Piso misto de pequena altura: componentes e processo construtivo

A procura por sistemas construtivos mais eficientes vem crescendo gradualmente nos últimos anos no Brasil. Neste cenário está inserido o sistema misto de aço e concreto que apresenta grandes vantagens tanto estruturais como construtivas. O piso misto de pequena altura trata-se da associação entre viga mista e laje mista, cuja principal característica é o embutimento da viga na laje; tal embutimento proporciona redução da altura total do sistema laje-viga aumentando o pé-direito do pavimento. Por ser um sistema em que grande parte dos elementos é industrializado, o piso misto de pequena altura permite diversas combinações entre vigas e lajes, sempre mantendo sua principal característica que é o embutimento total ou parcial da laje na viga. Assim, tomando o piso misto de pequena altura como objeto de estudo, o presente artigo apresenta as principais características desse sistema, descreve os principais componentes, dando destaque aos componentes pré-fabricados, às técnicas inerentes ao processo construtivo, incluindo equipamentos necessários à execução e detalhes construtivos. Isto é feito para quatro configurações de piso misto de pequena altura: perfil Deltabeamâ e laje mista; perfil Deltabeamâ e laje pré-fabricada de concreto, perfil I assimétrico de aço associado a laje mista e perfil I assimétrico e laje pré-fabricada de concreto

Design of concrete-filled steel tubular columns under axial loading according to NBR 8800:2008 and Eurocode 4:2004: tests results and comparisons

São apresentados os resultados experimentais de 32 pilares mistos preenchidos de seção circular, submetidos à compressão axial, para os quais foi avaliada a influência dos seguintes parâmetros: resistência à compressão do concreto, relação comprimento/diâmetro (L/D) e espessura do tubo de aço (t). Os valores experimentais de força máxima foram comparados com aqueles resultantes da aplicação da formulação apresentada na NBR 8800:2008 e no EN 1994-1-1:2004 (Eurocode 4 - EC4), extrapolando-se os resultados para valores de resistência do concreto não previstos por essas normas. Os perfis de aço com relação comprimento/diâmetro (L/D) de 3, 5, 7 e 10 foram preenchidos com concretos de resistências à compressão de 30, 60, 80 e 100MPa. Os resultados da comparação entre valores de força última experimental e teórica mostraram que as normas avaliadas apresentam bons resultados. A NBR 8800 apresenta resultados conservadores ao passo que o EC4 apresenta, em média, valores de força resistente não conservadores. A correlação tende a piorar para concretos de resistência menor.In this paper results of tests on 32 concrete-filled steel tubular columns under axial load are reported. The test parameters were the concrete compressive strength, the column slenderness (L/D) and the wall thickness (t). The test results were compared with predictions from the codes NBR 8800:2008 and EN 1994-1-1:2004 (EC4). The columns were 3, 5, 7 and 10 length to diameter ratios (L/D) and were tested with 30MPa, 60MPa, 80MPa and 100MPa concrete compressive strengths. The results of ultimate strength predicted by codes showed good agreement with experimental results. The results of NBR 8800 code were the most conservative and the EC4 showed the best results, in mean, but it was not conservative for usual concrete-filled short columns.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Numerical approach of the steel-concrete bond behavior using pull-out models

This paper deals with the analysis of monotonic loading behavior in pull-out tests. The main objective is toobtain a reliable numerical model to represent the steel-concrete bond behavior using previously obtainedexperimental results. The tests were performed in RILEM pull-out specimen using 10 mm steel bar andconcrete with compressive strength of 30 MPa. The numerical study used Ansys® software, based on FEM(Finite Elements Method). The numerical simulation adopted non-linear constitutive relationships to representthe behavior of both concrete and steel. A contact surface composed of special finite elements modeled theinterface between the concrete and the steel bar, allowing a steel–concrete slip. The numerical analysisperformed with variation of the main parameters of the software permitted determining the best ones, andchoosing them to obtain a good representation of the bond phenomena. The numerical results had a goodagreement with the experimental results. Both linear and non-linear approaches represented the pre-peakbehavior, however only the non-linear model gave the best approach for the pull-out force. In addition, thenumerical results had shown the simplified model can be used to represent the steel-concrete bond behaviorreducing the processing time for current structures analysis.Keywords: bond strength, pull-out tests, numerical approach, contact surface, finite element method

