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Adequação estrutural dos pilares de um edifício residencial em concreto armado na cidade de Rio Branco
(Universidade Federal do Pará, 2013-11-06) SANTOS, Mateus Silva dos; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
A recuperação e reforço de estruturas de concreto armado estão cada vez mais frequentes no Brasil, devido, principalmente, ao envelhecimento das estruturas construídas nas décadas de 60 e 70 do século XX, as quais estão prestes a atingir seu tempo de vida útil. Somam-se a isto, fatores como o uso de concretos com baixa resistência, falhas de execução, além do uso inadequado e da falta de manutenção. Devido a esses fatores que a sociedade deve se preocupar em reforçar e/ou recuperar essas construções, evitando assim, demolições das mesmas e até mesmo evitar acidentes fatais. Este trabalho apresenta um estudo de caso, que visa a recuperação de um edifício, que se encontra abandonado há cerca de duas décadas na cidade de Rio Branco, Estado do Acre. Atualmente, existem várias técnicas de reforço de estrutura de concreto armado. Tais como: reforço por meio de encamisamento de concreto armado, complementação ou reforço com adição de armadura, reforço com aplicação de chapas e perfis metálicos, reforço de pilares com polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC), dentre outras. Neste trabalho, o método adotado para a recuperação foi o reforço por meio de encamisamento de concreto armado. E para uma melhor compreensão da metodologia adotada o trabalho apresenta também detalhes da configuração do reforço adotado, detalhe construtivo e procedimentos executivos do método adotado. Além, das envoltórias mostrando os esforços atuantes e resistentes do antes e depois do reforço.
Acesso aberto (Open Access)
Análise de parâmetros globais de projeto em edifícios com estrutura de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2015-12-22) VIEIRA, Vitor Vinicius dos Santos; VELOSO, Luís Augusto Conte Mendes; http://lattes.cnpq.br/9476653308517248
A verificação dos edifícios de concreto armado é realizada tanto por análise local quanto por análise global. Na análise local são avaliados os efeitos das deformações nos elementos isolados. Já na análise global o comportamento é avaliado considerando a estrutura como um todo. Normalmente, essa verificação global é feita através de parâmetros de projeto, os quais permitem manter o controle de problemas que podem afetar a segurança ou o desempenho das estruturas. Por meio dos sistemas computacionais é possível obter, com bastante rapidez, diversos parâmetros que oferecem um diagnóstico praticamente completo das repostas que as estruturas apresentarão quando submetidas à ações externas, como o vento ou as cargas verticais. Contudo, não basta processar modelos estruturais e obter resultados, é necessário interpretar o que estes significam e verificar sua validade. Diante disso, esse trabalho foi desenvolvido com o intuito de contribuir para os estudos referentes à análise global das estruturas, a partir dos parâmetros a saber: coeficientes 𝛾𝑧 e 𝑅𝑀2𝑀1, fator de carga crítica global de flambagem, deslocamentos horizontais, frequência fundamental e aceleração. São estudados casos diversos de estruturas idealizadas, com o objetivo de avaliar as relações entre esses parâmetros e propor equações simplificadas para o cálculo do fator de carga crítica global e para a frequência fundamental, em função do coeficiente 𝛾𝑧. Além disso, são analisadas algumas estruturas de edifícios reais visando avaliar as equações propostas e estabelecer comparações com os limites recomendados pelas Normas Brasileiras. Para o processamento das estruturas foram empregados dois programas de análise, o TQS e o SAP2000. De forma geral, as equações que relacionam o coeficiente 𝛾𝑧 com o fator de carga crítica, e com a frequência fundamental apresentaram resultados satisfatórios. Para os deslocamentos e acelerações, não foi possível estabelecer equações devido a inexistência de relação destes como o 𝛾𝑧. Quanto aos limites normativos, constatou-se que mesmo que as estruturas estejam atendam aos critérios de segurança quanto à instabilidade global, ainda assim estas podem não estar livres de problemas relacionados aos deslocamentos horizontais excessivos e às vibrações perceptíveis ao ser humano.
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Análise do efeito da retangularidade dos pilares nos critérios normativos de dimensionamento à punção em lajes lisas de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2013-10-22) PAIVA, Odilson da Silva de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
O sistema com lajes lisas que não dependem de vigamento apresenta sua resistência limitada pela resistência à punção, visto que a região da ligação laje-pilar é critica devido às cargas concentradas em torno dos pilares. A geometria dos pilares é um dos fatores de influência na distribuição de tensões da região de ligação laje-pilar afetando por sua vez no dimensionamento à punção de lajes lisas. Neste estudo foi realizada uma profunda coleta de dados que visa reunir em um único trabalho a maior quantidade possível de lajes englobando os maiores nomes no estudo de punção, nacionais e internacionais, apresentando um total de 131 lajes. Foi feita uma comparação entre os principais códigos normativos usados atualmente, Eurocode 2 (2004), NBR 6118 (2007), ACI 318 (2008) e CEB-FIP (2010). Os resultados experimentais foram confrontados com os obtidos teoricamente levando em consideração os efeitos do índice de retângularidade em lajes lisas de concreto armado sem armaduras de cisalhamento verificando a adequação, confiabilidade de cada recomendação, analisando as particularidades das regras e diretrizes de cada critério normativo.
