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Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2022-12-08T12:59:51Z No. of bitstreams: 2 Karina_Tomé.2022.pdf: 3830681 bytes, checksum: 2141e43751717eabe9e0f61f78769f46 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-12-08T12:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Karina_Tomé.2022.pdf: 3830681 bytes, checksum: 2141e43751717eabe9e0f61f78769f46 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2022-08-19 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Researches in several sectors has focused on replacing raw materials from fossil fuels with materials of natural and renewable origin. In this sense, studies focused on the use of timber in civil and agricultural construction have been encouraged and developed. Timber can be used as a definitive structure, examples of beams and pillars, or temporary structures, as in struts and forms. Still, the study of composite elements in timber has received significant attention from industries and researchers. Therefore, the present study aimed to produce and evaluate the structural performance of I-beams of glued laminated timber and made of Pinus sp. timber, with three different types of adhesives, namely: two-component vegetable oils-based adhesive. The timber characterization was carried out to obtain its physical and mechanical properties, as well as preliminary tests to define the gluing pressure and consumption for the use of PUR and epoxy adhesive. Through the results found in the tests and statistical analysis, it was defined that the PUR adhesive consumption would be 250 g/m² and bonding pressure of 0.7 MPa; for the epoxy adhesive, consumption of 300 g/m² and pressure of gluing of 1.0 MPa. For the vegetable oil-based adhesive, a consumption of 300 g/m² and a pressure of 0.8 MPa were used, based on studies already carried out. Twenty one beams were made with an upper flange of 8.3 cm and a lower flange of 5.2 cm in width and 2 cm in thickness and a web with 12 cm in height and 2 cm in thickness. A length of 2.50 m was adopted, with a free 2.30 m span between the supports. As for the strengths, the beams glued with vegetable oil-based adhesive had a higher average rupture load of 20.45 kN, while the beams glued with PUR reached 18.82 kN and the beams glued with epoxy adhesive had an average of 16.40 kN. As for stiffness, the structures reached the normative limits for total loads in the order of 3 kN for allowable deflection of L/350 and 5 kN for normative deflection of L/200. In addition, it was observed that the beams glued with castor oil had higher average stiffness when compared to the other adhesives. Regarding the theoretical displacements of these arrows, the beams showed higher values. As for the statistical analysis of the strengths and limit deflections, it was observed that there was no significant difference at the 5% level between the adhesives. Pesquisas em diversos setores têm focado na substituição das matérias primas oriundas de combustíveis fósseis por materiais de origem natural e renovável. Nesse sentido, estudos voltados para o uso da madeira na construção civil e agrícola têm sido incentivados e desenvolvidos. A madeira pode ser utilizada como estrutura definitiva, a exemplos de vigas e pilares, ou estruturas temporárias, como em escoras e formas. Ainda, o estudo de elementos compostos em madeira tem recebido significativa atenção de indústrias e pesquisadores. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo produzir e avaliar o desempenho estrutural de vigas com perfil em I de madeira laminada colada utilizando madeira de Pinus sp., com três diferentes tipos de adesivos, sendo eles: adesivo bicomponente à base de óleos vegetais, adesivo monocomponente à base de poliuretano e adesivo à base de resina epóxi. Foi realizada a caracterização da madeira para obter suas propriedades físicas e mecânicas, bem como ensaios preliminares para definir a pressão de colagem e consumo para a utilização do adesivo PUR e epóxi. Por meio dos resultados obtidos nos ensaios e análise estatística, definiu-se que o consumo do adesivo PUR seria de 250 g/m² e pressão de colagem de 0,7 MPa, e para o adesivo epóxi, consumo de 300 g/m² e pressão de colagem de 1,0 MPa. Para o adesivo à base de óleos vegetais utilizou-se consumo de 300 g/m² e pressão de 0,8 MPa, com base em estudos já realizados. Confeccionou-se 21 vigas com mesa superior de 8,3 cm e mesa inferior de 5,2 cm de largura e 2 cm de espessura e alma com 12 cm de altura e 2 cm de espessura. Adotou-se comprimento de 2,50 m, com vão livre entre os apoios de 2,30 m. Quanto às resistências, as vigas coladas com adesivo à base de óleos vegetais obtiveram uma maior carga média de ruptura, sendo de 20,45 kN, enquanto as vigas coladas com PUR alcançaram 18,82 kN, e as vigas coladas com adesivo epóxi tiveram média de 16,40 kN. Quanto à rigidez, as estruturas atingiram os limites normativos para carregamentos totais na ordem de 3 kN para flecha admissível de L/350, e 5 kN para flecha normativa de L/200. Além disso, observou-se que as vigas coladas com adesivo de mamona apresentaram maior rigidez média quando comparadas aos demais adesivos. Com relação aos deslocamentos teóricos destas flechas, as vigas exibiram valores maiores. Quanto à análise estatística das resistências e flechas limites, observou-se que não houve diferença significativa ao nível de 5% entre os adesivos.

