Resumo A norma brasileira que embasa o projeto estrutural de edifícios contendo elementos mistos (NBR8800) nunca passou pelo processo de calibração, baseada em confiabilidade, dos coeficientes parciais de segurança utilizados em projeto. Como consequência, o nível de segurança obtido com o uso destes coeficientes é, em geral, desconhecido. Este trabalho apresenta um estudo da confiabilidade estrutural de pilares mistos de aço-concreto, parcialmente revestidos e submetidos à flexo-compressão. Estatísticas da literatura são utilizadas para caracterizar as incertezas nas propriedades dos materiais constituintes e nas ações. Índices de confiabilidade (() são avaliados, via FORM, para duas razões entre ação permanente e ação variável, e para alguns valores de excentricidade da ação vertical. Verifica-se que o índice de confiabilidade dos pilares mistos diminui com o aumento da excentricidade de projeto. Estes valores estão acima de índices de confiabilidade mínimos sugeridos em normas internacionais, o que sugere que o projeto utilizando a norma NBR8800 resulta em colunas mistas seguras.

Abstract The Brazilian design code for composite buildings (NBR8800) has never been subject to a reliability-based calibration of the partial factors used in design. As a consequence, the level of structural safety achieved by using these factors is, in general, unknown. This paper presents a study of the reliability of partially encased steel-concrete composite columns, subject to compression and bending. Literature statistics are used to quantify uncertainty in strength of structural materials and in loads. Reliability indexes are evaluated, via FORM, for two ratios between dead and live loads, and for some values of load eccentricity. It was found that larger load eccentricity leads to a reduction in reliability indexes. These values are larger than minimum values recommended in international design codes; hence one concludes that design of such columns using NBR8800 leads to acceptable safety levels.

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

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

Em decorrência do grande aumento na utilização de estruturas pré-moldadas de concreto na construção de edifícios de múltiplos pavimentos, abordou-se neste trabalho o estudo do comportamento de ligações viga-pilar com ênfase na continuidade proporcionada pela armadura da laje. Dois protótipos foram ensaiados, cada um deles com um detalhamento diferente de distribuição da armadura de continuidade. Em ambas as ligações, a área de aço utilizada na capa da laje foi a mesma, variando a quantidade de barras que passavam através do pilar por meio de aberturas e as que se localizavam em suas laterais. Os resultados experimentais mostraram que a ligação com barras laterais ao pilar apresentaram aumento da rigidez e maior controle da fissuração. De acordo com a classificação realizada, as duas ligações ensaiadas podem ser consideradas semi-rígidas.

Due to the large increase in the use of precast concrete structures in multistory buildings, this work covers a study on the behavior of beam-column connection with emphasis on the continuity provided by the slab reinforcement. Two prototypes were tested, each one with a different detail of the continuity reinforcement distribution. In both connections, the steel area used on the concrete cover of the hollow core slab was the same, varying the amount of bars that passed through the column and the ones that were placed adjacent to the column. The experimental results showed that the connection with bars adjacent to the column presented stiffness increase and a better cracking control. According to the classification the two tested connections can be considered semi-rigid.

A ligação em estudo é constituída por pilar misto preenchido com concreto ligado às vigas mistas por meio de parafusos passantes, chapa de topo e laje com forma de aço incorporada, que também contribui no combate aos esforços aplicados. O estudo paramétrico do presente trabalho é baseado em simulações numéricas realizadas no programa TNO Diana. O modelo numérico de ligação considerado como referência foi calibrado a partir de resultados experimentais e para o estudo do seu comportamento foram variados parâmetros importantes como o diâmetro dos parafusos, altura da laje e seção da viga. Como resultado das análises concluiu-se que dentre os três parâmetros analisados o que mais influenciou o comportamento da ligação, tendo como base a curva momento fletor versus rotação, foi o diâmetro dos parafusos, obtendo resultados inconclusivos no caso da seção da viga, pois seções mais robustas não foram compatíveis com os parafusos de 16 mm de diâmetro utilizados no modelo de ligação de referência.