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Análise experimental da influência da adição de fibras e da variação da armadura de costura em consolos curtos de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2022-06-23) BRANDÃO, Jaciara Santos; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Consolos de concreto armado usualmente caracterizam-se por serem elementos de apoio cuja concepção pode ser feita a partir do Método de Bielas e Tirantes (MTB) o qual é pautado em hipóteses fundamentais que consideram que os esforços de tração são absorvidos por tirantes (aço estrutural) e os esforços de compressão são absorvidos pelas bielas que se formam no interior da seção de concreto, pois entende-se que estes elementos possuem regiões de descontinuidade (D) ou distúrbios na distribuição de tensões. Este método pode ser aplicado no caso de consolos curtos pois também apresentam regiões (D), dado que seu fluxo de tensões ocorre de maneira não-linear. Desta forma, este estudo experimental analisou a influência da adição de fibras sintéticas (polietileno e polipropileno) e de aço na composição do concreto, bem como, verificar a influência da variação da taxa de armadura de costura com o intuito de validar o MTB como solução segura e eficiente para o dimensionamento de elementos que apresentem descontinuidades (D) ou distúrbios. Nos ensaios foram observadas a carga de ruptura, a abertura de fissuras e as deformações nos tirantes, armadura de costura e no concreto, interna e externamente. Os resultados mostraram que os espécimes contendo fibras sintéticas apresentaram as maiores resistências comparado ao espécime com fibra de aço, sendo em média 10,82% mais resistente que os espécimes de referência, apesar de não conterem os maiores teores de fibras. De forma geral os elementos apresentaram comportamento dúctil e modo de ruptura semelhantes, assim as fissuras ocorreram de maneira controlada e não houve ruptura brusca. Quanto às deformações no aço e concreto, os resultados mostraram um comportamento semelhante entre os espécimes.
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Análise experimental da influência de ancoragens e taxas de armadura na resistência à flexão de consolos longos reforçados com laminados de fibra de carbono
(Universidade Federal do Pará, 2025-05-29) SILVA, Lucas Carvalho; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Para o reparo e reforço de consolos de concreto armado, buscam-se soluções que prolonguem a vida útil dessas estruturas, aumentem sua capacidade de carga, reduzam deformações e limitem a propagação de fissuras. Portanto, este trabalho apresenta ensaios em modelos experimentais de consolos reforçados com laminados de Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) para analisar o acréscimo de resistência nestes modelos. Todos os consolos são chanfrados e possuem a mesma geometria. Com isso, a relação entre o posicionamento do carregamento (a) e a altura útil (d) será de aproximadamente 1,28, podendo o mesmo ter características de verificação de um consolo ou de uma viga em balanço. Dessa forma, todas as peças possuem arranjo geométrico com 250 mm de largura, altura de engastamento de 400 mm, altura na face externa de 200 mm e comprimento de 570 mm. O principal objetivo desta pesquisa é analisar o comportamento do reforço, conforme a variação da taxa de armadura principal e da ancoragem, comparar os resultados experimentais com normas vigentes e verificar se os sistemas de ancoragem propostos evitarão modos de ruptura prematuros. As dimensões do reforço consistem em um laminado de (50x1440) mm, aplicado nas duas faces do consolo. Foram analisadas duas configurações para o sistema de ancoragem. O primeiro método de aplicação do sistema de ancoragem consiste na fixação de parafusos através de chapas que não perfuram o laminado, denominado Hybrid bonding (HB). O segundo método, classificado como FT (devido a forma de aplicação do laminado), utiliza os próprios laminados do reforço, sendo feitas sobreposições sendo a última no sentido perpendicular ao reforço e camadas anteriores. Em relação aos resultados, foi observado que ambos os métodos de ancoragem são eficientes para o acréscimo de resistência dos espécimes, sendo o HB o método de ancoragem mais adequado. Além disso, conforme a taxa de armadura, os incrementos de resistência, proporcionados pelo reforço, variam, sendo menos eficientes em consolos com maiores taxas de armadura principal. Por fim, observou-se que os métodos de ancoragem propostos não foram totalmente eficazes em impedir o descolamento do reforço ao longo do laminado. No entanto, destaca-se que nos consolos com ancoragem HB, mesmo com o descolamento do reforço, a ancoragem foi capaz de conter o escorregamento total, contribuindo para o aumento de ductibilidade do consolo, mesmo após o descolamento.