A urbanização e a demanda por centros urbanos crescem cada vez mais. Aliado a estes fatores, ainda se encontra o grande desenvolvimento de tecnologias e materiais, que de forma conjunta aumentam a construção de edifícios altos. Baseado nesta necessidade atual crescente, o presente trabalho busca mostrar as dificuldades encontradas e os principais parâmetros relacionados a edificações deste porte. Nesse sentido, adotou-se um projeto real de uma edificação de aproximadamente 200 metros de altura, e através deste realizou-se um estudo a fim de entender quais sistemas estruturais poderiam ser aplicados e quais os impactos e ganhos associados a cada uma destas escolhas. Os sistemas adotados tiveram como critério de escolha a aplicabilidade em edifícios desta altura e, principalmente, o atendimento ao projeto arquitetônico, sendo este último um dos critérios desafiadores destas estruturas devido ao grande desenvolvimento e arrojamento dos projetos atuais. Todas as análises foram geradas no software ETABS utilizando o método dos elementos finitos. Assim, optou-se por iniciar pelo sistema mínimo para esta altura de edificação, partindo do sistema de pórticos externos com núcleos centrais. A partir deste, geraram-se outros modelos como a utilização de simulação de sistema tubular, uso de outriggers em um e dois pavimentos e emprego de pórticos internos e troca do sistema inicial de laje. Além destas, também foram feitas alterações nas concepções estruturais, buscando entender os ganhos causados por alterações no núcleo central e nos pilares de canto do edifício. Ainda, foi inferido o ganho no desempenho estrutural da edificação ao se utilizar maior resistência à compressão do concreto em toda edificação. Por meio destas análises, entende-se para cada sistema quais são os parâmetros que recebem aumentos mais significativos e quais os que sofrem perdas. Assim, sabe-se que o uso de outriggers consegue diminuir os deslocamentos máximos e relativos, com um consumo de concreto adicional muito baixo, enquanto o sistema de simulação tubular apresenta ótimos valores de ganho nos deslocamentos máximos e relativos, mas com maior consumo de concreto. De mesmo modo, alterações no núcleo também podem causar um grande ganho de consumo, porém além de melhorar o ELS de deslocamentos, mostram aumento significativo nas frequências naturais principais do edifício. Além disso, os modelos com pilares de canto alterados para formato em “L” trazem ganhos muito significativos em relação aos deslocamentos máximos e relativos, apresentando ganho intermediário no consumo de concreto e também no aumento das frequências principais. Ainda, a variação do sistema de lajes e acréscimo de pórticos internos, por si só já retorna em ganho no ELS de deslocamento, mas gera decréscimos da segunda e terceira frequências modais, enquanto, o modelo de alteração de classe de resistência do concreto mostra melhoras tanto no ELS como na análise modal de forma equivalente, devendo-se avaliar o custo atrelado ao uso do mesmo. Assim, pelos resultados apresentados para cada sistema é possível ter referências da variação dos parâmetros e, conforme o projeto e resultados associados, pode-se optar pela utilização do que retorne maior ganho no parâmetro de maior necessidade, seja ele referente à análise modal, ao estado limite de serviço, ao estado limite último ou, ao consumo de materiais. Urbanization and the demand for urban centers are growing more and more currently. Allied to these factors, there is still the significant development of technologies and materials, increasing the tall buildings constructions. Based on this growing current need, the present work intends to show the difficulties encountered and the main parameters related to buildings of this size. In this sense, an actual building project of approximately 200 meters in height was adopted. This study was carried out to understand which structural systems could be applied and the impacts and gains associated with each choice. The adopted systems had as a choice criterion based on the applicability in buildings of this height and, mainly, the attendance to the architectural