Faculdade de Engenharia Civil - FEC/ITEC

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Acesso aberto (Open Access)
Análise estática e dinâmica de uma ponte ferroviária em concreto armado localizada na Estrada de Ferro Carajás
(Instituto Brasileiro do Concreto, 2010-09) TEIXEIRA, Ritermayer Monteiro; AMADOR, Sandro Diord Rescinho; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
Neste trabalho são apresentados os resultados de análises estáticas e dinâmicas realizadas na Obra de Arte Especial número 40 (OAE 40), localizada na Estrada de Ferro Carajás. A obra consiste em uma ponte de concreto armado com 593 m de comprimento, no km 510 da ferrovia, estado do Maranhão. O estudo do comportamento da estrutura veio a assumir importância crescente frente às perspectivas de alterações das ações dinâmicas, que passarão a considerar trens-tipo operacionais com carregamento superior aos atuais. Assim, fez-se uso de um modelo matemático utilizando o método dos Elementos Finitos para avaliar seu desempenho e do monitoramento estrutural "in loco" das deformações e vibrações produzidas quando da passagem dos trens. Foram realizados diversos arranjos com acelerômetros piezoelétricos no tabuleiro, além de extensômetros elétricos de resistência no tabuleiro, longarinas e pilares. São apre- sentados os resultados numéricos e experimentais, bem como as conclusões relevantes que corroboram a metodologia empregada.
Acesso aberto (Open Access)
Behavior prediction models and control charts for safety control of concrete dams
(Universidade Federal do Pará, 2012-06) LOPES, Romulo Antonio Chaves; SANTOS, Eurípedes Pinheiro dos; VELOSO, Luís Augusto Conte Mendes
Um estudo para a melhoria dos procedimentos de auscultação de barragens de concreto é apresentado neste trabalho a partir do desenvolvimento de modelos de previsão de comportamento baseados em regressão múltipla e gráficos de controle. Tomou-se como exemplo de aplicação a série histórica dos deslocamentos da crista do bloco de concreto TA-2 da UHE Tucuruí, maior usina hidroelétrica genuinamente brasileira. A metodologia apresentada foi capaz de gerar um modelo de previsão de comportamento aderente aos deslocamentos medidos. Dois tipos de gráficos de controle foram testados, onde ambos identificaram a mudança de comportamento estrutural do bloco.
Acesso aberto (Open Access)
Fatigue lifetime of a RC bridge along the Carajás railroad
(Universidade Federal do Pará, 2012-10) SANTOS, Régis Rivo Ferreira dos; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
O foco principal deste trabalho é apresentar e discutir os resultados obtidos com a metodologia utilizada para caracterização mecânica do concreto e avaliação da segurança estrutural à fadiga da ponte número 50A, em concreto armado, localizada na estrada de ferro Carajás. Foi realizada uma inspeção “in loco” com o objetivo de avaliar a evolução dos danos nos elementos estruturais, usando como referência informações disponibilizadas em projetos existentes, memorial descritivo de cálculo e relatórios de inspeções anteriores. Foram realizadas extrações de testemunhos, ensaios de alcalinidade, esclerometria, pacometria e ensaios laboratoriais que permitiram caracterizar mecanicamente os materiais e estimar o comportamento estrutural da obra de arte sob carregamentos futuros maiores.
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Global stability analysis of reinforced concrete buildings using the γ z coefficient
(Universidade Federal do Pará, 2017-10) VIEIRA, Vitor Vinicius dos Santos; RODRIGUES JÚNIOR, Sandoval José; VELOSO, Luís Augusto Conte Mendes
A análise da estabilidade global tem se tornado cada vez mais importante no projeto de edifícios de concreto armado, sobretudo nos mais esbeltos, por serem mais sensíveis aos deslocamentos laterais. A perda de estabilidade é usualmente associada à intensidade dos efeitos de 2ª ordem e, nesse sentido, o coeficiente gama-z (γz) torna-se um importante parâmetro de avaliação deste problema. O objetivo deste trabalho é verificar a eficiência do γz como parâmetro de estabilidade global, tomando como base os fatores de carga de flambagem das estruturas e os respectivos modos críticos de instabilidade. Para esta finalidade, é realizada uma análise comparativa de diversas estruturas idealizadas, de onde obteve-se uma equação para o cálculo aproximado do fator de carga crítica em função do coeficiente γz. A validação dessa equação foi realizada por meio da análise numérica de modelos em Elementos Finitos de edifícios reais de concreto armado. Constatou-se que a equação proposta oferece resultados satisfatórios para um certo intervalo de γz.
