Experimental and numerical analysis of reinforced concrete mushroom slabs

O uso de capitéis é uma das formas de se aumentar a resistência à punção de ligações laje-pilar. As recomendações normativas para a definição da geometria e verificação da resistência última de ligações com capitéis são pouco abrangentes, sendo poucas as pesquisas experimentais disponíveis sobre o tema. Este artigo discute aspectos relevantes do desenvolvimento histórico das lajes cogumelo e apresenta resultados de 4 ensaios experimentais, sendo 1 laje lisa de referência e 3 lajes cogumelo com capitéis de seção circular. Estes resultados são comparados com as estimativas das normas EUROCODE 2 (2004) e NBR 6118 (2007) e com modelos numéricos não-lineares a fim de se compreender melhor a distribuição das tensões e o mecanismo de ruptura de lajes cogumelo.The use of column capitals is one way to increase the punching strength of slab-column connections. Recommendations presented by codes of practice for defining the geometry and checking the resistance of slab-column connections with capitals are not comprehensive, with few experimental studies available on the topic. This paper discusses important aspects of the historical development of mushroom slabs and also presents experimental results of 4 tests, with 1 test in a reference flat slab and 3 tests in mushroom slabs with circular column capitals. These results are compared with theoretical results estimated using Eurocode 2 (2004) and NBR 6118 (2007). They were also compared with a series of non-linear finite element analysis in order to get insight of the stress distribution and of the failure mechanism of mushroom slabs

Resistência à punção de ligações laje-pilar interno com conectores de cisalhamento

A punção é uma forma de ruptura por cisalhamento que pode ocorrer em ligações laje-pilar que pode ser evitada utilizando-se armaduras de cisalhamento na ligação. Este artigo apresenta comparações entre resultados experimentais de 36 ensaios realizados em ligações laje-pilar interno, armadas com conectores de cisalhamento do tipo pino de duas cabeças, populares na América do Norte, Europa e Ásia, com resultados teóricos utilizando as recomendações do ACI 318, NBR 6118, Eurocode 2, além da Teoria da Fissura Crítica de Cisalhamento (TFCC). Para o banco de dados utilizado, o ACI 318 mostrou tendências conservadoras, enquanto que a NBR 6118 mostrou baixo coeficiente de variação, mas um grande número de resultados contra a segurança. Tanto o Eurocode 2, quanto a TFCC apresentaram resultados satisfatórios, com o Eurocode 2 apresentando desempenho ligeiramente superior.Punching shear is a brittle failure mode that may occur in slab-column connections, which may be prevented by using shear reinforcement in the slab-column connection. This paper presents comparisons between experimental results of 36 tests in internal slab-column connections with double- headed shear studs, which are largely used in North America, Europe and Asia, with theoretical results using recommendations presented by ACI 318, NBR6118, Eurocode 2 and also the Critical Shear Crack Theory (CSCT).Considering the database used it is possible to observe that ACI 318 presents conservative trends, whereas NBR 6118 showed a low coefficient of variation, but with a large number of unsafe results. Both Eurocode 2 and CSCT showed satisfactory results with Eurocode 2 presenting slightly higher performance

A reatividade negativa oriunda da poliquimioterapia imposta na Hanseníase

Introdução: A hanseníase é uma doença infectocontagiosa, que devido às repercussões clínicas e aos dados epidemiológicos é considerada de notificação compulsória. Contudo, esse transtorno quando é precocemente identificado e adequadamente manejado, evita consideravelmente o círculo vicioso de contágio e as manifestações clínicas que tornam a doença tão alvo de estigma. Objetivo: Descrever a reação negativa oriunda da poliquimioterapia imposta na hanseníase. Metodologia: Trata-se de uma revisão narrativa de literatura, fundamentada nas plataformas do Scielo, Pubmed, Lilacs e demais literaturas pertinentes ao tema, utilizando-se os seguintes descritores: Reação Hansênica, Efeitos Adversos e Poliquimioterapia, no período de janeiro de 2023. Resultados e Discussão:  Atualmente, o protocolo terapêutico voltado para a Hanseníase é a poliquimioterapia e possui boa eficácia e tolerância pela maioria dos pacientes.  No advém, a minoria destes apresenta reações adversas que variam de leve a exacerbadas e que devem ser devidamente classificados e orientados para outras opções farmacológica, objetivando impedir que o paciente abandone o tratamento, junto às enormes repercussões oriundas deste, e propiciar melhor qualidade de vida. Conclusão: Estima-se que o tratamento da Hanseníase é algo importante e indispensável para evitar problemas de saúde pública, mas este se baseia em uma alta carga associada de remédios potentes, a qual alguns portadores possuem sensibilidade e se orientados, podem continuar o tratamento até o alcance da cura.&nbsp

