Resumo em Português:
Com a teoria da confiabilidade avaliam-se as duas formulações apresentadas pela norma de projeto de estruturas de concreto NBR 6118:2003 para a estimativa da abertura de fissuras em tubos de concreto armado. Os métodos de confiabilidade FOSM (método de primeira ordem e segundo momento) e o método de simulação de Monte Carlo com amostragem por importância são utilizados. Uma primeira análise de confiabilidade revela as variáveis de projeto com maior contribuição nas probabilidades de falha. Uma análise paramétrica é realizada nestas variáveis, de maneira a identificar a influência destas na confiabilidade dos tubos. O estudo mostra que as formulações da NBR 6118:2003 levam a valores não uniformes para o índice de confiabilidade, para um mesmo fator de segurança. Isto significa que o coeficiente de segurança unitário especificado em norma para o estado limite de fissuração não reflete a incerteza nos parâmetros de resistência do tubo.Resumo em Inglês:
Structural reliability theory is used in this paper to verify the capability of Brazilian code on design of concrete structures (NBR 6118:2003) concerning the evaluation of crack width in reinforced concrete pipes. Two limit state equations are defined in terms of crack opening. The First Order Second Moment and Monte Carlo simulation methods are used in the reliability analysis. In an initial reliability analysis, problem parameters that have the largest contributions in failure probabilities are identified. A parametric analysis is performed in these variables, in order to study their influence in failure probabilities. The study shows that the formulation of NBR 6118:2003 leads to nonuniform reliability, for a constant safety factor. This means that the unitary safety coefficient specified by the code for the cracking limit state does not reflect the uncertainty in the tubes resistance parameters.Resumo em Português:
No cálculo da capacidade portante de estruturas protendidas a protensão pode ser considerada tanto como resistência quanto como carga. Tem-se, portanto, o "Modelo 1" que considera os cabos como parte integrante da seção, onde a operação de protensão induz deformação imposta correspondente ao pré-alongamento das armaduras ativas. Alternativamente, tem-se o "Modelo 2" que considera a protensão como caso de carregamento externo, composto por sistema auto-equilibrante de forças nas ancoragens e transversais no concreto. Após ativação da aderência os cabos de protensão são considerados no cálculo como armadura convencional, apenas deslocando o eixo das deformações para levar em conta o pré-alongamento. Apesar do "Modelo 1" ser mais utilizado no dimensionamento de vigas contínuas e estar consagrado na NBR-6118, ele possui o inconveniente do surgimento de esforços adicionais denominados efeitos hiperestáticos de protensão, que precisam ser considerados na verificação a ruptura. O cálculo dos efeitos hiperestáticos de protensão é relativamente simples no caso de vigas contínuas, porém torna-se complexo no caso de pórticos e grelhas e inviável no caso de lajes e cascas. Já no "Modelo 2" não há necessidade do cálculo dos efeitos hiperestáticos, porém as seções forçosamente terão que ser verificadas à flexão composta. Para comparar os resultados dos modelos são apresentados dois exemplos: um pórtico e uma de laje de tabuleiro de viaduto analisado utilizando-se analogia de grelha.Resumo em Inglês:
In the computation of the strength capacity of prestressed concrete structures prestressing may be viewed as strength or load. "Model 1" considers prestressing strands as integral part of the cross section where prestressing operation induces imposed deformations corresponding to prestraining. Alternatively, "Model 2" considers prestressing as external loading, composed of a self-equilibrating system of forces on the anchorages and transversely on concrete. After transfer prestressing strands are considered as conventional reinforcement in computations except that the deformation axis is displaced to take into account pre-elongation. In spite of Model 1 being the most commonly used in designing of continuous beams and officially adopted by NBR 6118 it has the inconvenience of the mandatory consideration of additional secondary effects known as hyperstatic moments which must be taken into account in ultimate strength analysis. The computation of secondary effects is simple for continuous beams but becomes more involved in cases of frames and grids and infeasible in cases of plates and shells. In Model 2 there is no need to compute secondary effects but the cross section must be verified for combined axial force and bending moment. In order to compare results from the models two examples are presented: one example of a statically indeterminate frame and finally an example of a prestressed bridge deck is presented using grillage analogy.Resumo em Português:
A ABNT NBR 15200:2004 "Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio" apresenta um método tabular de dimensionamento de pilares em situação de incêndio. O método associa o nível do carregamento e as dimensões mínimas da seção transversal e da posição da armadura na seção, ao tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF). Neste trabalho, é apresentada a base teórica que permitiu a construção dessas tabelas e um estudo para contribuir com a futura revisão da NBR 15200. Um dimensionamento estrutural mais otimizado, mais preciso e econômico, se comparado ao método tabular da norma brasileira, pode ser obtido com o uso de métodos alternativos.Resumo em Inglês:
The Brazilian standard ABNT NBR 15200:2004 - Fire design of concrete structures gives a tabular method to the fire design of concrete columns, which associates the load level and the minimal dimensions of the cross-section and the place of the reinforcement centroid to the required time of fire resistance. This paper presents the theory of those tables and a study as a contribution to a future review of NBR 15200. A structural design more optimized, more correct and economic than the tabular method given by the Brazilian standard can be attained using alternative methods.Resumo em Português:
A aplicação de PRF no reforço de estruturas de concreto pode requerer a utilização de elevadas temperaturas para minimizar o tempo de cura dos adesivos. A possibilidade de substituição dos adesivos tradicionais utilizados na colagem de laminados de PRF por Filmes Termo- Ativados (FTA), que apresentam temperaturas de transição vítrea (Tg) mais elevadas que a dos adesivos tradicionais, vem estimulando o desenvolvimento de estudos acerca da sua viabilidade de aplicação. Para o presente estudo, testes em vigas de concreto entalhadas, reforçadas com laminados de PRFC, foram realizados no EMPA (Swiss Federal Laboratories for Material Testing and Research), analisando o comportamento de dois FTA, baseados em resinas termofixas fenólica e epoxídica. Visando verificar a redistribuição de tensões nos elementos estudados, um modelo computacional foi implementado. Os resultados da análise do comportamento da interface concreto-laminado demonstram que os modelos numéricos são ferramentas eficazes para complementar e explicar os dados obtidos experimentalmente.Resumo em Inglês:
The application of FRP for post-strengthening of concrete structures induces the use of elevated temperatures to minimize the curing time of the adhesive. The replacement of traditional adhesives by Heat-Activated Films (HAF), with higher glass transition temperatures (Tg), is na interesting prospect, and has been motivating studies regarding the viability of applying termo-activated adhesives. For this study, notched beams post-strengthened with CFRP bonded with two types of heat-activated films (epoxy and phenolic based) and one classical adhesive were tested in bending at EMPA (Swiss Federal Laboratories for Material Testing and Research). To verify the stress redistribution on the notched beams, a computational model, which divides the structure in solid elements, was implemented. The analysis of the behavior of the concrete-laminate interface demonstrates that numerical models are an efficient tool to supplement and explain experimental data.Resumo em Português:
O aumento nos limites de peso estabelecidos pela legislação brasileira e a proliferação das Combinações de Veículos de Carga nas rodovias nacionais motivam uma preocupação no que se refere à segurança estrutural das pontes quando submetidas ao tráfego real. Este trabalho verifica o desempenho das obras-de-arte especiais sob jurisdição do DER-SP através do índice de confiabilidade β e obtém equações para a limitação do peso de caminhões de modo a não comprometer sua integridade estrutural. São consideradas as superestruturas das pontes em concreto armado ou protendido, classes 36 e 45. Verifica-se o estado limite último nas seções transversais mais solicitadas por momento fletor positivo e negativo. No caso de pontes em concreto protendido, acrescenta-se a verificação do estado limite de formação de fissuras. O tráfego real é representado por um modelo de carregamento móvel baseado em pesagens de caminhões efetuadas em rodovias do estado de São Paulo e os parâmetros da resistência são determinados através da técnica de Monte Carlo. Apresenta-se os limites de peso em forma de equações, denominadas ECPLs (Equações Comprimento-Peso Limite), aplicáveis a quaisquer grupo de eixos consecutivos dos veículos. Os resultados indicam restrições à circulação de algumas composições, especialmente ao rodotrem de 740 kN e 19,8 metros de comprimento. Considerando-se apenas o estado limite de serviço, as pontes classe 45 apresentam menores limites de peso devido à ponderação de ações durante o projeto.Resumo em Inglês:
The increase in gross weight limits allowed by Brazilian legislation and the soaring number of new truck configurations on national highways has called for greater attention regarding the structural safety of bridges when submitted to real traffic. This paper verifies the performance of bridges under Sao Paulo Department of Transportation jurisdiction using the reliability index β and obtains truck weight limits in order to guarantee structural integrity. The superstructures of reinforced and prestressed concrete bridges, classes 36 and 45, are considered. The ultimate limit state is verified in cross sections subjected to positive and negative critical bending moments. In case of prestressed bridges, the cracking limit state in concrete is added. The real traffic is represented by a live load model based on weighting data collected from stations located on highways of the state of Sao Paulo and the statistical resistance parameters are determined using the Monte Carlo technique. The gross weight limits are presented in the form of equations known as bridge formulas which are applicable to any group of two or more consecutive axles. The observed results indicate restrictions to the traffic of some vehicles, especially the 740 kN and 19.80 meters length truck. Considering only the serviceability limit state, class 45 bridges are found to exhibit lower weight limits due to the load factors recommended by the code during design.