This paper aims to evaluate the interaction between structural masonry walls made of high performance concrete blocks, under vertical loads. Two H-shaped flanged wall series, all full scale and using direct bond, have been analyzed experimentally. In one series, three flanged-walls were built with the central wall (web) supported and, in the other one, three specimens were built without any support at the central web. The load was applied on the central wall and vertical displacements were measured by means of displacement transducers located at eighteen points in the wall-assemblages. The results showed that the estimated load values for the flanges were close to those supported by the walls without central support, where 100% of the load transfer to the flanges occur. The average transfer load rate calculated based on the deformation ratio in the upper and lower section of the flanged-walls, with the central web support, were 37.65% and 77.30%, respectively, showing that there is load transfer from the central wall (web) toward the flanges, particularly in the lower part of the flanged walls. Thus, there is indication that the distribution of vertical loads may be considered for projects of buildings for service load, such as in the method of isolated walls group. For estimation of the failure load, the method that considers the walls acting independently showed better results, due to the fact that failure started at the top of the central wall, where there is no effect of load distribution from the adjacent walls.

Keywords: high stre performance block, structural masonry, flanged walls, wall interaction.

Este trabalho tem como objetivo avaliar a interação entre paredes de alvenaria estrutural de blocos de concreto de alta resistência, sob ações verticais. Foram ensaiadas duas séries de paredes com flanges intertravadas, em formato “H” em escala real e com amarração direta, sendo uma série composta de três espécimes com a parede central (alma) apoiada e a outra série de três espécimes sem apoio na alma. A carga foi aplicada na parede central e através de transdutores de deslocamento foram monitorados os deslocamentos verticais em dezoito pontos do conjunto de paredes. Os resultados mostram que os valores de carga estimados para os flanges das paredes com apoio central foram próximos daqueles suportados pelos flanges das paredes sem apoio central, nas quais ocorrem 100% de transferência de carga para os mesmos. As taxas de transferência médias, calculadas com base na relação de deformações no trecho superior e inferior para o conjunto de paredes com apoio central, foram de 37,65% e 77,30%, respectivamente, mostrando que existe transferência de carga da parede central (alma) para os flanges, particularmente no trecho inferior do conjunto de paredes. Assim, há um indicativo de que a distribuição de forças verticais pode ser considerada em projetos de edifícios para cargas de serviço, como no método de grupo isolado de paredes. Com relação ao comportamento último das paredes com flanges com apoio na alma, a ruptura ocorre no topo da alma, local onde ainda não ocorre transferência de forças verticais entre paredes adjacentes, neste caso o método de paredes isoladas para a estimativa da carga de ruptura seria adequado.

Palavras-chave: blocos de alta resistência, alvenaria estrutural, paredes com flanges, interação entre paredes.

This paper presents a study about safety of reinforced concrete beams subjected to bending moment and designed with the partial safety factors proposed by ABNT NBR 6118:2014. The main goal was to assess the uniformity in the safety of the beams considering different values for the neutral axis position and the load ratio, by using the Reliability Theory. A simplified procedure to calibrate the partial safety factors was proposed taking into account the nature of each random variable and a target reliability index. From the analysis of the results, an alternative method for the design of reinforced concrete beams was also proposed, in which safety is guaranteed by the using of a probability of failure instead a set of partial safety factors. The results showed the lack of uniformity in the safety of the beams design with de constant set of partial safety factors. The procedures of design and calibration of the new safety factors were capable of to give uniformity to the safety of the beams and to achieve the proper structural configuration with the required safety level.

Keywords: reinforced concrete structures, partial safety factors, reliability, calibration.

Este artigo apresenta um estudo sobre a segurança de vigas em concreto armado solicitadas por momento fletor dimensionadas com os coeficientes parciais de segurança da ABNT NBR 6118:2014. O principal objetivo foi avaliar a uniformidade na segurança das vigas para diferentes posições da linha neutra e razão de carregamentos, com o uso da Teoria da Confiabilidade. Um procedimento simplificado para a calibração dos coeficientes parciais de segurança foi proposto, levando-se em conta a natureza de cada variável aleatória e um valor alvo para o índice de confiabilidade. A partir desses resultados, um método alternativo para o dimensionamento à flexão das vigas foi também proposto, no qual a seguran- ça é verificada através de uma probabilidade de falha e não mais por coeficientes parciais. Os resultados mostraram a falta de uniformidade na segurança das vigas quando dimensionados com o conjunto fixo de coeficientes parciais. Os processos de calibração e dimensionamento alternativos mostraram-se capazes de uniformizar a segurança e ainda obter a configuração estrutural que apresenta o nível de segurança requerido.