Experimental unidirectional smooth flagstone analysis of reinforced concrete to the symmetrical or anti-symmetrical punching

Punching is normally a critical case in the design of reinforced concrete flat slabs. According to many design codes, punching develops in a more unfavorable way in cases where the load is asymmetrically applied, due to unbalanced bending moments at slab-column connections. In order to evaluate the normative prescriptions in these cases, 12 reinforced concrete oneway flat slabs ( c f ' between 36 and 58 MPa) were submitted to symmetric or asymmetric punching. The slabs dimensions were (1.800 x 1.800 x 110) mm with the load being applied through a metallic plate simulating a square column with (85 x 85 x 50) mm. This research had as variables, in addiction to the load position, the reinforcement rate in transversal direction, in order to evaluate their influence in the punching ultimate resistance of one-way slabs. Results for vertical deflections, concrete surface and flexural reinforcement strains, cracking pattern, observed ultimate loads and failure modes are presented and analyzed. Also were analyzed the estimates of 6 design codes, with 3 European and 1 North-American, beyond the versions from 1978 and 2003 of the Brazilian structural concrete design code. A numerical analysis using the Finite Elements Method to simulate the slabs behavior is presented and its results are compared to the experimentally observed ones. The results showed that, unlike the normative previsions, punching resistance doesnt reduce linearly with the increments in the loads eccentricities, with the flexural effects significantly influencing the ultimate punching resistance. Even in one-way slabs, the transversal reinforcement rate showed significant influence on the slabs force distribution, interfering in the punching resistance.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoO puncionamento é normalmente uma situação crítica no projeto de lajes lisas de concreto armado. Segundo várias normas de projeto, o puncionamento se desenvolve de maneira ainda mais desfavorável nos casos onde o carregamento atua de forma assimétrica, graças a momentos desbalanceados na ligação laje-pilar. Visando avaliar as recomendações normativas para estas situações, foram ensaiadas 12 lajes lisas unidirecionais de concreto armado ( c f ' entre 36 e 58 MPa) submetidas a puncionamento simétrico ou assimétrico. As lajes apresentavam dimensões de (1.800 x 1.800 x 110) mm com carregamento sendo aplicado através de uma chapa metálica simulando um pilar quadrado com (85 x 85 x 50) mm. O trabalho teve como variáveis, além da posição de carregamento, a taxa de armadura na direção transversal, objetivando avaliar a influência destas armaduras na resistência última ao puncionamento de lajes lisas unidirecionais. São apresentados e analisados os resultados dos deslocamentos verticais, deformações na superfície de concreto e nas armaduras de flexão, mapas de fissuração, cargas últimas e modos de ruptura observados. Apresentam-se ainda os resultados da avaliação das recomendações de 6 normas de projeto, sendo 3 européias e 1 norte americana, além das versões de 1978 e 2003 da norma brasileira para projeto de estruturas de concreto. Foi realizada também uma análise numérica utilizando o Método dos Elementos Finitos para idealizar o comportamento das lajes, comparando-se os resultados desta análise elástica com aqueles verificados experimentalmente. Os resultados indicaram que, ao contrário do que as normas prescrevem, a resistência ao puncionamento não diminui de forma linear com o aumento da excentricidade do carregamento, com a flexão influenciando significativamente na resistência última ao puncionamento. Os resultados indicam também que, mesmo em lajes unidirecionais, a taxa de armadura transversal apresenta influência significativa na distribuição dos esforços na laje, interferindo na resistência à punção

Punção em lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento e momentos desbalanceados

