A. L. H. C. El Debs

Safety evaluation of circular concrete-filled steel columns designed according to Brazilian building code NBR 8800:2008

This paper presents an investigation of the safety of circular concrete-filled steel columns designed according to Brazilian building code NBR 8800:2008. The investigation is based on a comparison of code provisions to column strength obtained in 32 experimental tests, and on a comparison to provisions of the equivalent American and European codes. The modeling error of theoretical code resistance models is evaluated. An analysis of covariance is performed in order to identify tendencies of these models. The study reveals that the resistance model used in the Brazilian code is compatible with foreign codes, in terms of bias and variances. The study reveals an additional safety margin of the order of 10% for the NBR8800 code, when partial safety factors are removed. Reliability analysis is performed for 3888 column configurations, resulting in reliability indexes that cover the building codes application spectrum. The study shows that the Brazilian code presents reliability indexes which are compatible with foreign codes.

Estudo do comportamento de ligações viga-pilar em estruturas pré-moldadas de concreto: análise experimental

Due to the large increase in the use of precast concrete structures in multistory buildings, this work covers a study on the behavior of beam-column connection with emphasis on the continuity provided by the slab reinforcement. Two prototypes were tested, each one with a different detail of the continuity reinforcement distribution. In both connections, the steel area used on the concrete cover of the hollow core slab was the same, varying the amount of bars that passed through the column and the ones that were placed adjacent to the column. The experimental results showed that the connection with bars adjacent to the column presented stiffness increase and a better cracking control. According to the classification the two tested connections can be considered semi-rigid.

Determinação do módulo de elasticidade do concreto a partir da resposta acústica

A analise dinâmica de estruturas e cada vez mais relevante para estruturas civis. Nesse contexto, ensaios dinâmicos, de carater nao-destrutivo, sao uma ferramenta promissora, pois permitem que sejam obtidas informacoes integradas e globais da estrutura a respeito da rigidez e do amortecimento e, alem disso, podem ser repetidos e comparados ao longo do tempo. A resposta acustica e uma inovadora metodologia de ensaio nao-destrutivo que visa a determinacao do modulo de elasticidade do concreto, parâmetro que associado a resistencia do concreto a compressao, configura-se como diretriz ao dimensionamento de elementos estruturais de concreto simples, armado ou protendido. Na comparacao com metodologias usuais de ensaios nao-destrutivos, os resultados demostraram que a utilizacao de ferramentas baseadas na resposta acustica apresentam diferenca inferior a 1% na determinacao da frequencia de ressonância.

Análise não-linear de estruturas de concreto armado em procedimentos de projeto: emprego de modelos de dissipação concentrada

This paper deals with the utilization of lumped dissipation models in the nonlinear analysis of reinforced concrete structures for design procedures, particularly those that deal with material nonlinearity in structural analysis. The main purpose of this paper is to compare the results obtained from the theoretical model with the results obtained from other types of structural analysis, including the simplified proce- dures recommended by NBR 6118 to consider the effects of material nonlinearity. Based on two numerical examples of ultimate limit state verification, some advantages and limitations of the lumped dissipation models in real situations of design are discussed.

Engastamento parcial de ligações viga-pilar em estruturas de concreto armado

This paper presents the results of experimental tests on reinforced concrete beam-column connections carried out at the Engineering School of Sao Carlos - USP. The experimental results concentrate on relative rotations between beam and column, which are importante parameters for the evaluation of the moment-rotation curves and the characterization of semi-rigid behavior of the connections. The experimental results were obtained from tests on specimens of edged beam-column connections. The influence of concrete compressive strength and joint transverse reinforcement ratio on relative rotations was investigated. The experimental results were compared with results obtained from the theoretical model proposed by Ferreira [1] for partially restrained connections, which provided an evaluation of the percentage of restriction obtained by the types of monolithic connections considered in this study.

Variability of the bond and mechanical properties of self-compacting concrete

This main objective of this research is to evaluate the variability of the mechanical properties (compressive strength, modulus of elasticity and tensile strength) and bond strength of the self-compacting concrete (SCC), with 50 MPa compressive strength at 28 days, varying the maximum aggregate size and the SCC fluidity. The tests were made in 15 x 30 cm concrete cylinders and in beams standardized by Rilem-Ceb-Fib (1973). In agreement with the obtained results, can be concluded that the variability of the self-compacting concrete is small for the modulus of elasticity and for the compressive strength, but the tensile strength presented a significant variability due to the failure mode. About the bond strength, the variability was small showing that the self-compacting concrete is reliable and possesses great potential for use in the civil construction.

