Scielo RSS <![CDATA[Revista IBRACON de Estruturas e Materiais]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=1983-419520140004&lang=en vol. 7 num. 4 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=S1983-41952014000400001&lng=en&nrm=iso&tlng=en <![CDATA[<b>Seismic fragility of a highway bridge in Quebec retrofitted with natural rubber isolators</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400002&lng=en&nrm=iso&tlng=en This paper presents fragility curves for the evaluation of a highway bridge retrofitted with seismic isolator devices. The object of this study is the Chemin des Dalles bridge over Highway 55 located in Trois-Rivières in Quebec, Canada. A series of synthetic ground motions time histories compatible with eastern Canada are used to capture the uncertainties related to the hazard. The seismic isolator model represents natural rubber bearing placed under the longitudinal girders over the bents and the abutments of the bridge. NRB isolators are placed in these locations to uncouple the movement of the superstructure and the infrastructure, increasing the flexibility of the system and decreasing the forces transmitted to the infrastructure. Finally, a set of fragility curves for the as-built and retrofitted models are compared to evaluate the effectiveness of seismic isolation to decrease the seismic vulnerability of this bridge.<hr/>Neste trabalho são apresentadas curvas de fragilidade para o estudo da reabilitação de uma ponte rodoviária utilizando isoladores sísmicos. O objeto deste estudo é a ponte Chemin des Dalles que fica sobre a Rodovia 55 e está localizada na cidade de Trois-Rivières na província de Quebec, Canadá. Uma série de acelerogramas artificiais de terremotos compatíveis com a região leste do Canada foi utilizada com o intuito de reproduzir as incertezas quanto à natureza dos eventos sísmicos na região. O modelo do sistema de isolação representa isoladores em borracha natural colocados entre as longarinas e as transversinas e sobre os encontros da ponte. A disposição destes elementos desacopla os movimentos da superestrutura e da infraestrutura, aumentando a flexibilidade do sistema reduzindo assim os esforços transmitidos à infraestrutura. Finalmente, as curvas de fragilidade para os modelos da ponte real e reabilitada foram comparadas evidenciando a efetividade do sistema de isolação para diminuir a vulnerabilidade sísmica desta ponte. <![CDATA[<b>Analysis of accidental loads on garage floors</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400003&lng=en&nrm=iso&tlng=en O trabalho tem como foco a análise das cargas acidentais utilizadas para pavimentos de garagem, considerando as recomendações de normas nacionais e internacionais para a definição do valor das cargas a serem aplicadas nas lajes nervuradas. A norma brasileira NBR 6120/1980 [1], que trata do assunto, não especifica nada em relação a cargas concentradas, enquanto normas internacionais como Euro Code [2] e IBC [3], recomendam considerar cargas distribuídas e concentradas. Atualmente, as lajes nervuradas são utilizadas amplamente em pavimentos de garagem. Neste contexto, considerando os padrões de veículos mais utilizados no país, será que os valores de cargas distribuídas das normas são adequados para o dimensionamento das lajes nervuradas? Ou é necessário fazer uma correção destas cargas para levar em consideração as cargas concentradas da ordem de 8,5 kN por pneu correspondente a um veículo utilitário. O objetivo deste trabalho é procurar as respostas para estas duas perguntas através de uma análise paramétrica envolvendo os principais parâmetros de uma laje nervurada, que são: a relação (lambda) entre os lados, a distância entre as nervuras principais e o esquema de apoio da laje (uni ou bidirecional). De uma forma geral o conjunto das simulações mostra que as cargas recomendadas pelas normas citadas precisariam de correção quando utilizadas em pavimento de garagem para reproduzir o efeito das cargas concentradas das rodas de veículos tipo utilitário.