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010.A resistencia a puncao e o ponto critico do dimensionamento de lajes lisas de concreto e, como em pavimentos com lajes lisas e comum a acao de momentos desbalanceados na ligacao laje-pilar, ele pode se tornar ainda mais critico pois esta acao reduz a resistencia da ligacao. Ainda hoje nao existe um metodo teorico capaz de explicar o fenomeno da puncao em todas as suas variaveis, sendo normalmente utilizadas para seu dimensionamento as recomendacoes normativas disponiveis, que sao fundamentalmente empiricas. Sao observadas algumas divergencias entre as normas, principalmente nos casos de lajes com armaduras de cisalhamento e/ou nos casos de ligacoes laje-pilar com momentos desbalanceados, gerando inseguranca quanto a adequabilidade destas recomendacoes. Foi realizada uma serie de 16 ensaios em lajes lisas de concreto armado com armaduras de cisalhamento do tipo double-headed studs submetidas a carregamentos simetricos e assimetricos, buscando contribuir para o melhor entendimento da puncao. As lajes eram quadradas com lados de 2.500 mm e com espessura de 180 mm, moldadas com concreto de resistencia em torno de 50 MPa e apoiadas em segmentos de pilar de secao quadrada e circular. Foi analisado o efeito de algumas variaveis como a taxa de armadura de flexao tracionada e comprimida alem da quantidade e distribuicao das armaduras de cisalhamento. Sao apresentados os resultados dos deslocamentos verticais, das deformacoes nas armaduras de flexao e de cisalhamento e na superficie de concreto, alem dos mapas de fissuracao e da superficie de ruptura das lajes. Foi realizada uma analise nao-linear atraves do metodo dos elementos finitos com um modelo axissimetrico a fim de entender melhor o mecanismo de ruptura por puncao em lajes com armadura de cisalhamento. Alem disso, os resultados experimentais desta pesquisa foram somados a uma selecao de resultados disponiveis na literatura formando um banco de dados cujos resultados foram confrontados com os estimados teoricamente utilizando-se as normas ACI 318:2008, Eurocode 2:2004 e NBR 6118:2003 e utilizando-se a Teoria da Fissura Critica de Cisalhamento (CSCT). Ao final apresenta-se o Metodo da Superficie de Resistencia Minima ao Cisalhamento (SMSR) que e uma boa aproximacao para estimar a capacidade resistente de lajes com armadura de cisalhamento.Punching resistance is a critical point in the design of reinforced concrete flat slabs and, as in flat slab floors it is quite common the action of unbalanced moments in slab-column connections, it can become even more critical as the moment transfer reduces the punching resistance. Until now there are no theoretical methods able to explain the punching phenomenon and all its variables. Thus, to design flat slabs are commonly used the available code provisions, which were developed empirically. Some differences are observed between each code, and they can be more significant in cases of slabs with shear reinforcement and/or in cases of moment transfer in slab-column connections, generating uncertainty about the adequacy of these recommendations. Aiming to contribute to better understanding of punching phenomenon a series of 16 tests were carried on reinforced concrete flat slabs with double-headed studs. The slabs were square with sides of 2,500 mm and thickness of 180 mm, casted with concrete strength around 50 MPa and supported on column stubs with square and circular cross-section. Some variables like tension and compression flexural reinforcement ratio and the amount and distribution of shear reinforcement were analyzed. In this research are presented results of vertical displacements, strains on flexural and shear reinforcement and on concrete surface, besides the crack pattern and the inclination and location of the failure surface. A non-linear finite element analysis with an axis-symmetric model was carried in order to better understand the punching failure mechanism of reinforced concrete slabs with shear reinforcement. Also, the experimental results of this thesis were summed to a selection of results available forming a database. These results were compared to the ones obtained theoretically using the provisions presented by ACI 318:2008, Eurocode 2:2004, NBR 6118:2003 and also using the Critical Shear Crack Theory (CSCT). Finally, it is presented the Surface of Minimum Shear Resistance Method, which is a good approach that can be used to predict the ultimate punching resistance of reinforced concrete slabs with shear reinforcement

Contribuição ao estudo de lajes lisas unidirecionais de concreto armado com pilares retangulares ao puncionamento

São apresentadas análises das recomendações para estimar a resistência ao puncionamento de lajes lisas de acordo com a versão atual da norma brasileira, a NBR 6118:2003, que não considera o efeito da retangularidade de pilares internos, e sua predecessora, a NBR 6118:1980. Em seções transversais retangulares, o índice de polarização das tensões de cisalhamento é crescente. Isto altera a forma de ruptura da laje, já que a punção se inicia em torno das extremidades da seção do pilar, não se estendendo para os lados maiores, como prescreve a norma, comportamento este que reduz a resistência última das lajes frente às estimativas normativas. São apresentados os resultados de uma análise numérica por elementos finitos (M.E.F.) e uma proposta para melhorar a ductilidade das lajes lisas através das dimensões mínimas dos pilares. Observou-se que a NBR 6118:1980 mostrou-se conservadora e que as estimativas da NBR 6118: 2003 podem ser melhoradas

Resistência à punção de sapatas de concreto armado: avaliação de normas de projeto