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Análise experimental da resistência à punção em lajes lisas com substituição de agregados graúdos naturais por reciclados de concreto
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-12) RIBEIRO JUNIOR, Jayron Alves; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
A popularização da utilização de agregados reciclados de concreto tem aumentado em virtude de aspectos socioeconômicos, mas sobretudo, motivada pela sustentabilidade e, nesse contexto, algumas normas internacionais foram publicadas com o intuito de viabilizar e padronizar o uso desse material. Apesar da constante evolução dos estudos sobre punção, ainda há necessidade de ajustes normativos nacionais e internacionais em relação à utilização de agregados reciclados de concreto em lajes lisas de concreto armado. Dois motivos explicam a ligeira influência de incorporação de agregados reciclados na resistência à punção em lajes de concreto: menor resistência mecânica e melhor ligação entre a pasta de cimento e o agregado reciclado de concreto devido ao maior teor de cimento, porosidade e rugosidade, quando comparado com agregado natural. Desse modo, a resistência à punção é influenciada por essas propriedades dos agregados ao longo do plano de cisalhamento das fissuras, os dois efeitos compensaram um ao outro, levando a uma resistência à punção semelhante. Esta pesquisa realizou o ensaio experimental de 6 lajes lisas de concreto armado sem armaduras de cisalhamento submetidas a carregamento simétrico, contendo variações na taxa de armadura de combate à flexão (0,7% e 1,4%) e taxa de substituição de agregado natural por agregado graúdo reciclado de concreto (0%, 30% e 100%). As lajes eram octogonais com 2500 mm de distância entre faces paralelas, lados de 1030 mm e espessura de 210 mm, moldadas com concreto com fck de 25 MPa e apoiadas em pilares de 300 mm de lado. As normas utilizadas como parâmetro de estimativa de capacidade resistente foram a NBR 6118:2014, ACI 318:2019 e Eurocode 2:2004. Os resultados experimentais mostraram que as lajes com ARCO-G (agregados graúdos reciclados e concreto) apresentaram redução máxima de 6 % na capacidade resistente a punção quando comparadas as lajes com agregados graúdos naturais. A taxa de armadura foi capaz de aumentar a carga de fissuração no estado limite de serviço (ELS) e o agregado reciclado de concreto pouco influenciou na abertura de fissuras nas lajes com maior taxa de armadura de combate à flexão.
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Análise experimental de consolos curtos de concreto armado com fibras e variação da armadura de costura
(Universidade Federal do Pará, 2023-11-23) QUEIROZ, Daniel Pessanha de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Consolos curtos de concreto armado são elementos estruturais pré-moldados, dispostos em balanço, que funcionam como suporte de carga. Este trabalho tem como objetivo analisar experimentalmente o comportamento de consolos curtos de concreto armado com variação da área da armadura de costura e aplicação de um teor fixo para as fibras de aço, polietileno e polipropileno. Foram analisados 10 espécimes simétricos, onde quatro espécimes não continha armadura de costura e possuia respectivamente as fibras de aço (CA), polietileno (CPE), polipropileno (CPP) e um sem fibra (CSF). Quatro espécimes com seis armaduras de costura de Ø6,3 mm e utilizou respectivamente as fibras de aço (C6Ø6,3A), polietileno (C6Ø6,3PE), polipropileno (C6Ø6,3PP) e um sem fibra (C6Ø6,3SF). Um espécime com seis armaduras de costura de Ø5,0 mm e com fibra de polietileno (C6Ø5,0PE). Um espécime com oito armaduras de costura de Ø5,0 mm com fibra de polietileno (C8Ø5,0PE). São apresentados, analisados e discutidos os resultados de: deformações do concreto e das armaduras de tração principal e de costura; modos de ruptura; mapas e padrões de fissuração; resistência e cargas últimas dos consolos; assim como os fatores de eficiência da biela, posteriormente, estes tópicos supracitados deverão ser comparados com os obtidos por Abrantes (2019) e com o que preconiza as normas regulamentadoras ABNT NBR 9062 (2017), ABNT NBR 6118 (2023), EUROCODE 2 (2010) e ACI 318 (2014). Conclui-se que obtiveram melhores resultados os compósitos que receberam adição de fibras. Quanto a compressão, tração e módulo de elasticidade, comparando a matriz sem e com fibra, tem-se, respectivamente: a de polietileno 15%, a de aço 18% e a de polipropileno 21% mais eficiente, percebe-se que para cada ensaio uma fibra diferente apresentou melhor desempenho. De maneira geral, o C8Ø5,0PE para todas as análises alcançou bons resultados, apesar de não ser o espécime com a maior área de armadura de costura. O resultado é justificado devido ao arranjo das armaduras no interior do concreto, bem como a presença da fibra de polietileno.