The studied connections are composed of concrete filled steel tubes (CFT) connected to composite beams by passing through bolts, endplates and steel deck, which also contributes to support the applied loads. The parametric analysis presented in this work is based on numerical simulations performed with software TNO Diana, using experimental results to calibrate the reference numerical model. The influence of three main parameters, being them the bolts diameter, the slab height and the beams cross section, was evaluated. According to the obtained bending moment versus rotation curves, it was concluded that, among the three parameters analyzed, the most important one was the bolts diameter. About the beams cross section, inconclusive results were achieved, probably due to the incompatibility between the 16 mm bolts and the robust beam cross sections considered in the parametric analysis.

O presente trabalho discute o comportamento estrutural de vigas de concreto armado submetidas a carregamentos cíclicos, através de análise numérica e experimental. O objetivo principal é quantificar o crescimento das flechas dessas vigas quando submetidas a ciclos de carga repetida. Foram realizados ensaios experimentais com vigas de tamanho reduzido, com aplicação de carregamento monotônico e cíclico. A análise numérica utiliza um modelo simplificado de dano que se enquadra nos denominados modelos de dissipação concentrada. O referido modelo leva em conta o acréscimo de dano em função do aumento do número de ciclos, podendo assim avaliar a perda de rigidez das vigas decorrente das ações repetidas. Os resultados experimentais confirmaram não somente o efeito das ações repetidas na perda de rigidez das vigas, mas também reforçam a importante influência da taxa de armadura de flexão no comportamento cíclico. Comparações entre os resultados experimentais e os obtidos com o modelo numérico forneceram indícios do potencial do modelo de dano empregado para a previsão do crescimento de flechas com o carregamento cíclico repetido.

This paper discusses the structural behavior of reinforced concrete beams subjected to cyclic loadings by numerical and experimental analysis. The main objective was to quantify the increase in deflections of the beams when subjected to repeated loading cycles. Experimental tests with the application of cyclic and monotonic loading were carried out with reduced size beams. The numerical analysis utilized a simplified damage model that is part of the group denominated lumped dissipation models. This model takes into account the damage increase as a function of the increase in the number of cycles, enabling an evaluation of the stiffness loss due to repeated loads. The experimental results not only confirmed the effect of repeated loads on the stiffness loss of beams, but also demonstrated the important influence of the flexural reinforcement ratio on cyclic behavior. Comparisons between the experimental results and those obtained with the numerical model provided support for the potential of the damage model employed in the prediction of the increase of deflections caused by repeated cyclic loading.

A análise dinâmica de estruturas é cada vez mais relevante para estruturas civis. Nesse contexto, ensaios dinâmicos, de caráter não-destrutivo, são uma ferramenta promissora, pois permitem que sejam obtidas informações integradas e globais da estrutura a respeito da rigidez e do amortecimento e, além disso, podem ser repetidos e comparados ao longo do tempo. A resposta acústica é uma inovadora metodologia de ensaio não-destrutivo que visa a determinação do módulo de elasticidade do concreto, parâmetro que associado à resistência do concreto à compressão, configura-se como diretriz ao dimensionamento de elementos estruturais de concreto simples, armado ou protendido. Na comparação com metodologias usuais de ensaios não-destrutivos, os resultados demostraram que a utilização de ferramentas baseadas na resposta acústica apresentam diferença inferior a 1% na determinação da frequência de ressonância.

Dynamic structural analysis is increasingly important for civil structures. In this context, non-destructive tests are a promising tool, as they allow obtaining integrated and comprehensive information about structure stiffness and damping and, moreover, may be repeated and compared over time. The determination of the modulus of elasticity of concrete by way of its acoustic response represents an innovative methodology to obtain a design parameter which associated with the compressive strength, achieves the guidelines for the design of structural elements in plain, reinforced and prestressed concrete. Test results show that the use of acoustic response-based tools in the determination of resonance frequency yields values with differences of less than 1% from those obtained by more commonly used non-destructive methods.

