Punching shear is a brittle failure mode that may occur in slab-column connections, which may be prevented by using shear reinforcement in the slab-column connection. This paper presents comparisons between experimental results of 36 tests in internal slab-column connections with double-headed shear studs, which are largely used in North America, Europe and Asia, with theoretical results using recommendations presented by ACI 318, NBR6118, Eurocode 2 and also the Critical Shear Crack Theory (CSCT).Considering the database used it is possible to observe that ACI 318 presents conservative trends, whereas NBR 6118 showed a low coefficient of variation, but with a large number of unsafe results. Both Eurocode 2 and CSCT showed satisfactory results with Eurocode 2 presenting slightly higher performance.

Keywords: flat slabs, punching shear, double-headed studs.

A punção é uma forma de ruptura por cisalhamento que pode ocorrer em ligações laje-pilar que pode ser evitada utilizando-se armaduras de cisalhamento na ligação. Este artigo apresenta comparações entre resultados experimentais de 36 ensaios realizados em ligações laje-pilar interno, armadas com conectores de cisalhamento do tipo pino de duas cabeças, populares na América do Norte, Europa e Ásia, com resultados teóricos utilizando as recomendações do ACI 318, NBR 6118, Eurocode 2, além da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Para o banco de dados utilizado, o ACI 318 mostrou tendências conservadoras, enquanto que a NBR 6118 mostrou baixo coeficiente de variação, mas um grande número de resultados contra a segurança. Tanto o Eurocode 2, quanto a TFCC apresentaram resultados satisfatórios, com o Eurocode 2 apresentando desempenho ligeiramente superior.

Palavras-chave: lajes lisas, punção, conectores de cisalhamento.

This study analyzes the feasibility of using steel-concrete bond tests for determining the compressive strength of concrete in order to use it as a complement in the quality control of reinforced concrete. Lorrain and Barbosa (2008) [14] and Lorrain et al. (2011) [15] justify the use of a modified bond test, termed APULOT, to estimate the compressive strength of concrete, hence increasing the possibilities for the technological control of reinforced concrete for constructions. They propose an adaptation of the traditional pull-out test (POT) method, standardized by the CEB / FIP RC6: 1983 [8], because it is a low complexity and low cost test. To enable the use of the APULOT test as a technological control test of concrete at construction sites requires determining its methodology and adapting the experimental laboratory practice to the construction itself. The aim of this study is to evaluate the possibility of conducting compressive strength estimates using bond stress data obtained by the traditional pull-out tests (POT). Thus, two concrete compositions of different classes were tested at 3, 7 and 28 days. Ribbed bar specimens (nominal diameters of 8, 10 and 12.5 mm) were also used in the preparation stage, totaling 108 POT tests. The results show that the correlation between the maximum bond stress and the compressive strength of concrete is satisfactory in predetermined cases, at all ages tested, reinforcing the purpose of consolidating this test as a complementary alternative to control the quality of reinforced concrete. In the second part of this paper the test results obtained with the APULOT method are presented and discussed.

Keywords: steel-concrete bond; pull-out; APULOT; compressive strength of concrete.

A presente pesquisa se propõe a estudar a viabilidade do uso de ensaios de aderência aço-concreto para estimativa da resistência à compressão axial do concreto, com o objetivo de empregá-los como um complemento no controle de qualidade do concreto armado. Lorrain e Barbosa (2008) [14] e Lorrain et al. (2011) [15] justificam a utilização de um ensaio de aderência modificado, denominado APULOT, para estimar a resistência à compressão do concreto, incrementando as possibilidades de controle tecnológico do concreto armado em canteiros de obras. Os mesmos propõem uma adaptação do método pull-out test (POT) tradicional, normalizado pela CEB/FIP RC6:1983 [8], por ser este um ensaio de baixa complexidade e de custo reduzido. Para viabilizar o uso do ensaio APULOT como ensaio de controle tecnológico do concreto em canteiro de obras é necessário definir um padrão para o mesmo e adaptá-lo da prática experimental do laboratório para o campo. O presente trabalho buscou avaliar num primeiro momento, a potencialidade de efetuar estimativas da resistência à compressão a partir dos dados da tensão de aderência obtidos com uso do POT. Para tanto, foram ensaiadas 2 composições de concreto de classes distintas, aos 3, 7 e 28 dias. Foram, ainda, usadas na confecção dos corpos de prova barras nervuradas com diâmetros nominais de 8, 10 e 12,5 mm, totalizando 108 ensaios do tipo POT. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio, a correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto é satisfatória, em todas as idades ensaiadas, fortalecendo o propósito de consolidar este ensaio como uma alternativa complementar para controle de qualidade do concreto armado. Na segunda parte deste trabalho serão apresentados e discutidos resultados de ensaios realizados com o método APULOT.

