, com ou sem adição de barras de aço longitudinais. Oito pilares foram submetidos a um carregamento com excentricidade inicial de 60mm. Estes pilares possuíam seção transversal retangular de 120 mm x 250 mm, comprimento de 2000 mm, e armadura longitudinal constituída por quatro barras de 10 mm de diâmetro. Os pilares de referência, P1 e P2, foram ensaiados até a ruptura sem nenhum tipo de reabilitação. Os pilares P3 à P8 foram inicialmente submetidos a um pré-carregamento que provocava na armadura longitudinal, tensões próximas a do escoamento do aço. Em seguida, estas peças foram descarregadas e reforçadas. Após o concreto do reforço atingir resistência adequada, estes pilares foram ensaiados até a ruptura. Os resultados mostraram que o método de reforço estudado foi eficiente, pois dependendo da face do pilar em que se aplicava a camada de reforço, as peças reabilitadas apresentaram uma capacidade de carga de 2 a 5 vezes maior que a dos pilares não reforçados.

Palavras-chave: pilar; concreto armado; reforço; excentricidade; concreto auto-adensável.

This work presents results of static and dynamic analysis carried out on 593 m length bridge along Carajás railroad in Maranhão state. The bridge’s behavior became important due to some changes over the static and dynamic loads once the future train will be heavier. Thus, a mathematic model was developed using the finite element method basis to evaluate its behavior and “in loco” structural monitoring to get data as strains and vibrations when the trains go through. Several high precision accelerometers and strains gauges were placed along the slab, beams and columns. Numerical and experimental results are shown and the main conclusions validating the applied methodology are presented as well.

Keywords: bridge, monitoring, vibration, finite element.

Neste trabalho são apresentados os resultados de análises estáticas e dinâmicas realizadas na Obra de Arte Especial número 40 (OAE
40), localizada na Estrada de Ferro Carajás. A obra consiste em uma ponte de concreto armado com 593 m de comprimento, no km 510
da ferrovia, estado do Maranhão. O estudo do comportamento da estrutura veio a assumir importância crescente frente às perspectivas
de alterações das ações dinâmicas, que passarão a considerar trens-tipo operacionais com carregamento superior aos atuais. Assim,
fez-se uso de um modelo matemático utilizando o método dos Elementos Finitos para avaliar seu desempenho e do monitoramento
estrutural “in loco” das deformações e vibrações produzidas quando da passagem dos trens. Foram realizados diversos arranjos com
acelerômetros piezoelétricos no tabuleiro, além de extensômetros elétricos de resistência no tabuleiro, longarinas e pilares. São apresentados os resultados numéricos e experimentais, bem como as conclusões relevantes que corroboram a metodologia empregada.

Palavras-chave: ponte, monitoramento, vibração, elemento finito.

Lithium-based additives have shown satisfactory results in the expansion reduction due to alkali-silica reaction (ASR), but many doubts remain about the mechanisms of ASR. The study herein assessed the effects of a lithium nitrate based (LiNO3) chemical addition, using several dosages, in order to understand its expansion mechanisms due to ASR. The study of the effects of LiNO3 on ASR was conducted by the accelerated mortar bar method (ASTM C-1260), using two kinds of reactivate aggregates, consequently, the test lasted up to 30 days. Mortar bars were also molded with a fly ash (FA) based mineral addition to compare the effects of a mineral addition with a chemical one on the expansion due to ASR. The results from the ASTM C-1260 test indicated that the LiNO3 addition was effective in the expansion reduction, but presented different addition values for the acceptable threshold of 0.10% at 14 days for each kind of aggregate. It was also observed that mixtures containing LiNO3 reduced the expansion up to 30 days, while for the mixtures containing fly ash the expansion continued to increase throughout the test. The test indicated that the dosages of lithium addition (Li2O/Na2Oeq), efficient in the expansion reduction for the acceptable threshold of 0.10% at 14 days, were very
high when compared to those found in the literature. Folliard et al. (2003), states that the use of cement with a high alkali content (Na2Oeq = 0.9 ± 1.0%) and the modification of the ASTM C-1260, would be the best solution to obtain lithium addition values compatible with field applications.

Keywords: alkali-aggregate reaction, expansion, lithium composed, mortar.

