Scielo RSS <![CDATA[Revista IBRACON de Estruturas e Materiais]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=1983-419520140003&lang=en vol. 7 num. 3 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br <![CDATA[<b>Editorial</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300001&lng=en&nrm=iso&tlng=en <![CDATA[<b>Evaluation of second order moments in reinforced concrete structures using the </b><b>γ<sub>z</sub> and B<sub>2</sub> coefficients</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300002&lng=en&nrm=iso&tlng=en This paper presents an alternative to estimate the magnifier of first order moments to be applied on each storey of reinforced concrete structures, from the values obtained for the γz and B2 coefficients, used to evaluate second order effects in reinforced concrete structures and in steel structures, respectively. In order to develop the study, initially several reinforced concrete buildings of medium height are processed, in first order and in second order, using the ANSYS software. Next, γz, B2 and the increase in first order moments, when considering the second order effects along the height of the buildings, are calculated. Finally, from the results obtained, the magnifier of the first order moments, differentiated for each storey of the structure and calculated from both γz and B2 coefficients, is estimated and the efficiency of the simplified method of obtaining final moments using the magnifier proposed is evaluated.<hr/>Neste trabalho apresenta-se uma alternativa para estimar o majorador dos momentos de primeira ordem que deve ser aplicado em cada pavimento das estruturas de concreto armado, a partir dos valores obtidos para os coeficientes γz e B2, utilizados para avaliar os efeitos de segunda ordem em estruturas de concreto armado e de aço, respectivamente. Para conduzir o estudo, inicialmente diversos edifícios de médio porte de concreto armado são processados em primeira e segunda ordem utilizando o programa ANSYS. Em seguida, são calculados os valores dos coeficientes γz e B2, bem como dos acréscimos sofridos pelos momentos de primeira ordem, quando considerados os efeitos de segunda ordem, ao longo da altura dos edifícios. Finalmente, a partir dos resultados obtidos, estima-se o majorador dos momentos de primeira ordem, diferenciado para cada pavimento das estruturas e calculado a partir de ambos os coeficientes γz e B2, e avalia-se a eficiência do método simplificado de obtenção dos momentos finais utilizando o majorador estimado. <![CDATA[<b>Quality of concrete plant wastewater for reuse</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300003&lng=en&nrm=iso&tlng=en Efficient water use is one of the most important requirements of cleaner production, and the use of the wastewater from concrete production can be an important means to this end. However, there are no Brazilian studies on the quality of concrete plant wastewater and the activities in which such water can be used. This paper aims to evaluate the quality of concrete plant wastewater and to propose guidelines for its treatment for non-potable applications. Wastewater samples were collected from three points in the studied treatment system, and tests were later performed in the laboratory to evaluate the water quality. The results obtained were compared with the limit values for the quality parameters that have been used for the analysis of the non-potable water supply in Brazil. The results indicate a need to at least add coagulation and pH correction processes to the treatment system.<hr/>O uso eficiente da água se constitui em um dos principais quesitos a serem contemplados dentro do conceito de produção mais limpa e o uso da água residuária da produção do concreto pode ser uma importante medida para este fim. Contudo, não se dispõe no Brasil de um estudo que indique a qualidade desta água e em quais atividades poderia ser reutilizada. O objetivo deste trabalho é avaliar a qualidade da água residuária de uma usina de concreto e propor diretrizes para o seu tratamento tendo em vista o reúso para fins não potáveis. Para tanto, foram coletadas amostras da água residuária em três pontos do sistema de tratamento existente na usina em estudo, sendo depois realizados ensaios em laboratório para a avaliação da sua qualidade. Os resultados obtidos forma comparados com os valores limite dos parâmetros de qualidade existentes nos principais documentos que vêm sendo empregados para a análise da água não potável para fins de abastecimento no pais. Os resultados obtidos indicam a necessidade de acrescentar ao sistema de tratamento existente, pelo menos, os processos de coagulação e a correção do pH. <![CDATA[<b>Consideration of reinforced concrete crushing through cohesive models</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300004&lng=en&nrm=iso&tlng=en In this work, the overlapping crack mode is considered. It permits the modeling of concrete crushing through cohesive surfaces, in a similar way used to simulate fracture. The material is considered in damage when the surfaces interpenetrate each other. Besides simplicity, the big advantage of the methodology is the fact that constitutive relations are independent of the material scale. A generalization is here introduced to consider mixed crushing. Exploratory applications are made considering super-reinforced beams. The effects of the height of the beams, compressive rebars and stirrups are investigated. A good fitting with experiments is obtained.