Palavras-chave: aderência aço-concreto; pull-out; APULOT; resistência à compressão do concreto.

On precast concrete structures the column foundation connections can occur through the socket foundation, which can be embedded, partially embedded or external, with socket walls over the pile caps. This paper presents an experimental study about two pile caps reinforced concrete with external, partially embedded and embedded socket submitted to central load, using 1:2 scaled models. In the analyzed models, the smooth interface between the socket walls and column was considered. The results are compared to a reference model that presents monolithic connections between the column and pile cap. It is observed that the ultimate load of pile cap with external sockets has the same magnitude as the reference pile cap, but the ultimate load of models with partially embedded and embedded socket present less magnitude than the reference model.

Keywords: reinforced concrete, pre cast concrete, pile caps, socket foundation.

Nas estruturas de concreto pré-moldado, a ligação pilar-fundação pode ocorrer por meio do cálice de fundação, que por sua vez pode estar embutido, parcialmente embutido com parte do colarinho saliente, ou externo com o colarinho saliente em relação ao bloco de fundação. Apresenta- -se neste trabalho um estudo experimental de blocos de fundação sobre duas estacas com cálice externo, parcialmente embutido e embutido, submetidos à ação centrada utilizando modelos em escala reduzida 1:2. Nos modelos analisados, considerou-se a conformação lisa nas paredes do cálice e do pilar. Os resultados são comparados a um modelo de referência, com ligação monolítica entre o pilar e o bloco. Observa-se que o bloco com cálice externo apresenta força última com a mesma ordem de grandeza do bloco de referência, porém os blocos com cálice parcialmente embutido e embutido apresentam força última inferior a dos demais modelos.

Palavras-chave: concreto armado. concreto pré-moldado, blocos sobre estacas, cálice de fundação.

Cracks that form at the interfaces between masonry structures are common uncontrolled occurrences in buildings. Numerous methods have been proposed by the construction industry to address this problem. Cracks continuously form in the joints between concrete columns and masonry infill walls. In this study, the most common methods for preventing these types of cracks were evaluated in laboratory experiments. Column masonry models were constructed using different types of joints between concrete columns and masonry infill walls, such as steel bars and steel mesh. The efficiency of each type of joint method was evaluated by performing direct tensile tests (pullout tests) on the models and monitoring the evolution of the crack opening in the joint between the column and wall, as a function of load applied to the model. The results from this study indicate that the model composed of “electrowelded wire mesh without steel angles” is the best model for controlling cracking in the joints between concrete columns and masonry infill walls.

Keywords: masonry, cracks, electrowelded metallic screen.

As fissuras na interface alvenaria/estrutura são ocorrências patológicas comuns nas edificações e muitos são os métodos propostos pela indústria da construção que prometem evitar este problema. De caráter recorrente encontram-se as fissuras na ligação pilar de concreto e parede de alvenaria. Neste trabalho, são avaliados, em laboratório, os métodos mais usuais de prevenção deste tipo de fissura. Modelos pilar/alvenaria foram construídos utilizando-se diferentes tipologias de ligação entre o pilar de concreto e a parede de alvenaria, desde o usual “ferro cabelo” até telas de aço. A eficiência de cada um destes métodos de ligação foi avaliada por intermédio de ensaio dos modelos à tração direta, com o monitoramento da evolução da abertura da fissura na ligação pilar/parede em função do incremento de carga aplicada ao modelo. Os resultados desta pesquisa indicaram o modelo composto por “tela metálica eletrossoldada, e sem cantoneira de aço”, como a melhor técnica de controle da fissuração na ligação pilar de concreto e parede de alvenaria, dentre todos os modelos avaliados.

Palavras-chave: alvenaria, fissuras, tela eletrosoldada.

This work aims to investigate the floors number influence on the instability parameter limit a1 of buildings braced by reinforced concrete walls and/ or cores. Initially, it is showed how the Beck and König discrete and continuous models are utilized in order to define when a second order analysis is needed. The treatment given to this subject by the Brazilian code for concrete structures design (NBR 6118) is also presented. It follows a detailed analytical study that led to the derivation of equations for the limit a1 as functions of the floors number; a series of examples is presented to check their accuracy. Results are analyzed, showing the precision degree achieved and topics for continuity of research in this field are indicated.