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Análise experimental de consolos curtos de concreto com armaduras continuas e descontinuas
(Universidade Federal do Pará, 2019-09-30) ABRANTES, Jedson Henryque Corrêa; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
Os consolos curtos, assim como algumas peças de concreto armado apresentam regiões de descontinuidades (regiões D), onde não se deve levar em consideração as hipóteses de Bernoulli, uma vez que o fluxo de tensões não se distribuem de forma linear ao longo da seção transversal destes elemento, e para corrigir os distúrbios causados por este fluxo em áreas específicas é que se buscam alternativas de cálculo por meio de equações idealizadas por percepções empíricas de pesquisadores, ou ainda por meio do Método de Bielas e Tirantes. Neste contexto e após observações teóricas e experimentais de consolos, concluiu-se que as bielas formadas nessas estruturas são do tipo garrafa, e embora exista um considerável banco de dados a esse respeito, não existe um consenso na literatura e entre normas vigentes que faça relação concreta entre as taxas de armaduras contínuas, modo de ruptura e as resistências das bielas. Dessa forma, realizou-se um estudo experimental para avaliar a contribuição de três tipos de fibras (armaduras descontinuas), polipropileno, polietileno e aço, que foram adicionadas ao concreto em três diferentes teores para cada uma delas. Os resultados mostraram que de forma geral houveram comportamentos similares para as leituras do concreto, e o inverso quando se analisou as armaduras continuas que sofreram esforços de tração (Tirantes). Para as peças com fibras metálicas o ganho de resistência com relação aos espécimes de referência foi percebido para a peça que recebeu maior teor de fibra. Já para as fibras sintéticas, a fibra de polipropileno teve melhor ganho no espécime com segundo melhor volume de fibra, e para polietileno foi registrado para a menor porcentagem. Essas peças também apresentaram melhor comportamento dúctil dentre todas as peças ensaias que não receberam estribos horizontais. Quanto aos resultados comparando-se os espécimes com armaduras contínuas, somente o espécime com fibra de polietileno alcançou resultado superior. Em relação a eficiência da biela, o método apresentou resultados contra e a favor da segurança, enquanto que com relação ao cortante, as estimativas das normas tiveram resultados bastante favoráveis. Logo tem-se que o MBT é um método bastante indicado para o dimensionamento que apresente eficiência e segurança mediante casos de estruturas que apresentam distúrbios de tensões e deformações.
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Análise experimental de lajes lisas nervuradas de concreto armado com armadura de cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2007-11-01) SOUZA, Shirley do Socorro Melo de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Lajes lisas nervuradas bidirecionais são elementos estruturais de concreto armado apoiados diretamente sobre pilares, sujeitas a solicitações importantes nas duas direções, possibilitam maior velocidade na execução da obra e economia considerável de formas e concreto e, conseqüentemente, mão-de-obra. Este trabalho visa contribuir para o estudo do comportamento deste tipo de laje, quanto a resistência ao cisalhamento nas nervuras e à punção na região maciça das lajes, através de ensaios de 8 lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado. Foram realizadas análises comparativas entre os resultados obtidos experimentalmente e os fornecidos por normas técnicas nacionais e internacionais. As lajes eram quadradas de lado igual a 1.800 mm de comprimento e altura total de 140 mm. A seção transversal das lajes foi formada por nervuras de 50 mm de largura na base menor e 100 mm na base maior e os vazios entre as nervuras foram preenchidos com blocos de EPS (poliestireno expandido). As principais variáveis consideradas foram o tipo de armadura de cisalhamento nas nervuras (treliça, estribo vertical fechado e estribo aberto inclinado a 45) e a utilização de estribo aberto inclinado a 45 como armadura de punção na região maciça. Foram apresentados e analisados os resultados observados para os deslocamentos verticais, deformação nas armaduras de cisalhamento e de flexão, e a propagação das fissuras. Os valores observados para cargas últimas foram comparados com os resultados estimados. Observou-se que as armaduras de cisalhamento nas nervuras não ocasionaram ganhos significativos na resistência última e que a armadura de punção elevou significativamente a resistência das lajes.
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Análise experimental de lajes lisas unidirecionais de concreto armado ao puncionamento simétrico ou assimétrico
(Universidade Federal do Pará, 2006-03-02) FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
O puncionamento é normalmente uma situação crítica no projeto de lajes lisas de concreto armado. Segundo várias normas de projeto, o puncionamento se desenvolve de maneira ainda mais desfavorável nos casos onde o carregamento atua de forma assimétrica, graças a momentos desbalanceados na ligação laje-pilar. Visando avaliar as recomendações normativas para estas situações, foram ensaiadas 12 lajes lisas unidirecionais de concreto armado ( c f ' entre 36 e 58 MPa) submetidas a puncionamento simétrico ou assimétrico. As lajes apresentavam dimensões de (1.800 x 1.800 x 110) mm com carregamento sendo aplicado através de uma chapa metálica simulando um pilar quadrado com (85 x 85 x 50) mm. O trabalho teve como variáveis, além da posição de carregamento, a taxa de armadura na direção transversal, objetivando avaliar a influência destas armaduras na resistência última ao puncionamento de lajes lisas unidirecionais. São apresentados e analisados os resultados dos deslocamentos verticais, deformações na superfície de concreto e nas armaduras de flexão, mapas de fissuração, cargas últimas e modos de ruptura observados. Apresentam-se ainda os resultados da avaliação das recomendações de 6 normas de projeto, sendo 3 européias e 1 norte americana, além das versões de 1978 e 2003 da norma brasileira para projeto de estruturas de concreto. Foi realizada também uma análise numérica utilizando o Método dos Elementos Finitos para idealizar o comportamento das lajes, comparando-se os resultados desta análise elástica com aqueles verificados experimentalmente. Os resultados indicaram que, ao contrário do que as normas prescrevem, a resistência ao puncionamento não diminui de forma linear com o aumento da excentricidade do carregamento, com a flexão influenciando significativamente na resistência última ao puncionamento. Os resultados indicam também que, mesmo em lajes unidirecionais, a taxa de armadura transversal apresenta influência significativa na distribuição dos esforços na laje, interferindo na resistência à punção.
