Numerical combination for nonlinear analysis of structures coupled to layered soils

This paper presents an alternative coupling strategy between the Boundary Element Method (BEM) and the Finite Element Method (FEM) in order to create a computational code for the analysis of geometrical nonlinear 2D frames coupled to layered soils. The soil is modeled via BEM, considering multiple inclusions and internal load lines, through an alternative formulation to eliminate traction variables on subregions interfaces. A total Lagrangean formulation based on positions is adopted for the consideration of the geometric nonlinear behavior of frame structures with exact kinematics. The numerical coupling is performed by an algebraic strategy that extracts and condenses the equivalent soil's stiffness matrix and contact forces to be introduced into the frame structures hessian matrix and internal force vector, respectively. The formulation covers the analysis of shallow foundation structures and piles in any direction. Furthermore, the piles can pass through different layers. Numerical examples are shown in order to illustrate and confirm the accuracy and applicability of the proposed technique.

Composição e uso de ladrilhos nos quadros de portas e janelas em construções urbanas do século XVIII.

O artigo apresenta a caraterização e a análise dos ladrilhos utilizados em construções do século XVIII, na cidade de Paranaguá, no Estado do Paraná, avaliando principalmente sua composição química. Através da análise de microscópio eletrônico de varredura foi possível coletar informações que permitiram interpretações sobre a composição dessas peças. Em Paranaguá, grande parte das edificações setecentistas possui paredes em alvenaria de pedra enquanto a utilização desses ladrilhos esteve restrita às estruturas dos quadros de portas e janelas, como alternativa às vergas e umbrais de cantaria ou madeira usados em construções até a primeira metade do século XIX. Algumas ruínas existentes no centro histórico revelam fortes indícios dos materiais empregados, modo de assentamento e dimensões desses ladrilhos. Essas peças são mais delgadas do que os tijolos, ressaltando que estes elementos foram bastante empregados a partir da segunda metade do século XIX. Observando os ladrilhos a olho nu, é possível verificar a variedade de agregados que compõem as argilas. Sendo assim, este trabalho é uma contribuição para a história dos materiais e das técnicas construtivas da cidade de Paranaguá e sua relação de influências com a metrópole portuguesa, ao mesmo tempo em que permitiu apropriações e adaptações locais.

Reliability of buildings in service limit state for maximum horizontal displacements

Brazilian design code ABNT NBR6118:2003 - Design of Concrete Structures - Procedures - [1] proposes the use of simplified models for the consideration of non-linear material behavior in the evaluation of horizontal displacements in buildings. These models penalize stiffness of columns and beams, representing the effects of concrete cracking and avoiding costly physical non-linear analyses. The objectives of the present paper are to investigate the accuracy and uncertainty of these simplified models, as well as to evaluate the reliabilities of structures designed following ABNT NBR6118:2003[1&] in the service limit state for horizontal displacements. Model error statistics are obtained from 42 representative plane frames. The reliabilities of three typical (4, 8 and 12 floor) buildings are evaluated, using the simplified models and a rigorous, physical and geometrical non-linear analysis. Results show that the 70/70 (column/beam stiffness reduction) model is more accurate and less conservative than the 80/40 model. Results also show that ABNT NBR6118:2003 [1] design criteria for horizontal displacement limit states (masonry damage according to ACI 435.3R-68(1984) [10]) are conservative, and result in reliability indexes which are larger than those recommended in EUROCODE [2] for irreversible service limit states.