<hr/>The focus of the paper is the analysis of accidental loads used for garage floors considering the recommendations of national and international norms on the load values to be applied on those floors. The Brazilian norm NBR 6120/1980 [1], on the subject, does not specify concentrated loads while Euro Code [2] and IBC international [3] norms recommend that distributed and concentrated loads shall be considered. Currently, waffle slabs are widely used in garage floors. In this context, considering the standards of the most used vehicles in the country, we ask: are the values of the distributed loads from the norms suitable for slab design? Or is it necessary to correct these loads to account for concentrated loads on the order of 8.5 kN per share corresponding to a utility vehicle tire? The objective of the present study is to find answers for those two questions through parametric analysis involving the main parameters of a waffle slab, which are: side ratio (lambda), spacing between the main ribs and scheme of slab support (one-way or two-way) The set of simulations shows that the loads recommended by the mentioned norms need to be corrected when used in garage floors to reproduce the effect of the loads concentrated in the tires of utility vehicles. <![CDATA[<b>Two-way ribbed flat slabs with shafts</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400004&lng=en&nrm=iso&tlng=en 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.<hr/>The position of pipes and hoses for several installations still deserves special attention from designers mainly when the failure mode can be modified due to changes in behavior. This work compares experimental results of six two-way reinforced concrete ribbed flat slabs with rectangular holes close to the column and without shear reinforcement with the estimates obtained from codes ACI 318 and NBR 6118 equations. All slabs were casted and tested in the Civil Engineering Laboratory of UFPA and had dimensions of 1.800 mm x 1.800 mm x 150 mm and were submitted to central loading applied through 120 mm side square steel plates simulating the columns. EPS was used as inert material and the ribs were spaced 250 mm with 130 mm height and 75 mm average wide. The results showed that the codes' shear equations estimates agree when the ribs are considered as beam and also for punching shear, but trend to be safer when the slabs present two shafts. <![CDATA[<b>Punching strengthening in flat plates of reinforced concrete with carbon fiber reinforced polymer (CFRP)</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este artigo apresenta um estudo analítico de uma recente técnica de reforço de lajes lisas de concreto armado contra o fenômeno da punção. Trata-se da utilização de mantas de Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) como armadura de cisalhamento. O sistema, denominado Stitch, foi idealizado por Sissakis (2002) [1] e consiste em se formar um laço completo entre dois furos subsequentes como pontos de costura . O objetivo deste artigo é avaliar a aplicação de adaptações das principais normas, nacional e internacionais, de dimensionamento à punção de lajes com pilar interno, sem a atuação de momentos fletores e associadas às limitações do ACI 440 2R:2008 [6], a qual trata do reforço de estruturas com PRFC. Os Resultados mostram que a NBR 6118:2007 [4] apresentou o menor grau de dispersão, com alguns resultados contra a segurança. O ACI 318:2011 possui uma tendência mais conservadora, e o EUROCODE 2:2004 [4] e Model Code (2010) [5] possuem resultados intermediários, com esse ligeiramente mais conservador que aquele.<hr/>This research evaluates the behavior of slab-column connections in a reinforced concrete flat slab system and subjected to symmetrical loading, strengthened to the shear with carbon fiber reinforced polymer (CFRP). The strengthening method consists in applying CFRP sheets as shear resistant element, by bonding it through perpendicular holes to the plane of the slab. As the current standards do not deal with strengthening to shear with CFRP reinforcement, it was assessed the application of the code's required from by ACI 318 (2011) [2], by Eurocode 2 (2004) [3] by ABNT NBR 6118 (2007) [4] and by Model Code (2010) [5], associated to the limitations of ACI 440.2R (2008) [6] which provides guidance for the selection, design, and installation of FRP systems for concrete structures. The results showed that the NBR 6118 (2007) [4] provided the lowest degree of dispersion, with some results against security. The ACI 318 (2011) [2] has a more conservative trend, and Eurocode 2 (2004) [3] and Model Code (2010) [5] have intermediate results. <![CDATA[<b>Analysis of the influence of the sugar cane bagasse ashes on mechanical behavior of concrete</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400006&lng=en&nrm=iso&tlng=en O concreto é o segundo produto mais consumido no mundo e a incorporação de resíduos agroindustriais, tais como a Cinza