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Análise experimental de lajes lisas unidirecionais de concreto armado com pilares retangulares ao puncionamento
(Universidade Federal do Pará, 2007-12-20) DAMASCENO, Lins Sandro Resque; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Foram analisadas experimentalmente 8 (oito) lajes lisas de concreto armado sem armadura de cisalhamento, variando-se a taxa de armadura de flexão secundária e a maior dimensão dos pilares (cmax). As lajes de dimensões (1.800 x 1.800 x 110) mm, mesma armadura flexão principal, menor dimensão dos pilares (cmin) constante e igual a 85 mm, resistência à compressão do concreto em torno de 40 MPa foram submetidas à carga no centro (punção simétrica), que simula um pilar interno de um pavimento. A aplicação da carga foi realizada em trechos de pilares moliticamente ligados às lajes com 150 mm de altura, com índices de retangularidade (r = cmax/cmin) variando de 1 a 7. O objetivo foi avaliar a influência do índice de retangularidade, que neste caso refletiu no aumento do perímetro de controle, no comportamento das lajes sob flexão, e possivelmente uma ruptura mais dúctil. O objetivo foi também analisar as cargas de ruptura estimadas a partir das recomendações de seis códigos de projeto nacionais e internacionais, comparando com os resultados experimentais obtidos e avaliando as estimativas ao puncionamento, uma vez que, quando as dimensões dos pilares são substancialmente diferentes pode ocorrer a polarização de tensões e o ganho de resistência não ocorre de forma diretamente proporcional ao aumento do perímetro dos pilares. Após analisar as influências do índice de retangularidade dos pilares e as contribuições da taxa de armadura de flexão secundária nas cargas últimas das lajes e nos modos de ruptura, observou-se que os resultados experimentais indicaram que essas variáveis além de elevar a resistência da ligação podem fornecer certa ductilidade à ruptura da laje. Observou-se também que a taxa de crescimento das resistências obtidas nos ensaios diminui com incrementos no perímetro de controle. Das observações referentes à comparação entre os valores de resistências das lajes, obtidas nos ensaios, verificou-se que o aumento da carga de ruptura experimental não se apresentou de forma linear, indicando que a taxa de crescimento da carga diminui com o aumento do perímetro do pilar ou da relação cmax/cmin quando se mantém constante a menor dimensão do pilar (Cmin).
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Análise experimental de lajes lisas unidirecionais de concreto armado de alta resistência com metacaulim apoiadas em pilares retangulares e armadas à punção
(Universidade Federal do Pará, 2006-03-02) CARVALHO, Adonay Saráty de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
Foram analisadas experimentalmente 10 (dez) lajes lisas de concreto dosado com metacaulim e concreto de alta resistência (fcc =60 MPa). submetidas a carregamento simétrico. objetivando analisar a influência da variação do índice de retangularidade dos pilares (CIII;{. mm = 1. 3 e 5) e de armaduras de cisa1harnento na resistência ao puncionamento das mesmas. As armaduras de cisalhamento foram constituídas por estribos abertos inclinados. As lajes tinham dimensões de (1.800 x 1.800 x 110) mm e as principais variáveis foram à variação do índice de retangularidade dos pilares e distribuição dos estribos inclinados em tomo dos mesmos. Analisou-se os resultados de cargas de ruptura. flechas. mapa de fissuração. ductilidade. deformações no concreto e nas armaduras de flexão e cisalhamento, e os modos de ruptura atingidos. Os resultados experimentais foram comparados com os resultados estimados por diversas normas. São também apresentados os resultados obtidos numericamente para as lajes ensaiadas e comparados com os resultados experimentais. Os resultados experimentais mostraram que o aumento do índice de retangularidade faz com que as forças cortantes se concentrem nas extremidades do pilar, o que sugere que nessa região as armaduras de combate ao puncionamento são mais solicitadas. Os estribos inclinados foram eficientes no aumento das cargas de ruptura e alteraram inclusive o modo de ruptura de algumas lajes. Observou-se ganhos de até 32% quando os estribos foram distribuídos em tomo das extremidades dos pilares. A baixa capacidade resistente à flexão limitou a resistência última.
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Análise experimental de lajes nervuradas de concreto armado com viga faixa de altura variável
(Universidade Federal do Pará, 2014-11-21) SACRAMENTO, Paulo Victor Prazeres; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/1324105476558186
As lajes nervuradas têm sido largamente utilizadas nas edificações por apresentar diversas vantagens em sua execução e desempenho. A fim de se obter um bom dimensionamento deste tipo de laje é necessário garantir que os esforços sejam devidamente suportados, principalmente aqueles considerados críticos, os quais podem levar a estrutura ao colapso de forma brusca, como é o caso da punção que geralmente ocorre na ligação laje-pilar e do cisalhamento na região das nervuras. Com o objetivo de avaliar o comportamento das lajes nervuradas em função da variação da altura da viga faixa foram fabricadas quatro lajes nervuradas de concreto armado, sendo duas unidirecionais e duas bidirecionais. A taxa de armadura de flexão foi constante em todas as lajes. Todas as lajes foram quadradas de lado 2200 mm e espessura constante igual a 150 mm. A principal variável neste trabalho foi a variação na altura da viga faixa. Esta variação teve o objetivo de avaliar como tal variação pode influenciar o comportamento das nervuras, mesmo quando o limite de espaçamento entre estas últimas for assegurado. Além disso, verificar se a punção é uma possibilidade de ruptura para este caso. As estimativas na etapa de dimensionamento foram baseadas em três diferentes normas. Estas foram ACI 318 (2008), Eurocode 2 (2004) e NBR 6118 (ABNT, 2014). Estudos realizados com lajes nervuradas têm mostrado que as estimativas das normas de projeto são conservadoras. Além disso, as previsões normativas de dimensionamento podem induzir a resultados imprecisos quanto à resistência das lajes. Os resultados experimentais desta série de ensaios foram comparados com as recomendações normativas a fim de avaliar a precisão destas três normas, no que se referem às lajes nervuradas. Foram, ainda, construídos modelos computacionais a fim de verificar qual o comportamento das lajes quanto à distribuição das tensões tanto na ligação da viga faixa-pilar como na ligação viga faixa-nervuras. Os resultados das lajes mostraram que a ligação viga faixa-nervuras deve ser tratada de forma criteriosa por conta da diferença de rigidez que existe entre a região maciça e as nervuras.