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Influence of the cable´s layout on the shearing resistance of prestressed concrete beams
(Universidade Federal do Pará, 2016-10) SOUZA JUNIOR, Orivaldo de Azevedo; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
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.
Acesso aberto (Open Access)
Influence of the column rectangularity index and of the boundary conditions in the punching resistance of slab-column connections
(Universidade Federal do Pará, 2015-06) PAIVA, Odilson da Silva de; FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; TEIXEIRA, Marcelo Rassy
Evidências experimentais indicam que tanto o índice de retangularidade dos pilares quanto as condições de contorno da ligação podem afetar a resistência última à punção. Este artigo apresenta aspectos gerais sobre estas situações e, através da análise de resultados experimentais de ensaios em 131 lajes, avalia a precisão e a adequabilidade das recomendações apresentadas pelas normas ABNT NBR 6118, Eurocode 2, ACI 318 e fib Model Code 2010. Os resultados experimentais mostraram uma tendência de redução do nível de segurança das estimativas normativas, à medida que o índice de retangularidade aumenta, chegando-se em alguns casos a superestimar a resistência à punção. Por fim, são sugeridas adaptações nas equações da norma brasileira e do MC2010 buscando eliminar esta tendência de resultados inseguros.
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Lajes lisas nervuradas bidirecionais com furos
(Universidade Federal do Pará, 2014-08) MATEUS, Gustavo Menezes; AGUIAR, Amaury José Oliveira de; FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
A passagem de tubulações em elementos estruturais ainda merece atenção especial dos projetistas, principalmente quando o modo de ruptura dos mesmos pode ser alterado devido às mudanças em seus comportamentos. Este trabalho compara os resultados experimentais obtidos para 06 (seis) lajes lisas nervuradas bidirecionais em concreto armado, com furos retangulares adjacentes aos pilares e sem armadura de cisalhamento, com as estimativas das formulações dadas pelas normas ACI 318 e NBR 6118. As lajes foram moldadas e ensaiadas no Laboratório de Engenharia Civil da UFPA e apresentaram dimensões de 1.800 mm x 1.800 mm x 150 mm, sendo submetidas a carregamento central em placas quadradas que simularam pilares com 120 mm de lado. O material inerte entre as nervuras foi o EPS e o espaçamento entre as mesmas foi de 250 mm, com largura média de 75 mm e altura 130 mm. Os resultados mostraram que as normas convergem em suas estimativas de resistência ao cisalhamento, quando as nervuras são tratadas isoladamente como vigas, e também ao puncionamento, mas neste caso tendem a ser conservadoras quando as lajes apresentam dois furos.
Acesso aberto (Open Access)
Lajes lisas nervuradas de concreto armado ao cisalhamento
(Universidade Federal do Pará, 2011-10) SOUZA, Shirley do Socorro Melo de; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
Os sistemas estruturais com lajes lisas nervuradas são os mais utilizados no Brasil quando a exigência principal é a disponibilidade de "layouts" flexíveis e grandes vãos com razoável economia. Entretanto, poucos estudos foram realizados no Brasil considerando o comportamento destas lajes quando a resistência à flexão é satisfatória e as resistências ao cisalhamento nas nervuras e ao puncionamento tornam-se concorrentes. Este trabalho traz as análises experimentais de 8 lajes lisas nervuradas bidirecionais de concreto armado sujeitas a carregamento centrado. As dimensões das lajes foram constantes e iguais a 1.800 mm x 1.800 mm x 140 mm. As nervuras apresentaram 80 mm de altura por 50 mm de base e a resistência do concreto à compressão foi de aproximadamente 40 MPa. Os resultados foram comparados aos estimados pela norma brasileira NBR 6118:2003 1. Verificou-se que a resistência das nervuras não é satisfatoriamente estimada pela norma, subestimando demasiadamente os resultados para as nervuras sem e com armadura de cisalhamento.