Palavras-chave: estruturas de concreto armado, coeficientes parciais de segurança, confiabilidade, calibração.

Abstract

This paper investigates the laboratory test results of 12 deep beams available in the literature, where the longitudinal reinforcement was anchored into the support using short straight bar anchorages. Four different specimen groups with three different shear span-to-depth ratios (a/d) were selected and most of the deep beams failed by strut crushing after yielding of the main longitudinal reinforcement. In order to investigate the behavior of the selected deep beams, an enhanced strut-and-tie model assuming geometrical adaptability (possibility of update in the dimensions of the struts and ties as the main tie starts to yield) is proposed. The analytical results obtained using this approach may be considered as much as accurate than some conducted complex nonlinear analysis considering smeared fixed cracking model and bond-slip behavior. However, an improvement on the effective strength factor of bottle-shaped struts by means of an iterative strut-and-tie model is needed, once the effective strength factor prescribed by NBR6118 (2014) has shown to be over conservative for all ranges of span-to-depth ratio (a/d) investigated. Finally, the obtained results indicated that short bar anchorages did not seem to influence significantly the shear strength of the deep beams investigated, especially the strength of bottled-shaped struts when appropriate crack control reinforcement is present.

Keywords: deep-beams, strut-and-tie model, nonlinear analysis.

O presente artigo tem por objetivo investigar os resultados experimentais de 12 vigas-parede em que as armaduras longitudinais foram ancoradas com comprimentos reduzidos de ancoragem junto aos apoios. Quatro grupos de testemunhos com três relações distintas entre o vão e a altura útil (a/d) foram selecionados, observando que a maioria das vigas-parede chegaram à ruína devido ao esmagamento das escoras logo após o escoamento das armaduras longitudinais. De modo a investigar o comportamento das vigas-parede selecionadas, um modelo aperfeiçoado de escoras e tirantes assumindo adaptabilidade geométrica (possibilidade de atualização das dimensões das escoras e dos tirantes conforme a armadura principal começa a escoar) foi desenvolvido. As respostas analíticas obtidas utilizando o procedimento proposto podem ser consideradas tão apuradas quanto respostas numéricas obtidas utilizando análises não-lineares com o modelo de fissuração distribuída acoplado a relações constitutivas para aderência/escorregamento entre concreto e armaduras. No entanto, apesar das respostas analíticas obtidas serem apuradas, observou-se que há necessidade de melhoria no parâmetro que afeta a resistência efetiva de escoras garrafa pela NBR6118 (2014), uma vez que o parâmetro atualmente prescrito pela norma brasileira revelou-se muito conservativo para todas as relações a/d investigadas. Finalmente, os resultados obtidos indicam que os comprimentos reduzidos de ancoragem utilizados aparentemente não influenciaram de maneira significativa a resistência ao cisalhamento das vigas-parede investigadas, especialmente se as escoras garrafas encontravam-se adequadamente controladas por armaduras de controle de fissuração.

Palavras-chave: vigas-parede, modelos de escoras e tirantes, análise não-linear.

This paper aims to study the concrete dosage conditions for structural purposes in construction sitesl, and the impacts of non-compliance of structural concrete for structural safety, having as study case the city of Angicos / RN. Were analyzed the dynamic elasticity modulus, static elasticity modulus and the compressive strength of concrete samples. Was conducted to collect the survey data, a field research aiming to gather information about dosage of concrete used in the works, as well as the collection of cylindrical specimens of 150 mm diameter by 300 mm of height, prepared according to practice of those professionals. The study indicated a clear necessity to reflection on the subject, since there is no concern, or even, a lack of knowledge by the interviewed professionals regarding the care and procedures necessary for the production of concrete with satisfactory quality, once at least 50% of evaluated construction sites presented compressive strength lower than 20 MPa, minimal strength to structural concrete, as recommended by ABNT-NBR 6118:2014.