project, the latter one of the challenging criteria of these structures due to the significant development and boldness of the current projects. The analyses were carried out using the software ETABS, which is based on the Finite Element Method. Thus, it was decided to start with the minimum system for this building height, starting with the external frame system with central cores. Other models were generated, such as using a tubular system simulation, using outriggers on one and two floors and using internal frames with replacement of the initial slab system. In addition to these, changes were also made to the structural designs, intending to understand the gains caused by changes in the central core and the building corner columns. Still, the building’s structural performance gain was inferred when using more significant concrete compression strength in the whole building. Through these analyses, it is understood for each system which parameters receive the most substantial increases and which ones suffer losses. Thus, it is known that the use of outriggers can reduce the maximum and relative displacements with a very low additional concrete consumption. At the same time, the tubular simulation system presents a great value of gain in the maximum and relative displacements, but with higher concrete consumption. Likewise, changes in the core can also cause a considerable growth in consumption. Still, in addition to improving the serviceability limit state (SLS) displacement, they show a significant increase in the main natural frequencies of the building. In addition, the models with corner columns changed to an “L” shape bring very significant gains to maximum and relative displacements, presenting an intermediate gain in concrete consumption and the increase of main frequencies. Also, the variation of the slab system and the addition of internal frames already returns in gain in the serviceability limit state but decreases in the second and third modal frequencies. At the same time, the model of change of concrete strength class shows improvements both in the serviceability limit state and in the modal analysis. The cost linked to its needs to be evaluated. Thus, from the results presented for each system, it is possible to have references of the parameters variation and, according to the project and associated results are possible to choose to use the system that returns the most significant gain in the parameter that you need, whether referring to the modal analysis, the service limit state (SLS), the ultimate limit state (ULS) or the consumption of materials.

Não recebi financiamento To obtain the strength supported by hollow core slabs it is necessary to perform standardized destructive tests, and in these tests it is possible to verify the product's compliance with the design. ABNT NBR 14861 (2011) does not allow the performance of simplified tests in a manufacturing environment due to lack of studies in the area, while ABNT NBR 9062 (2017) allows experimental verifications as part of the design procedure. Based on the above, the purpose of this paper is to verify the compliance of hollow core slabs with the design, by performing non-destructive tests in a factory environment in order to avoid destructive testing and to reduce waste of material, time and cost in the production of prestressed hollow core slabs. Para a obtenção da resistência suportada por lajes alveolares é necessária a realização de ensaios destrutivos padronizados, sendo que nestes ensaios é possível verificar o atendimento do produto quanto ao projeto. A ABNT NBR 14861 (2011) não permite a realização de ensaios simplificados em ambiente fabril por falta de estudos na área e a ABNT NBR 9062 (2017) possibilita verificações experimentais como parte do procedimento de projeto. Com base no exposto, o intuito deste trabalho é verificar a conformidade de lajes alveolares com o projeto, através da realização de ensaio não destrutivo em ambiente fabril de forma a se evitar a realização de ensaios destrutivos e diminuir o desperdício de material, tempo e custo na produção de lajes alveolares protendidas.

