The Brazilian standards of structures in fire prescribe minimum dimensions for the ribbed slabs to ensure fire resistance. However, a new composite ribbed slab is not covered by any of the Brazilian standards in fire. The objective of this work is to present unpublished results from numerical and thermal analyses for this type of slab. Ribbed slabs filled with cell concrete blocks, ceramic bricks and EPS supported by cimenttious board were studied. The constructive element is considerate as thermal insulation if it has the capacity to prevent the occurrence, on the face non exposed to fire, temperature increments greater than 140 °C on the average or greater than 180 ºC at any point. The support function was determined limiting the temperature of the beams and slabs rebars to 500 ºC. The analyses were carried out with the ATERM and Super Tempcalc, software for two-dimensional thermal analysis by means of the finite element method. As a result, tables will be presented that link the fire resistance required time to slab dimensions and position of rebar. Prior to use in designing these results must be confirmed by experimental analysis, which is already being provided.

Keywords: fire, thermal analysis, ribbed slabs, waffled slabs, composite slabs

As normas brasileiras de estruturas em situação de incêndio fornecem dimensões mínimas para as lajes nervuradas para assegurar as funções corta fogo e de estabilidade estrutural. Porém, uma nova laje mista nervurada lançada no mercado brasileiro não é coberta por qualquer das normas brasileiras para a situação de incêndio. O objetivo deste trabalho é apresentar resultados inéditos, frutos de análises numéricas térmicas e estruturais para esse tipo de laje. Foram estudadas lajes com preenchimento de bloco de concreto celular, lajota cerâmica e EPS suportado por placa cimentícia. O sistema construtivo é considerado como isolante térmico se possuir a capacidade de impedir a ocorrência, na face que não está exposta ao incêndio, de incrementos de temperatura maiores que 140 °C na média dos pontos de medida ou maiores que 180 °C em qualquer ponto de medida. A função estrutural foi determinada admitindo a limitação da temperatura das armaduras de vigas e lajes em 500 ºC. As análises foram realizadas com auxílio dos programas ATERM e Super Tempcalc, programas computacionais para análise térmica bidimensional de transferência de calor, por meio do método dos elementos finitos. Como resultado, serão apresentadas tabelas que correlacionarão o TRRF (tempo requerido de resistência ao fogo) às dimensões da laje e posição das armaduras. Antes do uso em projeto, esses resultados deverão ser confirmados por análise experimental.

Palavras-chave: incêndio, análise térmica, laje nervurada, laje mista.

This paper presents a methodology for the analysis of reinforced concrete rigid block foundations subjected to the vibrations due to the operation of machines. This analysis is important in the design of great industrial plants, where equipment of great size and high cost is present, and in which an adequate structural behavior is essential for the plant operation. The analysis methodology is initially presented, based on two computer programs, BLOCKSOLVER and PILAY. This methodology is applied in a comparative analysis of solutions in shallow foundations and in pile foundations for a Flue Gas Blower, equipment present in a petrochemical plant. The dynamic analysis is done for the two types of foundation, and also for a parametric variation in the shear modulus of the soil (G). The design of the foundation is done considering the geometrical limitations for the location of the equipment, consequent of the plant layout. The most important results are the maximum displacements, checked against the stringent limitations imposed by the design standards.

Keywords: machine foundations, dynamic analysis.

Apresenta-se uma metodologia para a análise de fundações de concreto armado em bloco rígido, submetidas a vibrações decorrentes da operação de máquinas. Esta análise é fundamental no projeto de grandes instalações industriais, em que estão presentes fundações para equipamentos de grandes dimensões e custo elevado, e onde o comportamento estrutural adequado é essencial para a operação destas instalações. É apresentada inicialmente a metodologia de análise, baseada em dois programas computacionais, o BLOCKSOLVER e o PILAY. Esta metodologia é aplicada na análise comparativa de soluções em fundações diretas e sobre estacas de um soprador de gás, equipamento que integra os arranjos das refinarias petroquímicas. A análise dinâmica é feita para os dois tipos de fundação, fazendo também uma variação paramétrica do módulo de deformação transversal do solo (G). O dimensionamento da fundação é feito considerando o espaço limitado para a locação do equipamento determinado pelo arranjo da refinaria. Os resultados mais importantes são os deslocamentos máximos da fundação, que são verificados considerando as rigorosas limitações impostas pelas normas de projeto.

Palavras-chave: fundação de máquinas, análise dinâmica.

This paper discusses the technical feasibility and ecological advantage of using sinter feed tailings from iron ore mining as an aggregate in the production of concrete, initially to manufacture precast concrete pavers, but with the possibility of extending its use to other applications. To achieve this goal, the physical, chemical and environmental characteristics of the tailings were analyzed. The other aggregates used here were also characterized, and the tailings were quality tested when used as fine aggregate in the production of mortars, based on a comparison of their compressive strength. The interlocking concrete pavers were manufactured by a precast concrete plant, after which they were sampled and subjected to compressive strength, water absorption and abrasive wear tests, according to Brazilian technical standards NBR 9780 [33], NBR 12118 [34] and NBR 12042 [35]. The results of these tests indicated that, compared to the reference values, the compressive strength at 28 days varied from -2.5% to -11%; water absorption ranged from -14% to +3.8%; and abrasive wear varied from -80% to -62%. The main purpose of using sinter feed tailings as aggregate in concrete production is to ensure the sustainable development of the construction industry. For the iron ore mining industry, the productive disposal of these tailings represents a major advantage in cost-effectiveness, due to the elimination of stockpiles and of the costs involved in their operationalization.