do Bagaço da Cana-de-açúcar (CBC), a este material pode apresentar soluções para o aproveitamento de subprodutos de outros setores, reduzindo assim o impacto ambiental. O objetivo principal deste trabalho foi de analisar o comportamento mecânico dos concretos contendo incorporações de CBC de três diferentes espécies de cana-de-açúcar (SP911049, RB92579 e SP816949), mediante ensaios de consistência, índice de vazios, absorção, porosidade total e resistência à compressão. Foram produzidos 13 corpos de prova para o concreto padrão e para cada teor de incorporação de CBC (10%, 20% e 30%) das três variedades coletadas, totalizando 130 amostras de concreto. Foi empregado o traço 1:2:3 (cimento:areia:brita) em relação à massa do cimento com um fator água/cimento de 0,532 e 1% de aditivo Tec Mult 400 também baseado na massa do cimento. Os resultados mostraram que a variedade da cana-de-açúcar, utilizada na produção das CBC, influenciou no comportamento mecânico dos concretos resultantes. Todos os concretos com adição de CBC apresentaram uma redução de no mínimo 10% nas propriedades relacionadas à permeabilidade e um incremento na resistência à compressão de até 20% em relação ao concreto padrão aos 28 dias. O uso da CBC em adição ao concreto se mostrou uma opção bastante viável na melhoria das propriedades mecânicas do concreto para uso em construção civil em geral e também uma destinação adequada ao subproduto agro-industrial.<hr/>Concrete is the second most consumed product in the world and the incorporation of agro-industrial waste to this material, such as Sugar Cane Bagasse Ash (SBA) , can provide solutions for the utilization of by-products from other industries, thus reducing the environmental impact. The main objective of this paper was to analyze the mechanical behavior of concrete containing SBA from three different species of cane sugar (SP911049, SP816949 and RB92579) by testing consistency,voids,absorption, porosity and compressive strength. Were produced 13 specimens of standard concrete and for each SBA content (10%, 20% and 30%) of the three varieties collected, totaling 130 samples of concrete. We employed a mix proportion 1:2:3 (cement: sand: gravel) over the mass of cement with a water / cement ratio of 0.532 and 1% Tec Mult 400 Additive also based on the weight of cement. The results showed that the variety of cane sugar, used in the production the SBA, influenced the mechanical behavior of the resulting concrete. All concrete with addition of SBA showed a reduction of at least 10% in the properties related to permeability and an increase in compressive strength of up to 20% compared to standard concrete after 28 days. The use of the SBA addition the concrete proved to be a very feasible option in improving the mechanical properties of concrete for use in normal constructions and also an appropriate destination to the agro-industrial by-product. <![CDATA[<b>Shear strength of reinforced concrete one-way ribbed slabs</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400007&lng=en&nrm=iso&tlng=en The shear strength of one-way reinforced concrete ribbed slabs without stirrups in the ribs is still controversial when its estimate does not consider the contribution of the monolithic flange. To contribute to a better understanding of the behavior of these slabs were fabricated in the laboratory 8 one-way reinforced concrete ribbed slab panels where the main variables were the distance between the ribs and the thickness of the flange. The normative recommendations of NBR 6118, ACI 318 and EUROCODE 2 for the ultimate resistance of these slabs were evaluated. The experimental results showed an increase of shear strength with increasing thickness of the flange, also resulting in greater reinforcement strains and higher deflections.<hr/>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. <![CDATA[<b>The role of metakaolin in the protection of concrete against the deleterious action of chlorides</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400008&lng=en&nrm=iso&tlng=en The objective of this study is to evaluate the protective capacity of concretes produced with metakaolin in relation to the transportation and penetration of chlorides. Thus, from a commercial concrete of fck equal to 30 MPa, more two other concretes were produced by replacing 10% of cement by metakaolin, by weight. In one of them, it was kept the same water/binder of the initial reference mix design (w/b = 0.60), and in the other concrete the compressive