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Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósitos de fibra de juta, carbono e vidro utilizando a técnica EBR
(Universidade Federal do Pará, 2022-10-18) MACIEL, Luciana Pereira; BANNA, Wassim Raja El; http://lattes.cnpq.br/2005046563115507; https://orcid.org/0000-0001-5085-4352; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
A aplicação de FRP (Polímero Reforçado com Fibras) com a técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement) para reparo e reforço de estruturas se destaca devido à baixa densidade do material e facilidade de aplicação. Neste caso, é comum o uso de fibras sintéticas, entretanto, estas fibras são consideradas pouco acessíveis e nocivas ao meio ambiente. Isto deu impulso à estudos acerca da substituição das fibras sintéticas pelas fibras naturais. Diante disso, este trabalho consiste na análise experimental do desempenho de compósitos de fibras de juta como reforço ao cisalhamento. Para tanto, foram moldadas sete vigas de concreto armado reforçadas com FRP’s utilizando a técnica EBR, dimensionadas com maior resistência à flexão em relação à força cortante e com as armaduras transversais posicionadas somente em um trecho do vão, para induzir a ruptura por cisalhamento na região sem estribos. As vigas possuem 2 metros de comprimento e seção transversal de (15x20) cm. Uma viga não foi reforçada, para ser utilizada como referência, uma viga foi reforçada com uma camada de FRP com fibra de carbono, uma viga com duas camadas de FRP de fibra de vidro, duas com FRP híbrido de camadas de fibra de vidro e juta com três e quatro camadas, e, por fim, duas com FRP de fibra de juta com duas e três camadas. Os reforços foram aplicados em faixas ao longo do comprimento do vão de cisalhamento dos elementos, perpendiculares ao eixo das vigas, em U. Observou-se que o reforço com duas camadas de fibra de juta apresentou 48% de incremento de força cortante da viga em relação à viga de referência, resultado similar ao observado na viga reforçada com uma camada de fibra de carbono. Outros comportamentos positivos foram observados nas outras vigas reforçadas, como controle de fissuração, aumento de força cortante máxima e contenção de deslocamento vertical em relação à viga de referência. Os resultados experimentais foram comparados a resultados teóricos calculados conforme as normas ABNT NBR 6118 (2004), ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004), ACI 440.2R (2017) e fib 90 (2019). Após análise, os resultados iniciais desta pesquisa demonstram viabilidade para outros estudos aprofundados sobre a utilização de fibras de juta em reforços ao cisalhamento de vigas de concreto armado.
Acesso aberto (Open Access)
Análise experimental do desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com laminado de fibra de carbono com variação da taxa de armadura existente e do mecanismo de ancoragem
(Universidade Federal do Pará, 2025-06-17) LEÃO JÚNIOR, Paulo Sérgio Barreiros de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
O reforço de estruturas de concreto armado existentes com Polímeros Reforçados com Fibras (FRP) por meio de técnicas como o Externally Bonded Reinforcement e o Near-Surface Mounted, é usual em aplicações práticas, principalmente com FRP de Carbono (CFRP). Em práticas de reforço onde se esperam maiores resistências, esses métodos podem não ser tão eficientes quanto o esperado devido à falha prematura por descolamento. Sendo relevante o uso de métodos de ancoragem para uma maior eficiência do reforço. Existem poucas informações na literatura sobre a influência da taxa de aço no comportamento de vigas reforçadas com sistema de ancoragem. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de analisar experimentalmente o desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com CFRP, variando a taxa de armadura existente (0,44% e 1,12%) e os sistemas de ancoragem. Para tanto foram realizaos ensaios de flexão simples em seis vigas com seção transversal em forma de T, com 2200 mm de comprimento, altura total de 280mm, base da alma de 180 mm, espessura e largura da mesa de 80mm e 350mm, respectivamente. Nas armaduras transversais foram utilizados 21 estribos com barras de 12,5mm, espaçados a cada 100mm, sendo três para cada taxa de aço de flexão. Destas, uma serviu de referência sem reforço, as outras duas foram reforçadas com diferentes sistemas de ancoragem, como a ancoragem metálica baseada na fricção e atrito (Hybrid Bonded - HB) e com ancoragem baseada na ligação de aderência utilizando tiras do laminado (FT). O reforço foi mais eficaz em vigas com menor taxa de aço, com aumento de resistência de 58% no sistema HB e 11% no FT. Para as vigas com maior taxa o ganho foi limitado a 10% para HB e zero para o FT. O sistema HB alcançou capacidade de carga 117,72 kN·m e melhor desempenho em deslocamentos intermediários, com aumento da ductilidade na fissuração em até 57 vezes e até 100% no escoamento do aço. Na carga máxima, todas as vigas reforçadas tiveram redução de ductilidade. No sistema HB, a perda de ductilidade aumentou com a taxa de aço, de 25% na menos armada até 49% na mais armada. No sistema FT, foi contrário, com 66% na menos armada e 24% na mais armada. As rupturas foram dominados pelo escorregamento do laminado no HB e pela delaminação do cobrimento no FT.