Não recebi financiamento Purlins are thin beams made without transverse reinforcement and are used in the roofing of precast warehouses. The object of study of this research, were precast concrete purlins, which had been produced by a company in the region of São Carlos - SP, and intended for the work already completed. However, these elements presented large deformations, causing visual discomfort in the occupants of the building, as a result, a system of semi-rigid connection through metal plates was adopted by the company. Because they are produced without the use of transverse reinforcement, and the Brazilian standards do not make prescriptions regarding the calculation of the shear force of prestressed purlins, this research was based on NBR 9062:2017, which allows parts of the project to be performed based on tests. Therefore, this work aimed to contribute to the study of the structural behavior of roof purlins, based on the existing database, the tests showed that the failure mode occurred near the diagonal tensile mechanism, and the expression that best describes this result is the EN1168. To evaluate the effectiveness of the connection proposed by the manufacturer, we chose to use non-destructive testing in a factory environment. The connection model adopted by the company proved to be satisfactory, and can be characterized as a semi-rigid connection with restriction factor αr = 0.30, but due to the limitations found in the factory, it was not possible to conduct the tests until failure, so it is not possible to say whether the connection maintains this behavior outside the elastic range. Terças correspondem a vigas delgadas executadas sem armaduras transversais e são utilizadas nas coberturas de galpões pré-fabricados. O objeto de estudo desta pesquisa, foram terças pré-moldadas de concreto, que haviam sido produzidas por uma empresa da região de São Carlos – SP, e destinadas a obra já concluída. Porem estes elementos apresentaram grandes deformações, causando desconforto visual nos ocupantes da edificação, em consequência disto, foi adotado pela empresa um sistema de ligação semirrígida por meio de chapas metálicas. Pelo fato de serem produzidas sem o uso de armadura transversal, e as normas brasileiras não fazem prescrições quanto ao cálculo da força cortante de terças protendidas, esta pesquisa embasou-se na NBR 9062:2017 permite que partes do projeto sejam executados com base em ensaios. Logo este trabalho teve como objetivo contribuir com o estudo do comportamento estrutural de terças de cobertura, partindo da base de dados já existente, os ensaios mostraram que o modo de falha ocorreu próximo a mecanismo de tração diagonal, sendo a expressão que melhor descreve este resultado a EN1168. Para avaliação da efetividade da ligação proposta pelo fabricante, optou-se pelo uso da realização de ensaios não destrutíveis em ambiente de fábrica, o modelo de ligação adotado pela empresa, demonstrou-se satisfatório, podendo ser caracterizado como ligação semirrígida com fator de restrição αr = 0,30, porem pelas limitações encontradas em fabrica, não se pode conduzir os ensaios até a falha, não sendo possível assim afirmar se a ligação mante este comportamento fora do regime elástico.

Dissertação de mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis, Estima-se que cerca de um terço da população mundial habita em construções em terra e que uma parcela este tipo de construção constitui o Património Mundial da UNESCO. Estas construções têm sido foco recente de investigadores e profissionais, devido a uma percentagem significativa situar-se em zonas de perigosidade sísmica moderada a elevada, e constituírem um tipo de construção sustentável. As edificações em taipa e adobe assumem grande predominância na construção em terra a nível Mundial, que visa dar resposta à vulnerabilidade sísmica elevada destas construções. O reforço com TRM (“textile reinforced mortar”) é uma técnica promissora para o melhoramento do desempenho estrutural das edificações em taipa, nomeadamente pelo aumento da capacidade de carga, ductilidade e, consequentemente, durabilidade da construção. O aumento do desempenho estrutural proporcionada pelo TRM é decorrente da dissipação de energia ocasionada pela malha (têxtil), envolvida por uma argamassa compatível com o sistema. Desta forma, este trabalho pretende contribuir para a avaliação da capacidade do reforço TRM com argamassa à base de terra para melhorar o desempenho estrutural das paredes de taipa da região do Alentejo em Portugal. A metodologia aplicada inicia-se pela caracterização dos materiais separadamente e depois em conjunto através de ensaios realizados no Laboratório de Estruturas - LEST da Universidade do Minho. Os materiais foram caracterizados em três fases, estas sendo a caracterização geotécnica e mecânica do solo; caracterização físico-mecânica da argamassa de reforço; caracterização mecânica da malha de reforço. Já a caraterização do sistema de reforço foi realizada por ensaios de caracterização mecânica da interação argamassa e malhas de reforço (ensaios de tração), e posteriormente da interação taipa, argamassa e malhas de reforço (ensaios de compressão diagonal). No que diz respeito aos resultados, não ocorreu o aumento significativo da resistência ao corte com o reforço TRM, consequência da não dissipação dos esforços do substrato ao têxtil, necessitando de novas investigações com método de aplicação