Várias pesquisas realizadas com compostos a base de lítio tem mostrado resultados satisfatórios na redução da expansão associada à reaçãoálcali-sílica (RAS), mas ainda existem muitas dúvidas sobre seus mecanismos de ação. A presente pesquisa avaliou os efeitos de uma adição química a base de nitrato de lítio (LiNO3), utilizando várias dosagens, com o objetivo de entender seus mecanismos de a ção sobre a expansão associada a RAS. O estudo dos efeitos do LiNO3 na RAS foi feito pelo método acelerado das barras de argamassa (ASTM C-1260), utilizando dois tipos de agregado reativo, levando o ensaio até 30 dias. Foram moldadas também barras de argamassa com uma adição mineral a base de cinza volante com o objetivo de comparar os efeitos de uma adição mineral com uma química na expansão devido a RAS. Os resultados do ensaio da ASTM C-1260 indicaram que as adições de lítio foram efetivas na redução da expansão, mas apresentaram valores de adição diferentes para o limite aceitável de 0.10% aos 14 dias para cada tipo de agregado. Foi observado também que as misturas contendo LiNO3 reduziram a expansão ao longo dos 30 dias, enquanto nas misturas contendo cinza volante a expansão continuou a aumentar ao longo do teste. O ensaio indicou que as dosagens de adição do lítio (Li2O/Na2Oeq) eficazes na redução da expansão foram muito elevado em relação aos encontrados na literatura, mostrando que segundo Folliard et al. (2003), o uso de cimento com elevado teor de álcalis (Na2Oeq = 0.9 ± 1.0%) e a modificação da ASTM C-1260, seria a melhor solução para obter valores de adição de lítio compatíveis com o de uso em campo.

Palavras-chave: reação álcali-agregado, expansão, compostos de lítio, argamassa.

Compressive strength values obtained from standardized tests are adopted in the use of silica fume mortar as a reinforcement material, however, they usually do not represent the compressive strength of mortar applied to the substratum. In a reinforcement procedure, each portion of mortar applied to the substratum undergoes densification according to the energy with which it collides with the substratum, resulting in different compressive strength values along the reinforcement; this affects the overall strength of the reinforcement as a whole, which, in turn, defines the new loading capacity of the reinforced structural element. In order to verify the actual behavior of a reinforcement mortar, a silica fume mortar plate dimensionally similar to a reinforced column face was executed, and prismatic samples extracted from the mortar plate were submitted to compression tests. The average compressive strength obtained was compared with the average compressive strength observed in cylindrical test specimens, molded from the same material used in the mortar plate. The prismatic samples’ average compressive strength presented a reduction of 35% in this particular case.

Keywords: mortar, silica fume, reinforcement.

No uso de argamassa com adição de sílica ativa como material de reforço adotam-se valores de resistência à compressão provenientes de ensaios normatizados, que tendem a não representar a resistência à compressão da argamassa após lançada ao substrato. Na execução de um reforço, cada porção de argamassa que é lançada sofre um adensamento que varia em função da energia com que colide com o substrato, gerando, desta forma, pontos de diferentes resistências à compressão por toda a extensão do reforço, refletindo diretamente sobre a resistência do reforço como um todo, que por sua vez define a nova capacidade de carga do elemento estrutural que esta sendo reforçado. Procurando verificar o comportamento real da argamassa de reforço, executou-se uma placa de argamassa com adição de sílica ativa com dimensões iguais a um reforço de uma das faces de um pilar, sendo extraídas amostras prismáticas desta placa e ensaiadas à compressão. Deste ensaio foi determinada uma resistência à compressão média que, comparada com a resistência à compressão média obtida de corpos-de-prova cilíndricos, moldados com a mesma argamassa com que foi executada a placa, demonstrou que a resistência à compressão média das amostras prismáticas extraídas da placa apresenta, particularmente neste estudo, uma redução em relação à resistência à compressão média resultante dos corpos-de-prova cilíndricos da ordem de 35%.

Palavras-chave: argamassa, sílica ativa, reforço.

The objective of this article is to present the results obtained in a study on the interaction between the behavior of the structure and the foundation settlements and verify the influence of normal load distribution on the columns. In this mechanism, known as structure soil interaction (SSI), as the building is constructed, a transfer of loads occurs from the columns which tend to settle more to those that tend to settle less. The study was conducted in a building which had its settlements monitored from the beginning of construction. For this purpose, a linear tridimensional numerical model was constructed and numerical analysis was performed, using the finite elements method. In these analyses, numerical models corresponding to the execution of each floor were used, considering the settlements measured in each stage of the construction. The results of analyses showed that the effect of SSI are significant for calculating the normal efforts on the columns, particularly on those located in the first floors.