Acesso aberto (Open Access)
Análise numérica de seções reforçadas de concreto armado considerando o estado inicial de tensões
(Universidade Federal do Pará, 2013-09-30) LAURINDO, Caio Felipe; SOUZA, Remo Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/1995895693959225
O presente trabalho trata da formulação e da implementação computacional, em MATLAB®, para a análise numérica de seções reforçadas de concreto armado, submetidas à flexão composta, considerando o estado de tensões anterior ao reforço. A referida análise se dá com a geração de diagramas de interação momento fletor esforço normal por dois métodos, quais sejam: a) varredura dos domínios de deformação da NBR6118/2003; b) determinação dos picos de diagramas momento fletor – esforço normal – curvatura. Em ambos os procedimentos utiliza-se o método numérico do ponto médio na integração do cálculo dos esforços resistentes, e o método de Newton Raphson para a obtenção de raízes é usado na determinação da deformação no eixo de referência da seção, durante a determinação dos diagramas momento fletor -esforço normal - curvatura. Preliminarmente, concluiu-se que a primeira das duas metodologias aplicadas é inviável. Posteriormente, com a confirmação da eficácia da segunda metodologia, foi possível expandir o escopo do trabalho de modo a permitir a análise de seções de formatos quaisquer executadas em várias etapas, considerando o estado de tensões inicial em cada uma das etapas. A implementação computacional referente a este trabalho se baseou no programa para análise numérica de seções SECLAB, desenvolvido pelo professor Remo Magalhães de Souza.
Acesso aberto (Open Access)
Análise quantitativa da degradação de fachadas em revestimento cerâmico: estudo de caso em edifícios de Belém– PA
(Universidade Federal do Pará, 2018-06-15) SANTOS NETTO, Clementino José dos; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
Este estudo aborda o levantamento e a identificação de manifestações patológicas nas fachadas de cinco edifícios, com sistema de revestimento cerâmico (SRC), da Região Metropolitana de Belém/ PA, por meio do modelo de quantificação de danos adaptado de Silva (2014). A metodologia proposta consiste em uma sistematização do processo de inspeção, com identificação, mapeamento e quantificação das manifestações patológicas nas fachadas dos edifícios, aplicando o Fator de Danos (FD) como forma de avaliar o comportamento da degradação em função de fatores de influência como o tipo de manifestação, idade e orientação solar das fachadas, analisando também agentes de degradação como a chuva dirigida, radiação solar e umidade. Posteriormente, foi aplicado o Fator de Danos Combinado (FDC) que atribui índices de ponderação ao FD, relativos ao custo de reparação de cada anomalia observada. Analisando os resultados, verificou-se que a manifestação patológica manchas (MA) no revestimento cerâmico foi a que apresentou maior percentual de ocorrência, ou seja, maior área degradada, entre os tipos de anomalias observadas. Além disso, essa manifestação apresentou valores elevados de FDMédio em todas as orientações cardeais e valores expressivos desse índice de degradação, tanto nas fachadas com menos de 20 anos, quanto nas com mais de 20 anos. Esses resultados são diretamente influenciados pelo clima extremamente agressivo da região, que apresenta constantes chuvas e elevada umidade relativa do ar (atingindo até 95%), favorecendo a propagação dessa anomalia (manchamento) já nas primeiras idades da edificação, visto que, as fachadas mais jovens analisadas (10 e 16 anos) já possuíam índices de degradação consideráveis essa manifestação patológica. A orientação que apresentou maior fator de degradação foi a direção Sul (FDTotal=9,42%), influenciado diretamente pelo fenômeno da chuva dirigida, que apresenta seu maior Índice de Chuva Dirigida (ICD) na direção Norte, afetando as fachadas orientadas na direção Sul. Após a aplicação do FDC, a manifestação patológica descolamento/ desplacamento (DC) cerâmico passou a apresentar o maior índice de degradação (FDCMédio=39,22%), devido ao seu alto custo de restauração, quando comparado ao valor de reparo das outras anomalias avaliadas. Por meio dos histogramas de FDTotal e FDCTotal, observou-se uma curva exponencial característica que apresenta uma diminuição na frequência de ocorrência à medida que aumenta o valor do índice de degradação. Tal curva característica também foi observada em Silva (2014) e Souza (2016).