Keywords: concrete, mechanical properties, technological control, construction site

O presente trabalho tem como objetivo estudar as condições de dosagem do concreto para fins estruturais, produzido em canteiros obras, assim como avaliar a influência do controle tecnológico nas propriedades mecânicas do concreto e os impactos da não conformidade do concreto estrutural para a segurança estrutural, tomando como estudo de caso a cidade de Angicos/RN. Para tal foram analisadas propriedades como: módulo de elasticidade dinâmico, módulo de elasticidade estático e resistência à compressão. Foi realizado, para coleta dos dados, pesquisa de campo com intuito de coletar informações sobre a execução do concreto empregado nas obras, assim como a moldagem de corpos de prova cilíndricos de 150 mm de diâmetro por 300 mm de altura, obtidos de misturas dosadas conforme a prática dos profissionais ali presentes. O estudo indicou a evidente necessidade de reflexão sobre o tema exposto, visto que não há preocupação, ou ainda, falta conhecimento por parte dos profissionais em relação aos cuidados e procedimentos necessários para produção de concretos com qualidade satisfatória, dado que, pelo menos, 50% das obras avaliadas apresentaram resistências à compressão inferiores a 20 MPa, resistência mínima para concretos estruturais, conforme preconiza a ABNT-NBR 6118:2014.

Palavras-chave: concreto, propriedades mecânicas, controle tecnológico, canteiro de obra

Abstract

A few international standards regulate the use of the high strength concrete, which may not be adopted generally without consideration of the differences that can be among the materials in different countries. This paper presents the results of an experimental study consisting of pull out tests of Brazilian steel, with five different concrete strengths, 20, 40, 60, 80 and 100 MPa, and three different steel bar diameters, 16.0, 20.0 and 25.0 mm. The experimental results for the bond stress vs. slipping relationship were compared with the provisions of the CEB and with some theoretical formulations found in literature. One statistical analysis is made and equations for predicting the bond stress were derived.

Keywords: reinforced concrete, bond, normal strength concrete, high strength concrete.

Algumas normas estrangeiras regulamentam o uso do concreto de alto desempenho, as quais não podem ser adotadas nacionalmente sem considerar as diferenças que possam existir entre os materiais. Este artigo avalia o comportamento da aderência aço-concreto através do ensaio de arrancamento (Pull out test) para as barras de aço de fabricação nacional de seção circular: 16,0; 20,0 e 25,0 mm e cinco classes de resistência à compressão do concreto, a saber: 20, 40, 60, 80 e 100 MPa. Os resultados experimentais obtidos no estudo da relação entre tensão de aderência e deslizamento foram comparados com as prescrições do CEB e com algumas formulações teóricas encontradas na literatura. E, finalmente, efetuou-se uma análise estatística a fim de se estabelecer equações adequadas ao cálculo da tensão de aderência.

Palavras-chave: concreto armado, aderência, concreto convencional, concreto de alto desempenho.

Abstract

In this work, we studied the addition of sulfonated polystyrene produced from waste plastic cups as an admixture for mortars. Mortars were analyzed with polystyrene content of 0.0; 0.2; 0.6; 1.0 and 1.4% in relation to the cement mass. The influence of polystyrene on the mortars’ properties was evaluated by the consistency index, water retention, water absorption, porosity, elasticity modulus, compressive strength, flexural strength, bond tensile strength and microscopy. The increase in the sulfonated polystyrene content decreased the elasticity modulus of the mortar and, despite higher porosity, there was a reduction of water absorption by capillarity. In relation to mortar without admixture, the modified mortar showed an increase in water retention and consistency index, and a large increase in flexural strength and bond tensile strength. The significant increase of bond tensile strength (214% with admixture 1%) highlights the potential of the produced material as an adhesive mortar.

Keywords: modified mortar, polymeric admixture, sulfonated polystyrene, recycling.