strength remained fixed. In all three mixes, the same range of concrete consistency was maintained, with a slump equal to (100 + 10) mm. The front of chlorides in the cement matrix was evaluated by spraying a solution of silver nitrate, after an attack of 8 weekly cycles of wetting and drying using a solution containing chlorides. To obtain an indicative of the internal structure of the concretes, it was carried out the test of water absorption by immersion, which permitted an evaluation of the concrete open porosity, as well as it was performed the analysis of concrete samples by means of XRD and SEM. These studies aimed to verify the potential of metakaolin in fixing chlorides in the form of Friedel's salt, besides providing microstructural analysis of the concretes. It was concluded with this work that the incorporation of metakaolin decreases the diffusivity of chlorides to the extent that this mineral addition produces refinement of the concrete pore structure and also because it induces the formation of Friedel's salt, which becomes it an effective agent in preventing the corrosion of reinforcement in chloride-rich environments.<hr/>O objetivo deste trabalho é avaliar a capacidade de proteção de concretos produzidos com metacaulim em relação ao transporte e penetração de cloretos. Para tanto, a partir de um concreto comercial de fck igual a 30 MPa, foram produzidos mais dois concretos substituindo-se 10% da massa de cimento por metacaulim, a saber: em um dos concretos manteve-se a mesma relação água/aglomerante do traço inicial de referência (a/ag = 0,60) e no outro manteve-se fixa a resistência à compressão. Em todas as três dosagens foi mantida a mesma faixa de consistência do concreto, com abatimento igual a (100 + 10) mm. A frente de cloretos na matriz cimentícia foi avaliada por meio da aspersão de solução de nitrato de prata, após ataque de 8 ciclos semanais de molhagem e secagem em solução contendo cloretos. Foram, então, realizadas avaliações da porosidade aberta, a partir do ensaio de absorção de água por imersão, para se ter um indicativo da estrutura interna dos concretos, assim como se procederam análises de DRX e MEV em amostras de concreto. Estes estudos objetivaram verificar as potencialidades do metacaulim na fixação de cloretos na forma de sal de Friedel, além de propiciar as análises microestruturais dos concretos. Concluiu-se com o trabalho que a incorporação de metacaulim diminui a difusividade de cloretos, na medida em que essa adição mineral produz refinamento da estrutura de poros do concreto e também porque ela induz à formação de sal de Friedel, o que a torna um agente eficaz na prevenção da corrosão das armaduras em ambientes ricos em cloretos. <![CDATA[<b>Grout enrichment of RCC for face of dams</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1983-41952014000400009&lng=en&nrm=iso&tlng=en A construção de barragens de CCR prioriza a minimização de interferências, como a execução da face de montante, para garantia da produtividade. O estudo procurou avaliar as propriedades físicas do CCR enriquecido com calda, em substituição ao concreto convencional usualmente empregado na face, utilizando os mesmos materiais, central de concreto, mão de obra e equipamentos, empregados na construção da Usina Hidrelétrica Mauá. Para tanto foram feitos prismas experimentais de campo (com diferentes relações água/cimento e quantidades de calda) e posterior extração de testemunhos, os quais foram submetidos a ensaios mecânicos e de permeabilidade. Os resultados mostraram que para relações água/cimento 0,74, o material resultante atendeu às especificações de projeto, para consumos de cimento notadamente menores (entre 70 e 85% do CCV).<hr/>The construction of RCC dams emphasizes the minimization of interferences, such as execution of the upstream face, to ensure productivity. The study sought to evaluate the physical properties of the grout enriched RCC, replacing the conventional concrete usually employed in the face, using the same materials, concrete core, labor and equipment used in construction of the Maua Hydro Power Plant. Thus were made site experimental prisms (with different water / cement ratios and grout amounts) and subsequent core drilling, which were subjected to mechanical tests and permeability. The results showed that for grout water / cement ratio 0.74, the resulting material met the design specifications for cement consumption markedly lower (between 70 and 85% of the conventional concrete).