<hr/>Neste trabalho é empregado o modelo de trincas sobrepostas, que permite modelar o comportamento em esmagamento do concreto através de superfícies coesivas, de forma similar à empregada na simulação de fraturas. O material entra em dano de compressão quando há interpenetração das superfícies. Além da simplicidade, a grande vantagem da metodologia é estar baseada em relações constitutivas independentes da escala do material. Uma generalização é introduzida de modo a considerar o modo misto de esmagamento. Aplicações exploratórias são realizadas considerando vigas super-armadas de concreto. Investigou-se o efeito da altura das vigas, das armaduras de compressão e dos estribos. Um bom ajuste com dados experimentais é obtido. <![CDATA[<b>Influence of the reinforcement corrosion on the bending moment capacity of reinforced concrete beams</b>: <b>a structural reliability approach</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Reinforced concrete structures are, certainly, one of the most used types of structure around world. When it is located in non-aggressive environments, it respects, in general, the structural life predicted. Unless the structure be used improperly. However, the durability of these structures is strongly connected to degradation processes whose origin is environmental and/or functional. Among these processes, it is worth to mention those related to corrosion of reinforcements. The reinforcement's corrosion is directly related to the durability and safety of concrete structures. Moreover, the chlorides diffusion is recognized as one of major factors that triggers the corrosion. Therefore, at modelling accurately the chloride diffusion, the corrosion of reinforcements can be better evaluated. Consequently, design criteria can be more realistically proposed in order to assure safety and economy into reinforced concrete structures. Due to the inherent randomness present on chloride diffusion and corrosion, these phenomena can only be properly modelled considering probabilistic approaches. In this paper, the durability of a beam designed using the criteria proposed by ABNT NBR 6118:2003 [1] is assessed using probabilistic approaches. The corrosion time initiation is determined using Fick's diffusion law whereas Faraday's corrosion laws are adopted to model the steel loss. The probability of structural failure is determined using Monte Carlo simulation. The mentioned beam is analysed considering different failure scenarios in order to study the influence of water/cement ratio and environmental aggressiveness on the probability of failure. Based on these results, some remarks are performed considering NBR recommendations and the real probability of failure.<hr/>As estruturas de concreto armado estão certamente entre as mais utilizadas no mundo da construção civil moderna. Quando tais estruturas estão localizadas em ambientes não agressivos, elas respeitam, em geral, a vida útil para a qual foram projetadas, a menos, evidentemente, que sejam utilizadas de maneira imprópria, violando as funções para as quais foram projetadas. No entanto, a durabilidade destas estruturas está fortemente vinculada a processos de degradação de origem ambiental, que ocorrem em ambientes considerados agressivos. Dentre estes processos de degradação, destacam-se aqueles que desencadeiam a corrosão das armaduras. Dessa forma, a durabilidade está diretamente associada à corrosão das armaduras, que por sua vez, tem como um dos fatores de maior importância, a difusão de íons cloreto como agente desencadeador do processo corrosivo. Assim, efetuando a modelagem precisa deste fenômeno, a corrosão das armaduras pode ser mais bem avaliada e, consequentemente, critérios mais adequados podem ser propostos para proteger o aço dentro do elemento de concreto, garantindo maior segurança estrutural e, portanto, durabilidade da obra. Neste trabalho, os procedimentos descritos pela ABNT NBR 6118:2003 [1] para o dimensionamento de vigas em concreto armado são avaliados por meio de análises probabilísticas. O tempo de início da corrosão das armaduras via penetração de íons cloreto também é analisado a partir do cálculo de probabilidades de ocorrência desse estado limite. Por fim, as leis de Fick e Faraday são utilizadas para a análise da perda de seção transversal de armaduras do elemento estrutural em estudo, submetido à penetração de íons cloreto ao longo do tempo. Para a determinação das probabilidades de falha, o método de simulação de Monte Carlo é utilizado. São apresentados alguns exemplos que mostram a direta influência do fator água/cimento e do ambiente agressivo ao qual o elemento estrutural está inserido na avaliação final probabilidade de falha. <![CDATA[<b>Punching shear in reinforced concrete flat slabs with hole adjacent to the column and moment transfer</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300006&lng=en&nrm=iso&tlng=en The structural behavior and the ultimate punching shear resistance of internal reinforced concrete flat slab-column connections, with one hole adjacent to the column, with or without flexural moment transfer of the slab to the column was investigated. Main variables were: the existence whether or not hole, flexural reinforcement layout and ratio, the direction and sense of the moment transferred and the eccentricity of the load (M (moment transferred to column) / V (shear)) ratio at the connection - 0,50 m or 0,25 m. Seven internal slab-column joining were tested and ultimate loads, cracking, deflections, concrete and reinforcement strains were analyzed. The existence of hole adjacent to the smaller column dimension, the hole dimension, flexural reinforcement rate and placing, the variation of relation Mu/Vu in function of the load, and, than, of eccentricity of the load, influenced the slabs behavior and rupture load. Test results were compared with the estimations from CEB-FIP/MC1990 [7], EC2/2004 [12], ACI-318:2011 [1] and NBR 6118:2007 [5]. ACI [1] and EC2 [12] presented most conservative estimates, although have presented some non conservative estimates. Brazilian NBR [5], even though being partly based in EC2 [12], presented smaller conservative estimates and more non conservative estimates. A modification on all codes is proposed for taking in account the moment caused by the eccentricity at the critical perimeter for slabs with holes.