Acesso aberto (Open Access)
Monitoramento de pilares em edifícios altos de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2010-06) NAHUM, Kelly Ataide Rodrigues; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
O comportamento estrutural simulado por programas computacionais pode ser bem diferente da realidade, uma vez que as cargas ideal- izadas no cálculo não representam fielmente a verdadeira distribuição do carregamento. Essa disparidade torna-se mais significativa em edificações altas, devido às ações verticais e horizontais que contribuem aos efeitos de segunda ordem nos pilares e tornam a precisão no cálculo de grande relevância para a estabilidade global da estrutura. Neste trabalho são comparadas as cargas nos pilares, calcu- ladas com o software comercial CAD/TQS com as cargas observadas pelo monitoramento de 7 pilares selecionados, que receberam 3 barras extras ao longo de sua altura em dois níveis antes da concretagem. Nessas barras foram fixados extensômetros elétricos para medir as deformações ao longo do tempo. A aquisição de dados foi realizada através de um módulo "Spider" que realiza e armazena as leituras. As medições foram executadas em períodos pré-fixados até a conclusão da estrutura, incluída a caixa d’água. As cargas simu- ladas para os pilares, nesta etapa de carregamento, mostraram-se coerentes com os resultados obtidos pela análise das deformações medidas e dos resultados de ensaios dos materiais empregados na estrutura.
Acesso aberto (Open Access)
Punching resistance of internal slab-column connections with double-headed shear studs
(Universidade Federal do Pará, 2013-10) OLIVEIRA, Marcos Honorato de; PEREIRA FILHO, Manoel José Mangabeira; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; FERREIRA, Maurício de Pina; MELO, Guilherme Sales Soares de Azevedo
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.
Acesso aberto (Open Access)
Punching shear resistance of reinforced concrete footings: evaluation of design codes
(Universidade Federal do Pará, 2018-04) SANTOS, Douglas Freitas Augusto dos; LIMA NETO, Aarão Ferreira; FERREIRA, Maurício de Pina
A punção é um possível modo de ruptura para sapatas esbeltas e pode levar uma estrutura à ruína através do colapso progressivo. Apesar das sapatas apresentarem características geométricas diferenciadas, seu dimensionamento à punção é feito com base em métodos empíricos similares aos usados para ligações laje-pilar. Este artigo utiliza resultados experimentais de 216 ensaios para avaliar o desempenho das recomendações apresentadas pelas normas ACI 318 (2014), ABNT NBR 6118 (2014) e Eurocode 2 (2010) para a estimativa da resistência à punção de sapatas de concreto armado. Foi observada grande dispersão entre os resultados teóricos e experimentais, ficando evidente que o tipo de sistema de ensaio afeta a resistência à punção de sapatas. O método mais complexo proposto pelo Eurocode 2 resultou em uma melhor correlação com os resultados experimentais.
Acesso aberto (Open Access)
Punching strength of reinforced concrete flat slabs without shear reinforcement
(Universidade Federal do Pará, 2012-10) SACRAMENTO, Paulo Victor Prazeres; FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; MELO, Guilherme Sales Soares de Azevedo
O dimensionamento à punção é um ponto crítico no projeto de lajes lisas e devido à falta de um método teórico capaz de explicar este fenômeno a verificação da capacidade resistente de ligações laje-pilar é feita normalmente utilizando-se as recomendações de normas de projeto. Este artigo discute aspectos relevantes do surgimento do sistema de lajes lisas, dos fatores que influenciam na resistência à punção de lajes sem armadura de cisalhamento e faz comparações entre os resultados experimentais de um banco de dados com 74 lajes cuidadosamente selecionadas com resultados teóricos utilizando-se as recomendações das normas ACI 318, EUROCODE 2 e NBR 6118 e também através da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento, apresentada por Muttoni (2008) e incorporada à nova norma fib Model Code (2010).
Acesso aberto (Open Access)
Resistência ao cisalhamento de lajes nervuradas unidirecionais de concreto armado
(Universidade Federal do Pará, 2014-08) SOUZA, Wallace Maia de; CAETANO, Thiago Rodrigues Gonçalves; FERREIRA, Maurício de Pina; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
A resistência ao cisalhamento de lajes nervuradas unidirecionais de concreto armado sem estribos nas nervuras ainda gera controvérsias quando sua estimativa não considera a contribuição da capa monolítica. Visando contribuir para o melhor entendimento do comportamento destas lajes, foram confeccionados em laboratório 8 painéis de lajes nervuradas unidirecionais de concreto armado onde as principais variáveis foram a distância entre as nervuras e a espessura da capa. Foram avaliadas as recomendações normativas da NBR 6118, ACI 318 e EUROCODE 2 para as resistências últimas destas lajes. Os resultados experimentais mostraram que houve acréscimo de resistência ao cisalhamento com o aumento da espessura da capa, resultando também em maiores deformações nas armaduras e em flechas mais elevadas.
