Processos construtivos em estruturas de betão armado do início do século XX

Com a introdução de novos materiais na construção, os edifícios do início do século XX pautam-se por uma diversidade construtiva experimentalista não só ao nível dos sistemas estruturais, mas também ao nível dos materiais utilizados. No início do século XX, era usual a utilização conjunta dos materiais ditos tradicionais (alvenarias e madeiras) com os materiais emergentes (o ferro e depois o aço e o betão armado) numa mesma construção. Até às décadas de 1950-1960, no Porto (Portugal), era frequente os edifícios serem executados com paredes exteriores resistentes em alvenaria de pedra de granito, com os pilares interiores e a estrutura horizontal de pisos em betão armado e com as coberturas em estrutura de madeira. Em alguns casos, os pilares interiores eram executados em ferro fundido. Associada a esta diversidade construtiva, existe ainda um outro aspeto de grande variabilidade nestas construções associada ao gosto decorativo e que aqui se designa por "fingimento das estruturas". Estes "fingimentos das estruturas" não estão apenas associados ao fingimento de materiais, mas também ao fingimento de secções resistentes. Considerase, assim, que a problemática da conservação dos edifícios do início do século XX é particularmente complexa, quer na sua teorização, quer na sua aplicação em obra, sendo que para intervir e para conservar é preciso conhecer. Neste contexto, o presente artigo irá debruçar-se sobre as particularidades construtivas de alguns edifícios desta época.When new materials were introduced in the early twentieth century construction practice, buildings started to exhibit an experimentalist constructive diversity. This diversity was not only in terms of the structural systems, but also in terms of the materials that were used. In the early twentieth century, combining the so-called traditional materials (e.g. masonry and timber) with new emergent materials (e.g. iron, steel and reinforced concrete) in the same building was normal. Until the 1950-1960sy, buildings in Porto (Portugal) were often built with sturdy exterior walls made of granite stone masonry, while the interior structure, (columns and horizontal elements like beams and slabs) were made of reinforced concrete and the roofs were made with a timber structure. In some cases, the interior columns could also be made of cast iron. In addition to the diversity of materials, another aspect contributing to the large variability of these constructions can be seen to be associated with the existence of certain decorative features that were common at the time, which are termed herein as the "pretend structures". These "pretend structures" are not only associated with the simulation of structural materials, but also with the simulation of element cross sections. In light of this, it is considered that the conservation of early twentieth century buildings is complex, both in its theorization and in its practical implementation, because to intervene and to conserve one needs to know what is the actual structure. In this context, the proposed article focusses the constructive specificities of some buildings of this era

Conception and justification of a new test setup for assessment of the fatigue strength of connections between precast railway bridge girders

Important investments have been made worldwide in the modernization and construction of railway lines. Plans for new constructions, have also been laid out. Recently, precast concrete has been widely employed in the construction of railway bridges and viaducts. Several precast solutions have been applied, namely: I-shaped or U-shaped precast girders and uni-cellular or bi-cellular precast box girders. Regarding the structural scheme in the longitudinal direction, either simple span or continuous decks have been used. In this context, this work aims to contribute to the knowledge about the real performance of these structures through the development of a laboratory tests setup, for the study of this type of structure, focusing on the connection between the precast beams. The setup will be implemented at the Laboratory of Earthquake and Structural Engineering (LESE), several experimental campaigns on the cyclic behaviour of reinforced concrete elements have been carried out.6612-034D-AE05 | PEDRO DA SILVA DELGADON/

Numerical modelling and strut-and-tie concepts for seismic design and assessment of pre-cast two-column bents

Precast structures are more common in zones not affected by earthquakes or affected by low - to moderate-intensity earthquakes; the application of precast structures in zones of higher seismic intensity is unusual due to the seismic performance uncertainty of these structures. Concerning precast bridges, special attention needs to be paid on the column to cap-beam connections, as well as the methods to anchor the column longitudinal bars into the cap beam or foundation. The constructability of these joints often becomes unworkable due to the high reinforcement concentration that current standards require. Moreover, some design rules are rather unclear and the link to the flow of forces in the joint is sometimes lost. In this paper, to ensure a clear understanding of the forces flow, strut-and-tie concepts were applied to design a column-to-cap-beam joint region of a viaduct located in southern Europe. In addition, different ductility classes were considered. Emphasis was given to nonlinear numerical models developed to validate the strut-and-tie models as well as to evaluate the two ductility scenarios performed. As a modeling strategy, a rotating smeared crack approach was considered; also, constitutive models with fracture energy were considered to simulate the concrete mechanical behavior. Numerical results will be further validated through an experimental campaign planned to assess the structural performance of the designed solution.6612-034D-AE05 | Pedro da Silva DelgadoN/