<hr/>São investigados o comportamento estrutural e a resistência última à punção de ligações laje-pilar de regiões internas das lajes lisas, com um furo adjacente ao pilar, e com ou sem transferência de momento fletor da laje ao pilar. As principais variáveis foram: a existência ou não de furo, a taxa e a distribuição da armadura de flexão, a direção e o sentido do momento transferido e a excentricidade de carga (relação M(momento transferido ao pilar)/V(força cortante)) na ligação, igual a 0,50 m ou 0,25 m. Foram ensaiadas 7 (sete) ligações internas laje-pilar e analisados os resultados das cargas últimas, fissuração, deslocamento vertical, deformações das armaduras de flexão e do concreto. A existência de furo adjacente ao menor lado do pilar, a taxa e a distribuição da armadura de flexão, a variação da relação Mu/Vu em função do carregamento, e, por conseguinte, da excentricidade, influenciaram o comportamento e a carga de ruptura das lajes. Os resultados experimentais foram comparados com os estimados pelas normas: CEB-FIP/MC1990 [7], EC2/2004 [12], ACI-318:2011 [1] e NBR 6118:2007 [5]. O ACI [1] e o EC2 [12] apresentaram estimativas mais conservadoras, embora tenham apresentado algumas estimativas contra a segurança. A NBR 6118:2007 [5], apesar de baseada em parte no EC2 [12], apresentou estimativas menos conservadoras e com um número maior de estimativas contra a segurança. <![CDATA[<b>Statistical analysis and conformity testing of concrete in port construction work</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Conformity control of concrete is part of a range of control and standard methods which must be employed in all construction work to assure its compliance with quality requirements. The compressive strength of the concrete is considered as a random variable that must be controlled by standardized sampling and testing in order to ensure the structural safety. Therefore, the use of a large amount of compressive strength test results of concretes with similar characteristics has been seen as an important tool in the assessment of current standard norms. This paper describes an analysis based on the conformity control used in large port construction works which have recently been carried out in the Rio Grande Port, located in Rio Grande, RS, Brazil. Statistical analyses were performed and acceptance tests of the product were conducted. They were based on the acceptance criteria of different methodologies from different continents and showed the variations that can occur in the results of the conformity testing, depending on the adopted model. It is worth mentioning that the concrete used in port construction works in the region has been in accordance with current Brazilian norms.<hr/>O controle tecnológico do concreto faz parte de uma gama de controles e métodos normalizados que devem ser empregados em todas as obras para a garantia da conformidade deste produto, visto que a resistência à compressão do concreto é considerada uma variável aleatória que deve ser controlada através de amostragem e realização de ensaios padronizados, podendo assim, garantir a segurança da estrutura. Neste sentido, o uso de uma grande quantidade de resultados de controle tecnológico de concreto com características similares apresenta-se como uma importante ferramenta no processo de aferição das normas técnicas vigentes. O presente trabalho apresenta uma análise com base no controle tecnológico presente em grandes obras portuárias ocorridas nos últimos anos no Porto do Rio Grande, na cidade de Rio Grande - RS. Foram realizadas análises estatísticas e de aceitação do produto, com base nos critérios de aceitação de distintas metodologias de diferentes continentes, mostrando as variações que podem ocorrer nos resultados dos testes de conformidade dependendo do modelo adotado. Verificou-se que a construção das obras portuárias em concreto na região está em conformidade com as normas brasileiras vigentes. <![CDATA[<b>Design of reinforced concrete walls casted in place for the maximum normal stress of compression</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000300008&lng=en&nrm=iso&tlng=en It is important to evaluate which designing models are safe and appropriate to structural analysis of buildings constructed in Concrete Wall system. In this work it is evaluated, through comparison of maximum normal stress of compression, a simple numerical model, which represents the walls with frame elements, with another much more robust and refined, which represents the walls with shells elements. The designing of the normal stress of compression it is done for both cases, based on NBR 16055, to conclude if the wall thickness initially adopted, it is enough or not.<hr/>É fundamental se conhecer quais modelos numéricos são seguros e pertinentes para a análise estrutural de edificações construídas pelo sistema Paredes de Concreto. Neste trabalho é avaliado, por meio da comparação da máxima tensão normal de compressão, um modelo numérico mais simples, que discretiza as paredes em elementos de barra, com outro mais robusto e refinado que discretiza as paredes com elementos de casca. A verificação do dimensionamento da máxima tensão normal de compressão é realizada para os dois casos, considerando as premissas da norma brasileira NBR 16055 a fim de concluir se a espessura das paredes adotada inicialmente é suficiente ou não.