Keywords: instability, bracing structures, second order analysis.

O presente trabalho tem por objetivo investigar a influência do número de pavimentos no limite a1 do parâmetro de instabilidade de edifícios contraventados por paredes e/ou núcleos de concreto armado. Inicialmente, é abordada a utilização dos modelos discreto e contínuo de Beck e König na definição da necessidade ou não de se realizar uma análise de segunda ordem; mostra-se também como esta questão é tratada pela norma de projeto de estruturas de concreto (NBR 6118). Na seqüência, apresenta-se um detalhado estudo analítico que levou ao estabelecimento de fórmulas para o limite a1 em função do número de andares, seguido de uma série de exemplos para testar a validade das mesmas. Os resultados são analisados, mostrando-se o grau de precisão obtido e indicando-se tópicos para a continuidade da pesquisa nesta área.

Palavras-chave: instabilidade, estruturas de contraventamento, análise segunda ordem.

The paper discusses the application of High Strength Concrete (HSC) technology for concrete production with the incorporation of Rice Husk Ash (RHA) residues by replacing a bulk of the material caking and rubber tires with partial aggregate volume, assessing their influence on the mechanical properties and durability. For concrete with RHA and rubber, it was possible to reduce the brittleness by increasing the energy absorbing capacity. With respect to abrasion, the RHA and rubber concretes showed lower mass loss than the concrete without residues, indicating that this material is attractive to be used in paving. It is thus hoped that these residues may represent a technological and ecological alternative for the production of concrete in construction works.

Keywords: high strength concrete, rice husk ash, rubber tire, impact resistence, abrasion resistance.

O trabalho aborda a aplicação da tecnologia do Concreto de Alta Resistência (CAR) para a produção de concretos com incorporação dos resíduos de Cinza de Casca de Arroz (CCA) através da substituição em massa de parte do material aglomerante, e borracha de pneus em substituição parcial do agregado miúdo em volume, avaliando suas influências sobre as propriedades de durabilidade e mecânicas. Para os concretos com CCA e borracha, foi possível verificar a redução da fragilidade através do aumento da capacidade de absorção de energia. Com relação à abrasão, os concretos contendo CCA e borracha apresentaram perda de massa inferior ao concreto sem resíduos, indicando que este material é atrativo para o uso em pavimentação. Contudo, espera-se que estes resíduos venham representar uma alternativa tecnológica e ecológica para a produção de concretos na construção civil.

Palavras-chave: concreto de alta resistência; cinza de casca de arroz, borracha de pneu, resistência ao impacto, resistência à abrasão.

This paper aims at advancing on the validation of indicators of building concrete frames’ sustainability from an integrated, life cycle perspective. A case study approach investigates (i) feasibility of comparing sustainability performance of different flooring systems; and (ii) similarity between environmental indicators trends for a typical flooring system and corresponding whole superstructure. Three residential buildings are analyzed, using either prestressed concrete flat (PCF) slabs or reinforced concrete waffle (RCW) slabs and flat beams exposed to a marine environment. SimaPro 7.3 supports calculation of the environmental indicators. Service life estimation is used to ensure functional equivalence and to form a basis for life cycle costing. PCF slabs showed best functional/technical and economic results but were outperformed by RCW slabs’ environmental results. Most environmental indicators showed the same trend for both typical floor and whole superstructure.

Keywords: concrete, structural frame, flooring system, sustainability assessment, life cycle indicator.

Este artigo objetiva avançar na validação de indicadores de sustentabilidade com base em ciclo de vida de diferentes sistemas de laje, bem como investigar tendências entre indicadores ambientais de um pavimento-tipo e da superestrutura. Três edificações residenciais em lajes nervuradas em concreto armado (RCW) ou lisas protendidas (PCF) são analisadas em ambiente marinho. Indicadores ambientais são calculados com o apoio do software SimaPro 7.3. Estimativa de vida útil é usada para garantir a equivalência funcional e formar uma base para cálculo de custos do ciclo de vida (CCV). Lajes PCF apresentaram melhores resultados técnico-funcionais e econômicos, mas os ambientais foram superados pelas lajes RCW. A maioria dos indicadores ambientais mostrou a mesma tendência no pavimento-tipo e na superestrutura.

Palavras-chave: sistema estrutural, laje em concreto; avaliação de sustentabilidade; indicador de ciclo de vida.