Aplicações numéricas do modelo de dano a pilares ocos de betão armado

A grande motivação deste trabalho reside na particularidade do comportamento estrutural de pilares de betão armado com secção transversal oca, bastante semelhante aocomportamento de paredes estruturais, e, também, na elevada dificuldade de modelar asua resposta cíclica com ferramentas numéricas simples. De facto, os pilares ocos de pontes têm, normalmente, secções transversais com grandes dimensões e armadura longitudinal distribuída nas duas faces das paredes, assumindo assim o efeito de corte uma importância muito significativa no seu comportamento e justificando-se uma atenção especial a este aspecto quando se analisam pilares de betão armado com secção oca. Neste artigo apresenta-se a modelação numérica de alguns pilares de betão armado com secção oca ensaiados experimentalmente em resposta cíclica. Nas simulações numéricas foi adoptado o Modelo de Dano, desenvolvido na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e recentemente implementado em CAST3M, envolvendo um modelo constitutivo fundamentado na Mecânica do Dano Contínuo para zonas de betão, discretizadas em elementos finitos 3D, incorporando duas variáveis escalares de dano independentes para a simulação dos mecanismos não lineares de degradação do betão sob condições de tracção e compressão e utilizando o modelo Menegotto-Pinto para a simulação do comportamento cíclico da armadura discretizada com elementos de treliça. As aplicações numéricas envolvem casos de pilares onde a flexão é dominante e outros onde o corte assume um papel principal no seu comportamento cíclico. Adicionalmente, são estudados dois tipos de disposições da armadura transversal, um representativo de pilares de pontes construídos nos anos 70, com estribo único ao longo de cada parede e sem dimensionamento sísmico, e outro seguindo as mais recentes especificações do EC8. A comparação dos resultados numéricos com as respostas experimentais evidenciou a eficiência desta modelação numérica para simular o comportamento cíclico dos pilares, quer com comportamento em flexão, quer em comportamento dominado pelo corte

Seismic Retrofit of RC Hollow-Section Piers with Shear Failure

The objective of this paper is to perform an experimental evaluation of seismic retrofit of reinforced concrete hollow piers with CFRP to prevent shear failure. The experimental campaign was carried out regarding the evaluation of: i) shear retrofit strategy efficiency and ii) the influence of different transverse reinforcement details on the shear capacity and concrete confinement. The experimental campaign has been carried out at LESE FEUP (Laboratory of Earthquake and Structural Engineering of the Faculty of Engineering of University of Porto), on a set of four RC piers with hollow section. Within the scope of this work it is also the study of design procedures for CFRP shear retrofitting and the evaluation of the associated ductility capacity improvement. Efficiency assessment is pursued for different scenarios of shear failure prevention, and the corresponding seismic response enhancement is evaluated. The most relevant experimental information is presented in the paper, as for instance the evolution of shear cracks and the illustration of the outside and inside damage pattern

Estudo experimental do comportamento cíclico de pilares reforçados e calibração do sistema de ensaio

Na literatura da especialidade podemos encontrar diferentes abordagens de esquemas de ensaio de pilaressujeitos à flexão composta, com esforço axial constante e flexão cíclica. A principal dificuldade naimplementação destes sistemas de ensaio experimental está na forma como se aplica a acção axial, que devemanter-se vertical e sem grandes variações de intensidade, apesar das deformações provocadas pela flexão. Esteproblema agrava-se em ensaios de pilares sujeitos à flexão desviada, que é o caso para o qual se projectou econstruiu o sistema de ensaios actualmente em uso.O sistema de ensaio desenvolvido pelo grupo de investigadores do LESE FEUP (Laboratório de EngenhariaSísmica e Estrutural da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto), pensado para possibilitar o ensaiode pilares associando a aplicação de carga axial às cargas horizontais aplicadas em duas direcções ortogonais,recorre a uma placa de deslizamento de atrito reduzido aplicada da cabeça do pilar que permite a transmissão dacarga axial e os deslocamentos horizontais. Na perspectiva de demonstrar a fiabilidade deste sistema e a suacalibração, antes de iniciar a campanha experimental planeada em pilares de BA, nesta fase apenas em flexãounidireccional, foram realizados ensaios de controlo, com recurso a um provete de ensaio metálico decaracterísticas bem conhecidas, que permitiu um conhecimento de todos os fenómenos envolvidos e a realizaçãode algumas alterações que optimizaram as capacidades deste sistema.Finalmente no âmbito desta comunicação, pretende-se mostrar a forma como se realizaram três tipos de reforço erespectiva eficiência no contexto do reforço da capacidade face à acção sísmica. Dos ensaios realizados até aomomento foi seleccionada uma série da pilares com secção rectangular de 0,20x0,40m representativos dasituação dos edifícios construídos na década de 60 e 70 onde se procura evidenciar as reais capacidades dedesempenho à acção sísmica antes e depois de reforço