Neste trabalho estudou-se a adição do poliestireno sulfonado produzido a partir de copos plásticos descartados como aditivo para argamassas. Foram analisadas argamassas com os teores de poliestireno de 0,0; 0,2; 0,6; 1,0 e 1,4% em relação à massa de cimento. A influência da adi- ção do poliestireno sulfonado nas propriedades das argamassas foi avaliada através dos ensaios de índice de consistência, retenção de água, absorção de água, índice de vazios, módulo de elasticidade, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, resistência potencial de aderência à tração e microscopia. O aumento no teor de poliestireno sulfonado reduziu o módulo de elasticidade da argamassa e, apesar da elevação da porosidade, houve uma redução da absorção de água por capilaridade. Em relação à argamassa sem aditivo, a argamassa modificada apresentou aumento na retenção de água e no índice de consistência, além de um grande aumento na resistência à tração na flexão e na resistência potencial de aderência à tração. O aumento significativo da resistência potencial de aderência à tração (214% com 1% de aditivo) destaca o potencial do material produzido como argamassa adesiva.

Palavras-chave: argamassa modificada, aditivo polimérico, poliestireno sulfonado, reciclagem.

Abstract

Little information on experimental investigations regarding the influence of the prestressing forces in the shear resistance of prestressed beams is found in the technical literature. Thus, it was experimentally evaluated the shear resistance of six post-tensioned prestressed concrete beams with cross section of (150 x 450) mm2, total length of 2400 mm and concrete’s compressive resistance of 30 MPa, with the variables of this work being the layout of the prestressing cable, straight or parabolic, and the stirrups geometric rate. Verticals displacement, steel and concrete’s strains and a comparison of the experimental loads with the estimates of ACI 318, EUROCODE 2 and NBR 6118: 2014 codes are presented and discussed. The results showed that the cable’s parabolic layout increased the beams’ shear resistance in up to 16% when compared to beams with straight cables.

Keywords: prestressed concrete, shearing, beam.

Poucas informações relativas às investigações experimentais sobre a colaboração da protensão na capacidade resistente ao esforço cortante dos elementos estruturais protendidos, são encontradas na literatura técnica. Assim, foi avaliado experimentalmente o desempenho ao cisalhamento de seis vigas de concreto protendido com cordoalhas engraxadas, seção transversal de (150 x 450) mm2, comprimento de 2400 mm e resistência à compressão do concreto de 30 MPa, sendo que as variáveis do trabalho foram o traçado do cabo de protensão, reto ou parabólico, e a taxa de armadura transversal. São apresentados os resultados para os deslocamentos verticais, deformação do aço e do concreto e as cargas últimas experimentais comparadas com as estimadas das normas ACI 318, EUROCODE 2 e NBR 6118: 2014. Os resultados mostraram que as vigas com traçado inclinado apresentaram aumento na resistência ao cisalhamento em até 16 % quando comparadas às vigas com cabos retos.

Palavras-chave: concreto protendido, cisalhamento, viga.

Abstract

This article presents a columns reinforcement experimental study, with the use of anchor steel bolts and fill with self-compacting concrete. Were tested five columns of reinforced concrete subjected to flexion-compression: two columns were used as reference, and a cross-section equal to 120 x 250 mm; with a monolithic section equal to 155 x 250 mm cross section of the same reinforced columns and three which were initially molded with a 120 x 250 mm section and subsequently received a layer of 35 mm thick self-compacting concrete in the compressed side. Despite the studs do not present break, there was peeling of the reinforcement layer. The results indicate the possibility of using this method in reinforcing structural rehabilitation of reinforced concrete columns, with increase in load capacity on average equal to 403% in relation to the column reference.

Keywords: columms, reinforcement, flexo-compression, reiforced concrete, anchor bolts

Este artigo apresenta um estudo experimental de reforço de pilares, com emprego de chumbadores metálicos e preenchimento com concreto autoadensável. Foram ensaiados cinco pilares de concreto armado submetidos à flexo-compressão: dois pilares foram usados como referência, sendo um com seção transversal igual a 120 x 250 mm; um monolítico com seção igual a 155 x 250 mm, mesma seção transversal dos pilares reforçados e três, que inicialmente foram moldados com seção de 120 x 250 mm e posteriormente receberam uma camada de 35 mm de espessura de concreto autoadensável na face comprimida. Apesar dos chumbadores não apresentarem ruptura, houve o desplacamento da camada do reforço. Os resultados obtidos indicam a possibilidade da utilização deste método de reforço na reabilitação estrutural de pilares de concreto armado, apresentando acréscimo na capacidade resistente em média igual a 403 % em relação ao pilar de referência.

Palavras-chave: pilar, reforço, flexo-compressão, concreto armado, chumbadores