Sugarcane (Saccharum X officinarum): A Reference Study for the Regulation of Genetically Modified Cultivars in Brazil

Global interest in sugarcane has increased significantly in recent years due to its economic impact on sustainable energy production. Sugarcane breeding and better agronomic practices have contributed to a huge increase in sugarcane yield in the last 30 years. Additional increases in sugarcane yield are expected to result from the use of biotechnology tools in the near future. Genetically modified (GM) sugarcane that incorporates genes to increase resistance to biotic and abiotic stresses could play a major role in achieving this goal. However, to bring GM sugarcane to the market, it is necessary to follow a regulatory process that will evaluate the environmental and health impacts of this crop. The regulatory review process is usually accomplished through a comparison of the biology and composition of the GM cultivar and a non-GM counterpart. This review intends to provide information on non-GM sugarcane biology, genetics, breeding, agronomic management, processing, products and byproducts, as well as the current technologies used to develop GM sugarcane, with the aim of assisting regulators in the decision-making process regarding the commercial release of GM sugarcane cultivars

Theoretical and experimental study of high strength concrete filled steel tubes

O emprego de pilares mistos formados por tubos de aço preenchidos com concreto de alta resistência, sobretudo em edifícios altos, é uma tendência em diversos países europeus, americanos e asiáticos. A tais elementos são atribuídas vantagens como: alta resistência e ductilidade, economia de materiais e mão-de-obra, redução das dimensões da seção transversal e melhoria no comportamento dos materiais aço e concreto, devido ao efeito de confinamento. Buscando suprir algumas carências de conhecimento, procura-se obter dados experimentais sobre o comportamento de pilares mistos axialmente comprimidos, possibilitando desta forma avaliar parâmetros como influência da forma da seção transversal e da espessura do perfil tubular no seu comportamento. Foram analisadas seções quadradas, circulares e retangulares, preenchidas por concreto com resistência média de 50MPa. A ruína destes elementos caracterizou-se pelo esmagamento do concreto, ocorrendo posteriormente a flambagem local do perfil em diversos pontos. A capacidade resistente prevista por diversas normas resultou em valores muito próximos dos experimentais, embora várias destas normas não considerem o efeito de confinamento. Os ensaios mostraram que o efeito de confinamento contribui de forma decisiva na melhoria do comportamento dos materiais, sobretudo ductilizando o concreto de alta resistência, entretanto seus efeitos não são significativos no aumento da capacidade resistente da seção mista. Alguns critérios para avaliação da ductilidade à compressão foram adaptados e mostraram bons resultados, possibilitando o cálculo do índice de ductilidade.The use of concrete filled steel tubes especially in tall buildings is a tendency in several european, american and asian countries. The use of these members has several advantages: high resistance and ductility, saving of materials and labour, reduction of cross section dimensions and improvement in behaviour of the materials steel and concrete due the confinement. The main purpose of this study is provide some experimental results of the behaviour of concrete filled steel tubes concentrically loaded. The main experimental parameters considered were the influence of the cross-section shape and thickness of steel tube. Square, circular and rectangular cross-section shapes infilling with concrete of the 50MPa of strength were analyzed. The failure was characterized for crushing of the concrete and later local buckling of the steel section in several points. The strength capacity predicted for several standards showed good agreement with the experimental failure values although this does not consider the confinement of the concrete. The results of tests showed that the confinement effect contributes for improvement behaviour of materials, especially increasing the ductility of the high strength concrete. However the results showed that the triaxial confinement does not increase the axial capacity of the concrete filled steel tubes. Some methods to estimate the ductility of axially compressed concrete columns were adapted and showed good results permitting the calculation of the ductility index of short columns