Keywords:mining, wastes; sinter feed tailings; paving; interlocking concrete pavers.

O presente trabalho versa sobre os estudos, a viabilidade técnica do aproveitamento e da conveniência ecológica do emprego do rejeito de sinter feed, oriundo de atividades mineradoras de ferro, como agregado na produção do concreto, inicialmente para a fabricação de elementos pré-fabricados destinados à pavimentação, com possibilidade de expansão para outras finalidades. Em virtude da restrita bibliografia a respeito do assunto, a pesquisa foi desenvolvida com base no conhecimento acerca dos agregados tradicionais para o concreto, do conhecimento de emprego de rejeitos na engenharia civil e, principalmente, embasada em análises químicas e ensaios físicos do rejeito em questão. Por esse motivo, o tema é inédito. Foi realizada, inicialmente, ampla gama de ensaios físicos e químicos do rejeito, constituindo a etapa de caracterização do rejeito objeto da pesquisa, que neste artigo é sucintamente referida, apresentando apenas seus resultados e algum comentário pertinente. Posteriormente, na etapa de produção dos pré-moldados para piso intertravado, foram confeccionadas peças em linha de produção de uma indústria de pré-moldados e submetidas aos ensaios estabelecidos na normalização brasileira. Em ambas as etapas, os resultados obtidos apresentaram-se bastante satisfatórios, comprovando os objetivos da pesquisa. A maior relevância do uso do rejeito de sinter feed como agregado na produção de concreto se refere ao desenvolvimento sustentável da indústria da construção civil. Para as indústrias mineradoras, o descarte desse rejeito de maneira produtiva significa grande vantagem na relação custo-benefício que se caracterizará pela ausência tanto das pilhas de estocagem em suas áreas quanto pela ausência de despesas com sua operacionalização.

Palavras-chave: mineração, rejeito, sinter feed, pavimentação, piso intertravado.

This paper presents a program for consideration of the soil-structure interaction in the spatial analysis of frame structures. The method is based on the assumption of Winkler, which allows discrete adjacent springs to the shallow foundations simulating the influence of the settlements of support in three-dimensional structures. Although the model is in 3D and thus all the six degrees of freedom of each support may suffer displacements due to a settlement, in this paper, the analysis was made considering only the influence of the vertical translation of the support. The work consists in adding the methodology for consideration of flexible supports to the flowcharts presented by Gere and Weaver, Jr. [1], using the stiffness method, which is widely used for the frame structures analysis. Through the integrated analysis, contemplating parameters of infrastructure, superstructure and foundation ground, it was proved that the deformability of the soil has significant influence on the efforts redistribution and the entailment between the soil and the structure that best describes the physical behavior of a building and flexible supports condition.

Keywords: soil-structure; frame structures, shallow foundations.

Neste artigo apresenta-se um programa para consideração da interação solo-estrutura na análise espacial de estruturas reticulares. O método empregado baseia-se na hipótese de Winkler, que admite molas discretas adjacentes as fundações rasas, simulando a influência dos recalques de apoio em estruturas tridimensionais. Embora o modelo seja 3D e, portanto, todos os seis graus de liberdade de cada apoio possam sofrer deslocamentos devidos a um recalque, neste artigo, a análise foi feita considerando apenas a influência da translação vertical dos apoios. O trabalho consiste em incorporar a metodologia para consideração de apoios flexíveis aos fluxogramas apresentados por Gere e Weaver Jr. [1], utilizando o Método da Rigidez, o qual é amplamente empregado para análise de estruturas reticulares. Através da análise integrada, contemplando parâmetros da infraestrutura, supraestrutura e do terreno de fundação, comprovou-se que a deformabilidade do solo tem influência significativa na redistribuição dos esforços e a vinculação entre solo e a estrutura que melhor descreve o comportamento físico de uma edificação é condição de apoios flexíveis.

Palavras-chave: solo-estrutura; estruturas reticulares; fundações rasas.

Keywords: vibrations on floors, human comfort, normative aspects.

Este trabalho examina a verificação estrutural referente às vibrações em pisos de edifícios urbanos induzidas pelas atividades humanas que possam motivar algum sentimento de desconforto aos usuários. Apresenta as recomendações normativas vigentes no país relativas ao conforto humano em estruturas na presença de vibrações induzidas pelo próprio usuário em suas atividades cotidianas tais como a prática do caminhar em ambientes residenciais ou comerciais e de atividades aeróbicas em ambientes diversos, como dançar, saltar e correr. Finaliza oferecendo informações relevantes e eminentemente práticas, possíveis de serem exercitadas manualmente ou com o mínimo de recursos computacionais pelos profissionais envolvidos, permitindo verificar na fase inicial de projeto a eventual necessidade de maiores cuidados no dimensionamento estrutural de pisos sujeitos as vibrações devidas às atividades humanas.

Palavras-chave: vibrações em pavimentos, conforto humano, aspectos normativos.