Navegando por Linha de Pesquisa "ESTRUTURAS"

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Análise comparativa das sensibilidades obtidas com o vane test e o mini vane em um depósito sedimentar na foz do rio Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-22) VIEIRA FILHO, Arudá Gomes; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
O ensaio de palheta tem sido utilizado em pesquisas de campo para elaboração de projetos geotécnico e no gerenciamento de depósitos sedimentares não argilosos, devido ao mesmo fornecer dados como a resistência cisalhante não drenada (Su) e a sensibilidade (St). Os mesmos resultados são obtidos no ensaio com a palheta de laboratório (mini vane), mas para isso, são necessários que sejam extraídas amostras consideradas indeformadas, o que, nesta pesquisa foram preconizadas pela norma ABNT NBR 9820. Essa pesquisa buscou comparar os ensaios de palheta (vane shear test) com o ensaio de palheta de laboratório, também denominado de Mini Vane. O local desta análise é em uma região portuária localizada na foz do rio Amazonas, em um depósito sedimentar natural, que apresentou dois rompimentos de talude com características peculiares a solos com alta sensibilidade. Os deslizamentos de taludes normalmente são previsíveis do ponto de vista geotécnico, contudo nesta região pesquisada o solo apresentou deslizamentos rápidos do talude demonstrando indícios de um solo com alta sensibilidade. A pesquisa apontou que o ensaio de palheta de laboratório (mini vane) apresentaram uma (St) maior, ao ser correlacionada com a (St) dos ensaios de compressão simples, dando maior clareza que há um solo argiloso muito mole com profundidade entre 30 e 40 metros, típico de uma lente no solo que se apresentou com alta sensibilidade. As comparações entre os ensaios de palhetas apresentaram coerência nos resultados, mesmo em camadas de solos com índices de consistências diferentes das camadas iniciais, as convalidações dos ensaios de palhetas foram validadas com os ensaios realizados por compressão simples. Por fim, o solo deste depósito teve sua sensibilidade identificada no ensaio de palheta de campo. A mesma identificação foi confirmada no Mini Vane. Todavia em profundidades maiores que o vane de campo. Desta forma, os ensaios realizados pelo Vane Shear Test (VST) in situ foram primordiais na identificação da sensibilidade, tendo sua confirmação com o ensaio de palheta de laboratório (Mini Vane).
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Análise da vida útil e o custo de reparo de fachadas de edificações verticais
(Universidade Federal do Pará, 2020-02-28) VELOSO, Thiago Pinheiro; MAUÉS, Luiz Maurício Furtado; http://lattes.cnpq.br/7497951647889934; https://orcid.org/0000-0002-1762-8617
As fachadas das edificações têm apresentado com frequência nos últimos anos níveis de degradação superior aos desejados, expondo problemas relacionados à qualidade e à durabilidade, caracterizados pelo envelhecimento precoce devido, sobretudo, ao aparecimento de manifestações patológicas. Tais intercorrências ocasionam vários problemas, afetando o uso, a estética, a segurança, e, sobretudo, a durabilidade das construções. Com o advento da Norma de Desempenho (ABNT, 2013), pode-se criar parâmetros de durabilidade para todos os elementos de uma edificação, a partir da definição de prazos de durabilidade em três níveis: mínimo, médio e máximo. Nesse sentido, buscou-se avaliar a vida útil de fachadas de edificações verticais, bem como a frequência com que ocorre intervenção nas mesmas, o custo de reparo, bem como foi executada uma simulação no software “simula v 4.4”. A partir da coleta de dados com a aplicação de um formulário numa empresa de grande representatividade no setor de reparo de fachadas, foi possível contabilizar 40 edificações com sinais de dregadação. Esses prédios foram divididos em dois grupos, levando-se em consideração o tempo de intervenção após a entrega, isto é, um grupo compreendido no período de 1 a 7 anos e o outro grupo de 8 a 15 anos. Com a adoção do software “simula v 4.4”, baseado no método de Monte Carlo, foram realizadas simulações de custo e de prazo, almejando determinar o número de intervenções necessárias para manutenção dessas fachadas, bem como o custo para tal, num ciclo de 50 anos. Os resultados apresentados mostram que o Grupo I teve um desempenho inferior ao Grupo II nas duas situações, necessitando de mais ações de reparo e um valor maior de execução, considerando um referencial mínimo, médio e máximo gerado pelo programa. Além disso, os números obtidos demonstram que ambos os grupos estão aquém do prazo mínimo de durabilidade preconizado pela norma, que é de 20 anos, mais além dos prazos médio e máximo, que são 25 e 30 anos respectivamente, constatando assim a possível presença de uma série de fatores que interferiram no processo de concepção e execução dessas fachadas. Desta forma, conclui- se que uma atenção especial deve ser dada na montagem das fachadas das edificações, por se tratarem de um componente muito caro da obra, e que agrega muito valor ao produto final.