Concrete filled steel columns : a study of combined bending and compression and beam-column connections

Este trabalho aborda o estudo de pilares preenchidos flexo-comprimidos e algumas ligações viga-pilar preenchido. Para ambos, são realizadas experimentações com modelos físicos e numéricos, sendo que para os pilares preenchidos um amplo estudo paramétrico foi desenvolvido. Ao todo, foram ensaiados 13 pilares preenchidos flexo-comprimidos, cujos valores de força última são comparados com aqueles provenientes da simulação numérica via programa CFT e, os demais resultados, comentados e discutidos. Aferido, o programa CFT foi utilizado no estudo paramétrico com o intuito de avaliar a influência de parâmetros como resistência dos materiais, excentricidade da força axial, eixo de flexão e relação lado/espessura na capacidade resistente do pilar preenchido. Quanto às ligações viga-pilar, foram ensaiadas 4 tipologias de ligação, sendo duas compostas por chapas de extremidade e parafusos passantes e duas soldadas, sendo uma delas enrijecida por cantoneiras soldadas no interior do perfil tubular. Discutem-se os resultados, sobretudo quanto ao comportamento momento-rotação das tipologias investigadas. As ligações também foram investigadas via simulação numérica e os resultados obtidos permitiram elaborar diretrizes para o aprimoramento de tais simulações. Por fim, são apresentadas as conclusões pertinentes a este trabalho e recomendações para novas pesquisasThis research thesis presents a study of concrete filled steel columns subjected to combined bending and compression and beam-column connections. In both cases, tests were conducted on physical and numerical models, resulting in the development of a wide range of parametric studies for the case of the concrete filled steel columns. 13 concrete filled steel columns were tested under combined bending and compression loads whose ultimate values were compared to ultimate forces obtained from numerical simulations using the CFT computer program. After calibration, the computer program was used in the parametric study with the aim of verifying the influence of parameters, such as the material strength, eccentricity of the axial force, bending axis and breadth/thickness relation, on the ultimate load carrying capacity of the concrete filled steel columns. With respect to the beam-column connections, four types of connections were tested, two of them composed of endplate and bolts, while the other two were welded, with one of them stiffened by an angle steel placed inside the steel tube. The obtained results are discussed, giving more emphasis to the bending moment-rotation behaviour of the tested specimens. The beam-column connections were also investigated numerically. The obtained results permit the laying out of important directives for the improvement of such numerical simulation tools as the one employed in the present thesis. Lastly, pertinent conclusions relative to this thesis and recommendations for future research are presente

Concrete filled steel columns : a study of combined bending and compression and beam-column connections