diferenciado e/ou com outras malhas de reforços., It is estimated that one third of the world’s population lives in earth constructions and a portion of the UNESCO’s World Heritage is built with earthen materials. Recently, researchers and practitioners have been focusing on earth constructions. Firstly, due to the fact that a significant percentage of such constructions are located in zones of moderate to high seismic hazard. Secondly, because earth constructions are considered a type of sustainable construction. Worldwide, adobe and rammed earth buildings are predominant in earth construction, which justifies the need to address the high seismic vulnerability of such constructions. Textile-reinforced mortar (TRM) is a promising technique for improving the performance of rammed earth buildings, due to the increase in loading capacity, ductility, and consequently, durability. The increase of the structural performance provided by the TRM is due to the energy dissipation caused by the mesh (textile), embedded by a compatible mortar. Thus, this study aims to contribute to the evaluation of the capacity of a TRM strengthening composed of earth mortar, endeavouring to improve the structural performance of rammed earth buildings in the Alentejo Portuguese region. The applied methodology started with the characterization of materials through laboratory tests carried out at the Structures Laboratory - LEST at the University of Minho. Initially, each material was separately characterized and after two or more materials were characterized in combination. Materials’ characterization followed three stages: geotechnical and soil mechanics characterization; physical-mechanical characterization of the mortar; and mechanical characterization of the reinforcement mesh. The characterization of the strengthening system was carried out by the mechanical characterization of the interaction mortar and mesh (tensile tests on coupons) and, subsequently, the mechanical characterization of the interaction rammed earth, mortar, and mesh (diagonal compression tests on wallets). The results showed no significant increase in shear strength of the rammed earth wallets with the application of the TRM, meaning that there was no dissipation of efforts from the substrate to the textile mesh. It is possible to conclude that further investigation with different application methods and/or alternative reinforcement meshes is needed.

Mestrado em Engenharia Civil – Ramo Estruturas Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2015-02-19T12:29:06Z No. of bitstreams: 1 DM_BrunoSousa_2014_MEC.pdf: 3822181 bytes, checksum: d05aa6566acec3d6e36e863648a26a16 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2015-02-19T12:30:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_BrunoSousa_2014_MEC.pdf: 3822181 bytes, checksum: d05aa6566acec3d6e36e863648a26a16 (MD5) Made available in DSpace on 2015-02-19T12:30:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_BrunoSousa_2014_MEC.pdf: 3822181 bytes, checksum: d05aa6566acec3d6e36e863648a26a16 (MD5) Previous issue date: 2014

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de Especialização em Perfil de Construções), Esta dissertação tem como principal objetivo a proposta de soluções de reabilitação para um edifício residencial que é catalogado como edifício classificado, pela legislação da cidade de Ovar, devido ao valor arquitetónico da sua fachada principal. O ponto de partida para este trabalho é apoiado no projeto arquitetónico e de especialidades existentes. Na primeira parte desta dissertação, será realizada a análise do projeto arquitetónico e estrutural do edifício, com o intuito da deteção de deficiências que possam comprometer a eficiência energética e os parâmetros de conforto desta construção. Numa segunda fase, serão estudadas e projetadas novas soluções com o objetivo de melhorar e complementar a performance estrutural deste edifício e aumentar os seus níveis de sustentabilidade. Estas abordagens, de projeto, foram sempre regidas pelos requisitos obrigatórios de alcançar técnicas, de intervenção, que assegurem o comportamento ideal de consumo de energia e índices de conforto. Os estudos realizados são descritos detalhadamente, neste documento, e a pormenorização das soluções construtivas é fornecida para melhor compressão das soluções adotadas., This thesis has the main aim of proposing design rehabilitation solutions for a residential building that is classified by the local Government of Ovar city due to architectural value of its main facade. The starting point of this work is supported on the architectural projects and on the projects of specialties already existing. In the first part of this work, the existing architectural and structural projects were analyzed in order to detect deficiencies of the existing projects that can compromise the energy efficiency and comfort performance of this building. In a second phase new solutions were studied and designed in order to improve and complement the structural performance and sustainability levels of this building. These design approaches adopted were always governed by the mandatory requisites of attaining interventions techniques in the building that assures optimal behavior from energy consumption and comfort indexes. The studies carried out are described in depth, and drawings are provided in detail for a comprehensive assessment of the construction solutions adopted.