Keywords: structure soil interaction, settlements, reinforced concrete.

O objetivo deste artigo é o de apresentar os resultados obtidos do estudo da interação entre o comportamento da estrutura e os recalques de fundação e verificar a sua influência na redistribuição de esforços normais nos pilares. Neste mecanismo, conhecido como interação solo estrutura (ISE), a medida que a edificação é construída, ocorre uma transferência de cargas dos pilares que tendem a recalcar mais para aqueles que tendem a recalcar menos. O estudo foi conduzido em um edifício que teve seus recalques monitorados desde o início da construção. Para se alcançar este objetivo, foi construído um modelo numérico linear tridimensional e foi realizada uma análise numérica pelo método dos elementos finitos. Nestas análises, modelos numéricos correspondentes a conclusão de cada andar foi utilizado em conjunto com os recalques medidos para cada etapa da construção. Os resultados das análises motraram que os efeitos da ISE são significantes para o cálculo dos esforços normais nos pilares, particularmente para aqueles localizados nos primeiros andares.

Palavras-Chave: interação solo-estrutura, recalques, concreto armado.

In this paper is discussed the influence of the end conditions in composite cold-formed steel box section and concrete over masonry in fire situation. The software ANSYS was used for numerical simulation of the composite beam. The end conditions are considered as fixed or pinned and axial restrained at the ends. Initially, numerical thermal analysis to determine the field of temperatures in the steel profile and the slab under ISO-fire are carried out. The heat flux between steel, concrete slab and masonry are considered. The structural analysis is carried through for evaluating the performance of the composite beam in fire. Both geometric and materials nonlinearities, as well as the variation of the stress-strain diagram of the materials in function of the temperature are considered. Finally, comparisons between the behavior of beams with fixed ends and pinned ends are shown as well as the reduction factors with the time of exposition to the fire are determined.

Keywords: fire, structural analysis, numerical analysis, composite beams, cold-formed steel.

Neste trabalho é discutida a influência da condição de vinculação de extremidade de vigas mistas de aço e concreto, sobre alvenaria, em situação de incêndio. O perfil de aço da viga é formado a frio, com seção transversal do tipo caixão. São consideradas situações de engastamento e rótula ideal para as extremidades da viga de interesse, em modelos numéricos elaborados por meio do código computacional ANSYS. Inicialmente, são realizadas análises numéricas de caráter térmico para a determinação do campo de temperaturas no perfil de aço e na laje, quando submetidos ao incêndio-padrão ISO 834. Em seguida, efetua-se o acoplamento termoestrutural para avaliação do desempenho do elemento em temperaturas elevadas. Por fim, são apresentadas comparações de interesse entre situações de extremidades da viga considerando-as engastadas e rotuladas, bem como são determinados os redutores do esforço resistente em resposta ao tempo de exposição ao fogo.

Palavras-Chave: incêndio, análise estrutural, análise numérica, vigas mistas, perfis formados a frio.

The Brazilian territory presents low seismicity, typical of a tectonic intra-plates region. Nevertheless, the seismic effects cannot be simply disregarded in the engineering projects. Therefore, a study is presented in this paper, of the seismicity of the Brazilian Northeastern Region, which due to its proximity with the South Atlantic Ridge, presents a seismic activity rate higher than of other Brazilian regions. In this way, the seismic recurrences and the probabilistic distribution functions of spectral accelerations are determined for the region. From the obtained values, the design response spectra are defined for the region, being its values compared, for several periods, with the design spectrum presented by the Brazilian Seismic Standard NBR 15421.

Keywords: seismic hazard, seismic engineering, hazard anaysis.

O território brasileiro apresenta baixa atividade sísmica, característica de região tectônica intra-placas. Entretanto, os efeitos dos sismos não podem ser simplesmente desconsiderados em projetos de engenharia. Assim, é apresentado neste trabalho um estudo da sismicidade da região Nordeste do Brasil, que por estar posicionada próxima à falha do Atlântico Central, a leva a apresentar uma taxa de atividade sísmica com continuidade de ocorrência mais alta do que a de outras regiões brasileiras. Dentro deste contexto, são calculadas as recorrências sísmicas e as distribuições probabilísticas de acelerações espectrais para a região. De posse desses valores, são determinados os espectros de resposta de projeto para a região, fazendo as devidas comparações entre os resultados obtidos para cada período de recorrência com o espectro apresentado pela Norma Brasileira de Sismos NBR 15421.

Palavras-Chave: risco sísmico, engenharia sísmica, análise de risco.