The technology of the Construction Industry is advancing constantly. Every year, new materials, equipment, and building techniques are introduced. In the specific case of reinforced and pre-stressed concrete structures, the innovations have contributed to the improvement of the properties of the concrete and the durability of the structures that incorporate this material. These advances are not restricted to the construction of new structures, however, and it is important to recognize the need to recuperate structural elements or increase their resistance, which has provided incentives for the improvement of techniques of structural reinforcement. In this context, the present study used a combined theoretical and experimental approach for the investigation of the effectiveness of the reinforcement of concrete columns by jacketing them with polymer mantles strengthened with carbon fibers. The analyses aimed to determine the effectiveness of the mantles in terms of the increase in resistance to axial compression and contribute to the understanding of the structural behavior of columns strengthened using this technique. To this end, centered axial compression tests were run on five short reinforced concrete columns, including one control column and four experimental columns with different reinforcement ratios. Numerical simulations were also run in the Abaqus software to determine the distribution of tensions inside the columns. The sum of the evidence was analyzed and it was verified that the strengthening used in the columns increased considerably their resistant capacities, thus the gain in this capacity was directly proportional to the value of the used strengthening rate-the column with the biggest strengthening rate bore a last load 42.8 % bigger than the one borne by the column of reference, with no strengthening. From these data, it was possible to obtain a simple predictive model of the increase in resistance capacity of columns strengthened with carbon fibers.

The application of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) as method of strengthening for concrete structures is replacing the conventional strengthening through the bonding of steel plates. However, since it is a recent technique, several codes from different countries still do not consider this type of strengthening. In this work, seven reinforced concrete beams were tested and analyzed. One was used as a reference beam and six were strengthened through the application of CFRP, with some variations regarding the strengthening, with the aim of verifying the efficiency of each system compared to the reference beam. For the computational analysis, the software ANSYS was used along with the plugin ACP (ANSYS Composite PrepPost), by comparing the results obtained in the simulation of the experimental results. Through the laboratory tests and the finite element simulation, it was concluded that the strengthening was efficient in all situations, but it was less efficient in cases where the strengthening was extended to the regions of simple flexure without proper anchorage. It was also possible to notice that the behavior of the simulated beams properly represented the reality, with the beams behaving comparably to the beams of the experimental test.

No abstract

Research on behavior of flat slabs under punching shear, performed by Kinnunen, Regan and Muttoni influenced the main design recommendations. Meanwhile, studies about strut and tie model developed by Schlaich for beams, deep beams and corbels also influenced these design codes. This work aimed to adapt the strut and tie model for the punching shear resistance analysis in flat slabs. The punching shear resistance of 30 flat slabs verified through strut and tie model was compared to the one designed following Brazilian, American and European codes recommendation. Subsequently, this same model was validated by comparing the test results of 32 flat slabs. The strut and tie model results, when compared with the test results, showed a better average than those from codes, and the modified strut and tie model can become an alternative for punching shear strength prediction.

Furos em vigas são comuns em obras de engenharia, para passagem de tubulações elétricas, hidráulicas, entre outras. Este estudo objetiva verificar se a presença de furos em diferentes localizações e quantidades diminui a resistência mecânica de vigas de concreto armado e analisar as recomendações normativas impostas pela Norma Brasileira de Projeto de Estruturas de Concreto – NBR 6118 (2014). Como orienta a referida Norma, o furo deve ser moldado antes da concretagem. Acontece que em muitos casos o furo é feito depois de a viga estar concretada, tendo que ser aberto com auxílio de equipamento perfurante, com a viga sendo vibrada no ato da perfuração. Há corte da armadura, podendo comprometer a resistência da peça. Para este estudo foram ensaiadas cinco vigas. Com base nesses ensaios, concluiu-se que a presença de furos em diferentes localizações e quantidades influencia na resistência mecânica e no modo de ruptura de vigas. Além disso pôde-se perceber que a NBR 6118 (2014) é satisfatória para o dimensionamento de furos em vigas. A Norma, porém, generaliza as condições para todas as regiões das vigas, tornando-a conservadora em relação à distância entre as faces dos furos e o seccionamento das armaduras em região de flexão pura.

This research aimed to compare the ultimate load of 10 waffle flat slabs with different sizes of solid area and spacing between ribs. For this, a non-linear computational simulation of the slabs was carried out until their failure using the engineering software ANSYS. The failure modes and loads were analyzed, and the results showed that the models with less solid area presented less bearing capacity in comparison to the models with greater solid area when the failure mode was shearing of the ribs. The slabs with the largest solid regions experienced punching shear and behaved in a similar way as solid flat slabs, indicating compliance with the codes in relation to their punching shear strength provisions, especially with the NBR 6118. The results show that a square solid area whose length is 15% of the span is reasonable and that the ACI, Eurocode 2 and NBR 6118 provisions underestimate the shear strength of the ribs.

