Artigos Científicos - FEC/ITEC

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Acesso aberto (Open Access)
Static limit analysis of reinforced soil structures by a simple finite element and second-order cone programming
(Associação Brasileira de Ciências Mecânicas, 2017) CAVALCANTE, Eric Luis Barroso; LUCENA NETO, Eliseu; SODRÉ, Denilson José Ribeiro
Para discretizar estruturas de solo reforçado em tensão plana e prever sua carga de colapso, um elemento finito triangular simples de três nós é formulado com base no teorema estático da análise de limite. O elemento satisfaz as equações de equilíbrio e as condições de contorno mecânico em um sentido fraco. Uma superfície de escoamento de Mohr-Coulomb modificada é adotada para descrever o comportamento do solo reforçado do ponto de vista macromecânico. Também é levado em consideração a possibilidade de falha de tensão do reforço e falha da interface de reforço. O problema de otimização convexa não-linear declarado é convertido em programação de cone de segunda ordem. Exemplos numéricos ilustram a precisão preditiva do esquema acima, bem como a eficiência e a velocidade de um método de ponto interior para alcançar soluções ótimas.
Acesso aberto (Open Access)
Experimental analysis of the efficiency of steel fibers on shear strength of beams
(Associação Brasileira de Ciências Mecânicas, 2016-07) GOMES, Lana Daniele dos Santos; OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; MEDEIROS, Adelson Bezerra de; MACÊDO, Alcebíades Negrão
A eficiência das fibras de aço para resistência ao cisalhamento de vigas de concreto armado é avaliada.Quatro feixes foram avaliados: o controle consistiu em um feixe sem fibras de aço e três feixes com concreto armado com fibras de aço. Todas as vigas foram reforçadas para resistência ao cisalhamento por uma taxa mínima de reforço. A influência do teor de fibras no concreto, a 0,5%, 0,8% e 1,0%, e a possibilidade de substituição parcial ou total da armadura de cisalhamento convencional (estribo) por fibras de aço foram avaliadas. Os resultados mostraram um aumento significativo na ductilidade e rigidez das vigas com fibras de aço e, consequentemente, mudanças no modo de falha foram observadas, de cisalhamento (feixe de controle) ao comportamento de flexão (vigas com fibras de aço).
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização da cinza de caroço de açaí residual para adição ao concreto
(Universidade Federal do Pará, 2019-05) CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; PAES, Isaura Nazaré Lobato; SOUZA, Paulo Sérgio Lima; AZEVEDO, Caroline Menezes
Os problemas ambientais são uma realidade do mundo atual e vêm associados ao crescimento urbano e populacional, com pouco ou nenhum planejamento. O setor da construção civil é um dos maiores consumidores de recursos naturais e gerador de resíduos sólidos. Assim, é interessante pensar em uma maneira de incorporar materiais que hoje são considerados resíduos ao processo construtivo e reduzir o consumo de materiais naturais. Nessa vertente, tem-se as cinzas de caroço de açaí, resíduo de fornos cerâmicos, que hoje não apresentam um destino adequado. Assim, esta pesquisa tem por objetivo principal caracterizar a cinza de caroço de açaí residual (CCAR), de modo a possibilitar seu reaproveitamento como insumo da construção civil. Para que esse objetivo seja alcançado realizou-se um estudo de moagem, de modo a determinar o tempo ótimo de beneficiamento do material, a caracterização do ponto de vista químico, físico e mineralógico e a análise do potencial pozolânico para avaliar a reatividade da cinza residual. Os resultados mostram que a cinza apresenta características físicas que permitem utilizá-la como adição ao concreto. Houve diminuição na resistência à compressão axial e aumento da absorção de água dos concretos com adições, em relação ao concreto de referência. Apesar desses efeitos, percebeu-se certa densificação da matriz cimentícia, provavelmente devido à variação do tamanho das partículas que podem vir a proporcionar maior compacidade com otimização do empacotamento dos grãos.
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)
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.
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)
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)
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.

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