O concreto armado era tido, quando da sua concepção inicial, como um material que teria boa durabilidade e uma vida útil elevada, praticamente dispensando reparos. Com a intensificação de seu uso, todavia, começaram a serem observados diversos processos de deterioração que resultaram, nos casos mais críticos, em severos comprometimentos de desempenho ou falhas prematuras. Dentre as manifestações patológicas que mais transtorno e prejuízos causam às estruturas civis, destaca-se a corrosão de armaduras, por sua elevada incidência e potencial de dano. Embora já exista um considerável número de pesquisas acerca deste tema, percebe-se que a ênfase atual se encontra no estudo do processo de iniciação da corrosão, e poucos estudos se voltam para a caracterização da fase de propagação, onde os danos se intensificam. Assim, esta pesquisa tem a finalidade, pela realização de experimentos conjugados com uma análise numérica, de contribuir para que sejam entendidos os efeitos, em termos de prejuízo do desempenho estrutural, da propagação da corrosão em estruturas civis. Para fins desta pesquisa, consideraram-se como efeitos significativos nas propriedades estruturais: a perda da aderência entre o aço e o concreto; a diminuição da área de seção transversal da armadura; a diminuição da resistência à tração do aço; e o aparecimento de tensões de tração devido ao acúmulo dos produtos de corrosão junto às barras. Foi estimulado o desenvolvimento de processos de corrosão em corpos-de-prova de concreto contendo barras de aço, que usa aplicação de corrente constante e exposição a uma solução de cloretos, e os graus de corrosão estudados foram equivalentes a perdas de massa de 0, 2, 5, 10 e 20%. Os resultados obtidos nesta fase experimental foram empregados como referência para uma análise numérica, cuja validação foi feita pela avaliação de vigas moldadas e deterioradas em laboratório pelo processo de corrosão induzido. Os resultados da pesquisa mostram, em suma, que os corpos-de-prova de concreto afetados pela corrosão de armaduras, devido ao ataque por cloretos, com pequenas perdas de massa (da ordem de 2 e 5%) não apresentam danos significativos nas propriedades estruturais, enquanto que nos corpos-de-prova contaminados com graus de corrosão maiores que 10% estes danos são mais evidenciados, e neste caso as estruturas devem ser obrigatoriamente tratadas ou recuperadas nos casos mais críticos. When reinforced concrete was designed, it was believed to be a material with good durability and great life-cycle, with almost no repairs necessary. With its use intensification, however, it started to be noticed several deterioration processes and, in the most critical cases, these deterioration processes severely compromised the structure performance or leaded to early fails. Among the pathological manifestations which cause more damages to civil structures, it is possible to highlight the reinforcement corrosion due to its great incidence and damage potential. Despite the great amount of researches concerning this issue, the up-to-date emphasis is based on the corrosion initiation process study, and fewer studies focus on the propagation phase characterization, in which damages are intensified. This research aims, trough experimental and numerical analysis, to contribute for a better understanding of the effects, regarding structural performance damage, of corrosion propagation in civil structures. In this research it is considered as important effects on structural proprieties: losses of bond between steel and concrete; the bar cross section reduction; the bar tensile strength reduction; and the development of tension efforts due to rust near the bars. It was stimulated the development of corrosion process in concrete specimens with rebars, which uses constant current impression and chloride solution exposition to accelerate the corrosive process, and the corrosion levels studied were equivalent to bar weight losses of 0, 2, 5, 10 and 20%. The results from this experimental phase were used as reference to numerical analysis, and validated by beams which were cast and deteriorated in laboratory due to inducted corrosion process. The research results show, in a few words, that concrete specimens affected by reinforcement corrosion, due to chloride attack, with low levels of mass losses (approximately 2 and 5%) do not present significant structural properties damages, while in the specimens with corrosion levels higher then 10% these damages are more exposed, and in this case the structures should be obligatory treated or recovered in the most critical cases.