Este trabalho trata da utilização de modelos de dissipação concentrada na análise não-linear de estruturas de concreto armado em procedimentos de projeto, com ênfase na análise estrutural envolvendo a não-linearidade física. Um dos objetivos principais do trabalho é comparar os resultados fornecidos pelo modelo teórico abordado com os resultados de outros tipos de análise estrutural, incluindo as simplificações preconizadas pela NBR 6118 para a consideração da não-linearidade física. Por meio da análise de dois exemplos numéricos de verificação de Estados Limites Últimos, são apontadas vantagens do modelo de dissipação concentrada em situações reais de projeto.

This paper deals with the utilization of lumped dissipation models in the nonlinear analysis of reinforced concrete structures for design procedures, particularly those that deal with material nonlinearity in structural analysis. The main purpose of this paper is to compare the results obtained from the theoretical model with the results obtained from other types of structural analysis, including the simplified proce- dures recommended by NBR 6118 to consider the effects of material nonlinearity. Based on two numerical examples of ultimate limit state verification, some advantages and limitations of the lumped dissipation models in real situations of design are discussed.

Neste trabalho são apresentados os resultados experimentais de ensaios em ligações viga-pilar de concreto armado realizados na Escola de Engenharia de São Carlos - USP. Os referidos resultados experimentais concentram-se nas rotações relativas entre os elementos viga e pilar, importantes para a determinação da relação momento-rotação das ligações e da caracterização do comportamento semi-rígido das mesmas. Os dados experimentais foram obtidos a partir de ensaios de ligações viga-pilar de extremidade. A influência da resistência à compressão do concreto e da taxa de armadura transversal na região dos nós de pórtico sobre as rotações relativas foi analisada. Os resultados experimentais foram confrontados com o modelo teórico proposto por Ferreira [1] para ligações com engastamento parcial, permitindo uma avaliação da porcentagem de engastamento alcançada pelas tipologias de ligações monolíticas abordadas neste trabalho.

This paper presents the results of experimental tests on reinforced concrete beam-column connections carried out at the Engineering School of São Carlos - USP. The experimental results concentrate on relative rotations between beam and column, which are importante parameters for the evaluation of the moment-rotation curves and the characterization of semi-rigid behavior of the connections. The experimental results were obtained from tests on specimens of edged beam-column connections. The influence of concrete compressive strength and joint transverse reinforcement ratio on relative rotations was investigated. The experimental results were compared with results obtained from the theoretical model proposed by Ferreira [1] for partially restrained connections, which provided an evaluation of the percentage of restriction obtained by the types of monolithic connections considered in this study.

Esta pesquisa tem como objetivo estudar a variabilidade das propriedades mecânicas (resistência à compressão, módulo de elasticidade longitudinal e resistência à tração) e da resistência de aderência do concreto auto-adensável (CAA), com resistência à compressão do concreto de 50 MPa aos 28 dias, variando o tamanho máximo do agregado graúdo e sua fluidez. Os ensaios foram realizados em corposde- prova de 15 x 30 cm e em vigas padronizadas de acordo com o Rilem-Ceb-Fib (1973). De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que a variabilidade do concreto auto-adensável é pequena para o módulo de elasticidade e para a resistência à compressão e grande para a resistência à tração por causa do modo de ruptura do modelo. Com relação à resistência de aderência, a variabilidade foi pequena mostrando que o concreto auto-adensável é material confiável com grande potencial de utilização no mercado da construção civil.

This main objective of this research is to evaluate the variability of the mechanical properties (compressive strength, modulus of elasticity and tensile strength) and bond strength of the self-compacting concrete (SCC), with 50 MPa compressive strength at 28 days, varying the maximum aggregate size and the SCC fluidity. The tests were made in 15 x 30 cm concrete cylinders and in beams standardized by Rilem-Ceb-Fib (1973). In agreement with the obtained results, can be concluded that the variability of the self-compacting concrete is small for the modulus of elasticity and for the compressive strength, but the tensile strength presented a significant variability due to the failure mode. About the bond strength, the variability was small showing that the self-compacting concrete is reliable and possesses great potential for use in the civil construction.