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Análise de dano em barragens de concreto através do método dos elementos finitos
(Universidade Federal do Pará, 2019-08-30) BORGES NETO, Osvaldo Sousa; PRAZERES, Plínio Glauber Carvalho dos; http://lattes.cnpq.br/6175760351403329
A mecânica do dano em meios contínuos estuda os efeitos da degradação, em modo difuso e progressivo, sofrida por corpos sólidos sob solicitações de natureza mecânica ou não mecânica. Nela, tais efeitos são levados em consideração através da redução das propriedades de resistência e rigidez do material. Materiais como o concreto e as rochas têm como razão básica de seu comportamento não linear, microdefeitos em sua microestrutura que favorecem a concentração de microtensões. Esses microdefeitos constituem o que se entende por dano inicial do material. O intuito deste trabalho é o estudo de modelos constitutivos baseados na mecânica do dano apropriados para a análise dos mecanismos de dano em barragens de concreto. Para tal, utilizou-se um modelo de dano isotrópico com amolecimento linear e o modelo de dano de Cervera et al. (1996) na análise de duas seções de barragens de concreto. O modelo de Cervera et al. (1996) destacou-se por apresentar bons resultados na identificação do dano além de melhor descrever o aspecto real da curva tensão versus deformação do concreto. Para validação dos resultados repetiu-se o exemplo de uma viga-parede realizado por Proença et al. (2002) no qual os resultados da danificação foram compatíveis com o do programa elaborado em linguagem Matlab.
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Análise do comportamento de 3 pontes mistas em obras rodoviárias sujeitas à prova de carga estática
(Universidade Federal do Pará, 2023-03-01) SILVA, Paulo Roberto Fontes da; PEREIRA FILHO, Manoel José Mangabeira; http://lattes.cnpq.br/4765401390604065; https://orcid.org/0000-0001-9622-3863; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
Ao longo da BR 230/PA, algumas pontes tiveram suas construções interrompidas há cerca de 20 anos, e com a finalidade de prover critério de avaliação às obras de pontes rodoviárias com estrutura mista em aço e concreto é que se propõe a metodologia em epígrafe. Como critério de aceitação utilizou-se de provas de carga de naturezas estática, em pontes rodoviárias com estrutura mista através de ensaios característicos, por intermédio de instrumentação com utilização de extensômetros e LVDT’s (Linear Variable Differential Transformer), definindo-se os deslocamentos e deformações nos elementos estruturais da OAE (Obra de Arte Especial), com posterior modelagem computacional do modelo estrutural da ponte, tendo como objetivo avaliar o desempenho das pontes em serviço, tal como estabelecido na modelagem estrutural ao fulcro do projeto da OAE, que foram dimensionadas para um trem-tipo TB-45 (veículo-tipo de 450 kN de peso total), segundo a NBR 7188 (2013). Para monitorar os deslocamentos foram utilizados LVDT’s, posicionados no meio do vão e 1⁄4 do vão das longarinas centrais, assim como os extensômetros alocados nas vigas de aço, contraventamento e nas barras de aço CA-50 dos pilares com verificação das deformações das referendadas peças estruturais. Como resultados fora realizada uma avalição das condições de serviços da ponte, confrontando os resultados experimentais das provas de carga estática com as previsões teórico-computacionais de modo a validar os modelos utilizados, em geral, as deformações observadas experimentalmente foram menos intensas que as estimativas teóricas. Tal fato corrobora para a concordância com a maior rigidez dos elementos estruturais, convalidando os resultados experimentais, pois apresentaram comportamento semelhante ao teórico, no entanto em menor intensidade das OAE’s estudadas. Destarte, os resultados experimentais e teóricos-computacionais foram comparados com os normativos internacional sendo as razões de deslocamento máximo, deslocamento residual e deformação. A resposta experimental apresentou comportamento semelhante, para as pontes sobre os rios Arataú, Anapú e Poraquê, ao previsto teoricamente. Quanto ao normativo internacional os resultados foram divergentes, principalmente nas normas Turca, Espanhola e Alemã, devendo-se as condições de contorno impostos as referendadas normas.
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Análise experimental da eficiência de bielas de concreto simples e armado em modelos locais e globais
(Universidade Federal do Pará, 2019-03-21) FREIRE, Marília Caires; FERREIRA, Maurício de Pina; http://lattes.cnpq.br/4242041552985485; https://orcid.org/0000-0001-8905-9479
O projeto de vigas de concreto armado é usualmente feito a partir de métodos de análise de seções, nos quais se leva em conta a hipótese de Bernoulli, assumindo-se que as deformações se distribuem linearmente ao longo da seção transversal do elemento. Entretanto, diversas situações na prática exigem alternativas distintas de cálculo, realizadas tanto por equações normativas fundamentalmente empíricas como por soluções numéricas ou analíticas a partir do Método de Bielas e Tirantes. É o caso de vigas-parede, onde há a formação de uma biela do tipo garrafa, para a qual a influência da taxa de armadura é geralmente desconsiderada pelas normas vigentes de dimensionamento. Diante disso, realizou-se um estudo experimental para avaliar a eficiência de bielas de concreto simples e armado, por meio de modelos locais e globais, respectivamente caracterizados por prismas hexagonais carregados em áreas reduzidas e por vigas-parede, visto que em ambos o mecanismo resistente parece estar diretamente ligado ao fluxo de tensões na biela de concreto. Os resultados mostraram comportamentos semelhantes entre os modelos quanto às deformações do concreto e das armaduras, além de modos de ruptura equivalentes, resultantes da abertura de uma fissura de fendilhamento nas bielas. Com o aumento das taxas de armadura transversal, foram observados ganhos de resistência última, ductilidade e controle da fissuração, principalmente para os espécimes com armaduras em formato de malha, além de resultados superiores e sempre a favor da segurança para a análise por meio de fatores de eficiência de biela. O mesmo não foi verificado para a avaliação de resistência à força cortante pelos códigos normativos, que resultaram em estimativas contra a segurança conforme o aumento da taxa de armadura. Com isso, confirma-se que soluções por bielas e tirantes são métodos mais indicados para o dimensionamento eficiente e seguro de estruturas com regiões de distúrbio na distribuição de tensões e deformações.
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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.