O presente trabalho consiste na análise estatística do comportamento estrutural de vigas reforçadas com PRFC (Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono). Essa técnica é uma opção para reforço de elementos de concreto, já que os materiais compósitos de fibras de carbono são flexíveis, altamente resistentes e podem substituir com vantagens, em alguns casos, os materiais e técnicas tradicionais. Foram verificados ensaios de sete vigas biapoiadas. Uma das vigas ensaiadas não foi reforçada e foi utilizada como viga de referência. As demais vigas foram reforçadas com PRFC nas regiões de máximos momentos positivos. Inicialmente, as vigas foram ensaiadas pelo método de Stuttgart juntamente com a viga referencial. Em seguida, analisando estatisticamente os resultados, quantificou-se o efeito do uso do PRFC e do adesivo estrutural utilizados no reforço, através da comparação com a viga referencial. Quando se faz a opção por recuperar uma estrutura de concreto, deve-se procurar empregar técnicas e materiais que proporcionem as propriedades mecânicas desejadas e o maior período de vida útil possível. Por esse motivo, o uso do concreto reforçado com compósitos de fibras de carbono tem se mostrado uma alternativa interessante. O uso de PRFC se mostrou bastante eficiente para o reforço de vigas, entretanto, ainda existem alguns problemas, principalmente sobre como ancorar essas fibras de maneira que os esforços de cisalhamento da viga não arranquem as fibras antes do Estado Limite Último.

RESUMOEm edificações, é muito comum montar-se os eletrodutos atravessando verticalmente as vigas, paralelo à sua altura. A NBR 6118 (2007) estabelece um espaçamento mí-nimo entre um furo vertical e outro, muito embora isso seja frequentemente desrespeitado nas construções. A norma também determina o uso de estribos no intervalo entre dois furos, prevendo assim um aumento de tensões na zona de descontinuidade, porém essa pesquisa constatou que o furo vertical em vigas não interfere somente na circunvizinhança do furo e isso a NBR 6118 (2007) simplesmente despreza. Esse trabalho teve por objetivo investigar se a passagem vertical de eletrodutos em vigas de concreto armado interfere na resistência final da viga. Foram ensaiadas 5 vigas de concreto armado. Uma não tinha passagem de eletrodutos e as outras variavam somente a posição dos eletrodutos. Em seguida, utilizando o programa Abaqus, analisaram-se as 5 vigas para investigar como os furos alteraram as tensões principais das vigas e verificar se os furos prejudicaram a resistência final da viga. E finalmente, constatou-se que a presença dos furos que atravessam as vigas verticalmente interfere na resistência ao cisalhamento das vigas, inclusive quando os eletrodutos atravessam em regiões que se imaginava que não ia influenciar. Palavras-chave:Concreto armado. Viga com furos na vertical. Bielas e tirantes. Ao visitar uma obra com vigas de concreto armado, é muito comum ver vigas com vários eletrodutos atravessando-as na vertical, paralelamente à sua altura. Muitas vezes, executados em desacordo com as recomendações da norma brasileira NBR 6118 (2007). Além disso, esse assunto é muito pouco pesquisado e divulgado. Tudo isso motivou o surgimento de uma pesquisa onde se avaliassem, experimentalmente e computacionalmente, vigas com passagem de eletrodutos na vertical e se comparasse com o que a NBR 6118 (2007) recomenda. Revista Sul-Americana de Engenharia Estrutural ObjetivoO objetivo principal dessa pesquisa foi verificar se os furos verticais, para passagem de eletrodutos, influenciam a resistência das vigas de concreto armado. RelevânciaA própria ausência de pesquisas e publicações nessa área tornam essa pesquisa de significativa relevância. Recomendações NormativasA passagem de um vazio atravessando verticalmente uma viga, como um eletroduto por exemplo, desde que esse vazio seja pequeno em relação ao elemento estrutural, o texto da NBR 6118 (2007) denomina de furo. Caso esse vazio não seja tão pequeno assim em relação às dimensões do elemento estrutural, a NBR 6118 (2007) denomina de abertura. Um conjunto de furos muito próximos deve ser tratado como abertura. Para que os furos e aberturas na direção da altura da viga não tragam prejuízos à peça estrutural, a NBR 6118 (2007) define limites sobre sua execução. Para estruturas cujo projeto exige aberturas, estas devem ser calculadas e detalhadas considerando as tensões ao seu contorno, considerando armaduras complementares, além das armaduras convencionais dimensionadas.A NBR 6118 (2007) recomenda que:(a) Os furo...