Acesso aberto (Open Access)
Análise termoelástica experimental e computacional por elementos finitos da parede externa em concreto armado de um forno de cozimento de anodo
(Universidade Federal do Pará, 2004-12-16) TEIXEIRA, Marcelo Rassy; SOUZA, Remo Magalhães de; http://lattes.cnpq.br/1995895693959225
Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.
Acesso aberto (Open Access)
Cisalhamento em vigas de concreto armado com armadura transversal interna contínua
(Universidade Federal do Pará, 2019-09-24) SOUZA, Diego Ferreira de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Elementos de concreto armado podem sofrer elevados esforços de flexão e cisalhamento, seja por carregamentos elevados, tipo de construção ou limitação arquitetônica, necessitando assim de uma elevada taxa de armadura longitudinal e transversal o que pode acarretar em conflitos das duas armaduras gerando redução em produtividade durante a armação do elemento. Como forma de solucionar esse conflito de armaduras alguns pesquisadores aplicaram em elementos de concreto armado armaduras de cisalhamento internas, ou seja, essas armaduras ficam posicionadas entre as barras da armadura de flexão eliminando assim o conflito entre as barras transversal e longitudinais e auxiliando na produtividade da armação já que esse tipo de armadura pode ser pré-fabricada e posicionada na localização de projeto. Entretanto não existem recomendações normativas que indiquem a utilização de estribos interno. Estudos realizados sobre o tema apontaram que os estribos internos necessitam de um dispositivo, conforme recomendação da NBR 6118 (2014) que auxilie na ancoragem e permita a transferência dos esforços de cisalhamento para o concreto sem que ocorra o efeito de delaminação. Atualmente poucas pesquisas avaliam o desempenho da armadura transversal com inclinações entre 45º e 90º, onde estribos inclinados proporcionam melhor ductilidade e redução dos esforços nas bielas de compressão. Diante disso essa pesquisa apresenta um tipo de armadura transversal interna, testada em um programa experimental e comparada com estribos fechados. O programa experimental foi realizado com um total de 5 vigas faixa de concreto armado, sendo uma de referência com estribos fechados e as outras 4 com estribos internos, onde as principais variáveis foram a inclinação das armaduras transversais internas em 60º e 90º e a quantidade de pernas verticais da armadura transversal interna utilizada, mantendo a taxa de armadura transversal. Como resultados, são apresentados gráficos de deslocamentos, deformações nas armaduras de flexão e cisalhamento e no concreto, mapas de fissuração e superfícies de ruptura, e foram comparadas as cargas últimas observadas nos ensaios com as cargas teóricas estimadas por diferentes recomendações normativas. Conclui-se então que os estribos internos apresentam grande potencial em sua utilização, já que apresentam maior ductilidade e resistência superiores em comparação com o estribo fechado utilizado atualmente, onde os estribos internos inclinados apresentaram ganho de até 14% em relação a viga de referência.
Acesso aberto (Open Access)
Concreto com utilização de agregado graúdo sintético produzido a partir da lama vermelha: estudos de dosagem, propriedades e microestrutura
(Universidade Federal do Pará, 2013-08-13) ROSÁRIO, Kátia Alrelhia do; MACEDO, Alcebíades Negrão; http://lattes.cnpq.br/8313864897400179
Atualmente questões relacionadas à sustentabilidade tem ganhado destaque no cenário mundial nos mais variados setores da sociedade. Diversos pesquisadores (LIMA, 2006; HILDEBRANDO, 1998; SOUZA, J., 2010; ROSSI, 2009, etc.) têm tentado propor uma interação entre a indústria da construção civil e aquelas que desenvolvem atividades de beneficiamento e produção mineral, como por exemplo, as de beneficiamento de bauxita. Neste contexto, encontrar uma viabilidade para o aproveitamento de um resíduo gerado em grandes quantidades e sem nenhuma utilidade seria contribuir com a preservação do meio ambiente, na medida em que se reduziria o consumo de recursos provenientes de fontes naturais e aumentaria a oferta de insumos no mercado da construção. Neste trabalho será abordada a viabilidade de produção de um concreto, que apresente características que o torne próprio ao uso como insumo na indústria da construção civil, por meio da utilização de um agregado sintético obtido a partir da lama vermelha (resíduo do beneficiamento da bauxita). De acordo com o programa experimental executado, os agregados, bem como, os concretos produzidos tiveram suas propriedades analisadas, objetivando estudar o processo de produção e dosagem respectivamente. Nos agregados foram realizadas análises de: porosidade aparente, absorção de água, massa específica aparente e abrasão Los Angeles e nos concretos, trabalhabilidade, massa específica no estado fresco e no endurecido, resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, tração na flexão, absorção de água e módulo de elasticidade. Ressalta-se que foi dada significativa importância à zona de transição pasta/agregado, por meio de análise da microestrutura dos concretos produzidos. Análise esta realizada por meio dos ensaios de: Porosimetria por Intrusão de Mercúrio (PIM) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados das análises dos agregados sintéticos e dos concretos produzidos apresentaram resultados satisfatórios, demonstrando que estes apresentam potencial para uso na indústria da construção civil.