Reliability of partially encased steel-concrete composite columns under eccentric loading

A norma brasileira que embasa o projeto estrutural de edificios contendo elementos mistos (NBR8800) nunca passou pelo processo de calibracao, baseada em confiabilidade, dos coeficientes parciais de seguranca utilizados em projeto. Como consequencia, o nivel de seguranca obtido com o uso destes coeficientes e, em geral, desconhecido. Este trabalho apresenta um estudo da confiabilidade estrutural de pilares mistos de aco-concreto, parcialmente revestidos e submetidos a flexo-compressao. Estatisticas da literatura sao utilizadas para caracterizar as incertezas nas propriedades dos materiais constituintes e nas acoes. Indices de confiabilidade (beta) sao avaliados, via FORM, para duas razoes entre acao permanente e acao variavel, e para alguns valores de excentricidade da acao vertical. Verifica-se que o indice de confiabilidade dos pilares mistos diminui com o aumento da excentricidade de projeto. Obteve-se um valor medio de indice de confiabilidade igual a 4,52 para carregamentos com razao entre acoes permanentes e acoes variaveis igual a um, e valor medio igual a 4,98 para razao de carregamento igual a 0,25. Estes valores estao acima de indices de confiabilidade minimos sugeridos em normas internacionais, o que sugere que o projeto utilizando a norma NBR8800 resulta em colunas mistas seguras.

A survey of the mechanical properties of concrete for structural purposes prepared on construction sites

O presente trabalho tem como objetivo estudar as condicoes de dosagem do concreto para fins estruturais, produzido nos canteiros obras do Municipio de Angicos/RN, assim como avaliar a influencia do controle tecnologico nas propriedades mecânicas do concreto. Para tal foram analisadas propriedades como: modulo de elasticidade dinâmico, modulo de elasticidade estatico e resistencia a compressao. Foi realizado, para coleta dos dados, pesquisa de campo com intuito de levantar informacoes sobre a execucao do concreto empregado nas obras, assim como a coleta de corpos de prova cilindricos de 150 mm de diâmetro por 300 mm de altura, dosado conforme a pratica dos profissionais ali presentes. O estudo indicou a evidente necessidade de reflexao sobre o tema exposto, visto que nao ha preocupacao, ou ainda, falta conhecimento por parte dos profissionais em relacao aos cuidados e procedimentos necessarios para producao de concretos com qualidade satisfatoria, dado que pelo menos 50% das obras avaliadas apresentarem resistencias a compressao inferiores a 20 MPa.

Estudo paramétrico do comportamento de ligações mistas parafusadas

A ligacao em estudo e constituida por pilar misto preenchido com concreto ligado as vigas mistas por meio de parafusos passantes, chapa de topo e laje com forma de aco incorporada, que tambem contribui no combate aos esforcos aplicados. O estudo parametrico do presente trabalho e baseado em simulacoes numericas realizadas no programa TNO Diana. O modelo numerico de ligacao considerado como referencia foi calibrado a partir de resultados experimentais e para o estudo do seu comportamento foram variados parâmetros importantes como o diâmetro dos parafusos, altura da laje e secao da viga. Como resultado das analises concluiu-se que dentre os tres parâmetros analisados o que mais influenciou o comportamento da ligacao, tendo como base a curva momento fletor versus rotacao, foi o diâmetro dos parafusos, obtendo resultados inconclusivos no caso da secao da viga, pois secoes mais robustas nao foram compativeis com os parafusos de 16 mm de diâmetro utilizados no modelo de ligacao de referencia.

Análise numérica e experimental da evolução de flechas de vigas de concreto armado sob ações cíclicas repetidas

This paper discusses the structural behavior of reinforced concrete beams subjected to cyclic loadings by numerical and experimental analysis. The main objective was to quantify the increase in deflections of the beams when subjected to repeated loading cycles. Experimental tests with the application of cyclic and monotonic loading were carried out with reduced size beams. The numerical analysis utilized a simplified damage model that is part of the group denominated lumped dissipation models. This model takes into account the damage increase as a function of the increase in the number of cycles, enabling an evaluation of the stiffness loss due to repeated loads. The experimental results not only confirmed the effect of repeated loads on the stiffness loss of beams, but also demonstrated the important influence of the flexural reinforcement ratio on cyclic behavior. Comparisons between the experimental results and those obtained with the numerical model provided support for the potential of the damage model employed in the prediction of the increase of deflections caused by repeated cyclic loading.