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Structural assessment of a RC Bridge over Sororó river along the Carajás railway
(Universidade Federal do Pará, 2015-04) MATOS, José Cristino Lima de; BRANCO, Vitor Hugo Lopes; MACÊDO, Alcebíades Negrão; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
A ferrovia Carajás é operada pela Vale SA e é utilizada para transportar a produção brasileira de minério de ferro da mina localizada no estado do Pará até o porto de Itaqui no estado do Maranhão. Com 892 km de comprimento, a ferrovia será duplicada devido à perspectiva de aumento da produção, o que requer a verificação das estruturas de suas pontes visando garantir a segurança sob carregamento até 23% maior que o atual. A ponte ferroviária em concreto armado apresenta cinco vãos hiperestáticos com 25 m de comprimento cada e foi construída sobre o rio Sororó, na região sudeste do Estado do Pará. Para melhor avaliar seu desempenho estrutural sob carregamentos atuais, diversos elementos estruturais foram monitorados com extensômetros elétricos de resistência e o concreto foi caracterizado através de ensaios não destrutivos e destrutivos na estrutura. Estas informações foram empregadas em um modelo computacional para auxiliar na estimativa do comportamento estrutural futuro. A metodologia mostrou-se satisfatória, assim como o desempenho estimado da estrutura para os futuros carregamentos, atendendo às recomendações das normas técnicas brasileiras.
Acesso aberto (Open Access)
The Collapse of Real Class building
(Universidade Federal do Pará, 2018-04) RIBEIRO, Renan José da Costa; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
Neste texto são descritos o cenário do colapso do edifício Real Class, edifício residencial com sistema estrutural de concreto armado, situado na zona urbana da cidade de Belém/PA, ocorrido em 2011. As inconformidades encontradas no edifício são exibidas através de dados extraídos dos laudos e da verificação dos projetos estrutural e arquitetônico perante a norma de estruturas de concreto armado, NBR 6118 (2007), vigente na época do acidente. A segurança do edifício foi avaliada através da modelagem computacional com análise linear do edifício pelo software utilizado pelo projetista. Foram analisadas as condições do projeto e da estrutura executada diante da estabilidade global, capacidade de carga das fundações e resistência dos pilares. Os resultados obtidos demonstraram que a estrutura do edifício estava sujeita a grandes deslocamentos e as seções dos pilares projetadas eram incapazes de resistir às solicitações das ações de vento incidentes na região da edificação.
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Weighing in motion and characterization of the railroad traffic with using the B-WIM technique
(Universidade Federal do Pará, 2015-08) CARVALHO NETO, José Alves de; VELOSO, Luís Augusto Conte Mendes
O conhecimento do carregamento móvel atuante em uma ponte é de grande importância para obter a informação do comportamento da estrutura, e assim prever manutenção, reparos e definir melhor a logística dos veículos que circulam sob a mesma. Este trabalho apresenta o desenvolvimento dos algoritmos para aplicação do método Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) criado por MOSES (1979) para a pesagem em movimento de trens e também para a caracterização do tráfego ferroviário, permitindo-se obter informações sobre a velocidade de passagem dos trens, número e espaçamento entre eixos, eliminando o efeito dinâmico. Foram implementados os algoritmos para a determinação dos dados referentes a geometria do trem e das cargas, que foi validado a partir de um exemplo teórico, onde se simulou a passagem do trem sobre a ponte e as cargas por eixos foram determinadas com 100% de exatidão. Além disso, foi feito um exemplo numérico em elementos finitos, de um viaduto em concreto armado para aplicações do método, onde foi feita a determinação das cargas por eixo para diferentes velocidades de passagem do trem. Finalmente, o método foi testado em um caso real a partir de monitorações realizadas em um viaduto de concreto armado da Estrada de Ferro Carajás, onde o sistema desenvolvido conseguiu atingir ótimos resultados na caracterização e pesagem da locomotiva quando se substituiu a equação constitutiva da ABNT NBR 6118 (2007) pela equação proposta por Collins e Mitchell (1991).

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