Punching is a possible failure mode for slender footings and it may lead a structure to ruin through progressive collapse. Although footing present different geometric characteristics, their punching shear design is based on the empirical methods used for flat slabs. This paper uses experimental results from 216 tests to evaluate the performance of design code recommendations presented by ACI 318 (2014), ABNT NBR 6118 (2014) and Eurocode 2 (2010) to estimate the punching shear resistance of reinforced concrete footings. Great dispersion between theoretical and experimental results was observed, being evident that the test system affects the punching shear capacity of footings. The more complex method proposed by Eurocode 2 resulted in a better correlation with experimental results.A punção é um possível modo de ruptura para sapatas esbeltas e pode levar uma estrutura à ruína através do colapso progressivo. Apesar das sapatas apresentarem características geométricas diferenciadas, seu dimensionamento à punção é feito com base em métodos empíricos similares aos usados para ligações laje-pilar. Este artigo utiliza resultados experimentais de 216 ensaios para avaliar o desempenho das recomendações apresentadas pelas normas ACI 318 (2014), ABNT NBR 6118 (2014) e Eurocode 2 (2010) para a estimativa da resistência à punção de sapatas de concreto armado. Foi observada grande dispersão entre os resultados teóricos e experimentais, ficando evidente que o tipo de sistema de ensaio afeta a resistência à punção de sapatas. O método mais complexo proposto pelo Eurocode 2 resultou em uma melhor correlação com os resultados experimentais.LIMA NETO, A. F. Dr. Docente da Universidade Federal do Pará, Faculdade de Engenharia Civil, Campus Universitário de TucuruiFERREIRA, M. P. Pós-Dr. Docente da Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Faculdade de Engenharia Civi

Efeito do vento no dimensionamento de edifícios de concreto armado

This paper presents the results from a parametric study carried in order to quantify how far errors in the design stage related to the consideration of the wind action may put at risk the response and safety of reinforced concrete buildings. Using an architectural model as reference and varying the number of floors of the building, the structural safety was evaluated as a function of the wind action intensity. Results showed that even for low-rise buildings, with 10 floors, ignoring the wind action can significantly jeopardize their behaviour and safety. Yet, for slenderer buildings, up to 30 floors, it can lead to catastrophic results, as the ruin of the structure by progressive collapse.Este artigo apresenta os resultados de um estudo paramétrico realizado com o objetivo de quantificar o tanto que erros na etapa de projeto relacionados com a consideração da ação do vento podem comprometer a resposta em serviço e a segurança de edifícios de concreto armado. Usando-se um modelo arquitetônico como referência e variando-se o número de pavimentos do edifício, a segurança estrutural foi avaliada como uma função da intensidade da ação do vento. Os resultados mostraram que mesmo para edifícios baixos, com 10 pavimentos, a desconsideração da ação do vento pode comprometer significativamente o comportamento e a segurança e que no caso de edifícios mais esbeltos, com até 30 pavimentos, pode levar a resultados catastróficos, como a ruína da estrutura através de colapso progressivo.LIMA NETO, A.F.; TEIXEIRA, M.R.; FERREIRA, M.P. Universidade Federal do Par

Experimental and numerical analysis of reinforced concrete mushroom slabs

The use of column capitals is one way to increase the punching strength of slab-column connections. Recommendations presented by codes of practice for defining the geometry and checking the resistance of slab-column connections with capitals are not comprehensive, with few experimental studies available on the topic. This paper discusses important aspects of the historical development of mushroom slabs and also presents experimental results of 4 tests, with 1 test in a reference flat slab and 3 tests in mushroom slabs with circular column capitals. These results are compared with theoretical results estimated using Eurocode 2 (2004) and NBR 6118 (2007). They were also compared with a series of non-linear finite element analysis in order to get insight of the stress distribution and of the failure mechanism of mushroom slabs.O uso de capitéis é uma das formas de se aumentar a resistência à punção de ligações laje-pilar. As recomendações normativas para a definição da geometria e verificação da resistência última de ligações com capitéis são pouco abrangentes, sendo poucas as pesquisas experimentais disponíveis sobre o tema. Este artigo discute aspectos relevantes do desenvolvimento histórico das lajes cogumelo e apresenta resultados de 4 ensaios experimentais, sendo 1 laje lisa de referência e 3 lajes cogumelo com capitéis de seção circular. Estes resultados são comparados com as estimativas das normas EUROCODE 2 (2004) e NBR 6118 (2007) e com modelos numéricos não-lineares a fim de se compreender melhor a distribuição das tensões e o mecanismo de ruptura de lajes cogumelo.LIMA NETO, A.F. Professor, Faculdade de Engenharia Civil, Universidade Federal do Pará, Campus de TucuruiFERREIRA, M.P. Professor, Faculdade de Engenharia Civil, Universidade Federal do ParáOLIVEIRA, D.R.M. Professor, Faculdade de Engenharia Civil, Universidade Federal do Par