Este trabalho aborda o estudo de pilares preenchidos flexo-comprimidos e algumas ligações viga-pilar preenchido. Para ambos, são realizadas experimentações com modelos físicos e numéricos, sendo que para os pilares preenchidos um amplo estudo paramétrico foi desenvolvido. Ao todo, foram ensaiados 13 pilares preenchidos flexo-comprimidos, cujos valores de força última são comparados com aqueles provenientes da simulação numérica via programa CFT e, os demais resultados, comentados e discutidos. Aferido, o programa CFT foi utilizado no estudo paramétrico com o intuito de avaliar a influência de parâmetros como resistência dos materiais, excentricidade da força axial, eixo de flexão e relação lado/espessura na capacidade resistente do pilar preenchido. Quanto às ligações viga-pilar, foram ensaiadas 4 tipologias de ligação, sendo duas compostas por chapas de extremidade e parafusos passantes e duas soldadas, sendo uma delas enrijecida por cantoneiras soldadas no interior do perfil tubular. Discutem-se os resultados, sobretudo quanto ao comportamento momento-rotação das tipologias investigadas. As ligações também foram investigadas via simulação numérica e os resultados obtidos permitiram elaborar diretrizes para o aprimoramento de tais simulações. Por fim, são apresentadas as conclusões pertinentes a este trabalho e recomendações para novas pesquisasThis research thesis presents a study of concrete filled steel columns subjected to combined bending and compression and beam-column connections. In both cases, tests were conducted on physical and numerical models, resulting in the development of a wide range of parametric studies for the case of the concrete filled steel columns. 13 concrete filled steel columns were tested under combined bending and compression loads whose ultimate values were compared to ultimate forces obtained from numerical simulations using the CFT computer program. After calibration, the computer program was used in the parametric study with the aim of verifying the influence of parameters, such as the material strength, eccentricity of the axial force, bending axis and breadth/thickness relation, on the ultimate load carrying capacity of the concrete filled steel columns. With respect to the beam-column connections, four types of connections were tested, two of them composed of endplate and bolts, while the other two were welded, with one of them stiffened by an angle steel placed inside the steel tube. The obtained results are discussed, giving more emphasis to the bending moment-rotation behaviour of the tested specimens. The beam-column connections were also investigated numerically. The obtained results permit the laying out of important directives for the improvement of such numerical simulation tools as the one employed in the present thesis. Lastly, pertinent conclusions relative to this thesis and recommendations for future research are presente

Theoretical and experimental study of high strength concrete filled steel tubes

O emprego de pilares mistos formados por tubos de aço preenchidos com concreto de alta resistência, sobretudo em edifícios altos, é uma tendência em diversos países europeus, americanos e asiáticos. A tais elementos são atribuídas vantagens como: alta resistência e ductilidade, economia de materiais e mão-de-obra, redução das dimensões da seção transversal e melhoria no comportamento dos materiais aço e concreto, devido ao efeito de confinamento. Buscando suprir algumas carências de conhecimento, procura-se obter dados experimentais sobre o comportamento de pilares mistos axialmente comprimidos, possibilitando desta forma avaliar parâmetros como influência da forma da seção transversal e da espessura do perfil tubular no seu comportamento. Foram analisadas seções quadradas, circulares e retangulares, preenchidas por concreto com resistência média de 50MPa. A ruína destes elementos caracterizou-se pelo esmagamento do concreto, ocorrendo posteriormente a flambagem local do perfil em diversos pontos. A capacidade resistente prevista por diversas normas resultou em valores muito próximos dos experimentais, embora várias destas normas não considerem o efeito de confinamento. Os ensaios mostraram que o efeito de confinamento contribui de forma decisiva na melhoria do comportamento dos materiais, sobretudo ductilizando o concreto de alta resistência, entretanto seus efeitos não são significativos no aumento da capacidade resistente da seção mista. Alguns critérios para avaliação da ductilidade à compressão foram adaptados e mostraram bons resultados, possibilitando o cálculo do índice de ductilidade.The use of concrete filled steel tubes especially in tall buildings is a tendency in several european, american and asian countries. The use of these members has several advantages: high resistance and ductility, saving of materials and labour, reduction of cross section dimensions and improvement in behaviour of the materials steel and concrete due the confinement. The main purpose of this study is provide some experimental results of the behaviour of concrete filled steel tubes concentrically loaded. The main experimental parameters considered were the influence of the cross-section shape and thickness of steel tube. Square, circular and rectangular cross-section shapes infilling with concrete of the 50MPa of strength were analyzed. The failure was characterized for crushing of the concrete and later local buckling of the steel section in several points. The strength capacity predicted for several standards showed good agreement with the experimental failure values although this does not consider the confinement of the concrete. The results of tests showed that the confinement effect contributes for improvement behaviour of materials, especially increasing the ductility of the high strength concrete. However the results showed that the triaxial confinement does not increase the axial capacity of the concrete filled steel tubes. Some methods to estimate the ductility of axially compressed concrete columns were adapted and showed good results permitting the calculation of the ductility index of short columns