Compressive membrane action in composite floor slabs in the Cardington LBTF

This paper presents the results of an experimental study (the ultimate load capacity of composite metal decking/concrete floor slabs. Full-scale in situ testing of composite floor slabs was carried out in the Building Research Establishment's Large Building Test Facility (LBTF) at Cardington. A parallel laboratory test programme, which compared the behaviour of composite floor slabs strips, also carried out at Queen's University Belfast (QUB). Articular attention was paid to the contribution of compressive membrane action to the load carrying capacity. The results of both test programmes were compared with predictions by yield line theory and a theoretical prediction method in which the amount of horizontal restraint mid be assessed. The full-scale tests clearly demon-wed the significant contribution of compressive membrane effects to the load capacity of interior floor panels with a lesser contribution to edge/corner panels.

Arching action strength enhancement in laterally-restrained slab strips

The behaviour and ultimate load capacity of laterally-restrained reinforced concrete slabs can be considerably enhanced by the development of arching or compressive membrane action. This paper presents a simple method for predicting the enhanced ultimate load capacity of laterally-restrained slab strips. The method is based on deformation theory and utilizes an elastic-plastic stress-strain criterion for concrete. The loads carried by bending and arching action are calculated separately and then added to give the total ultimate load capacity. A simple equivalent strip approach, based on a three-hinged arch analogy, allows for the degree of lateral restraint. The method of prediction has been validated by correlation with a wide range of test results from various sources.

Análise do comportamento de polímeros na estabilização de solos em fundações

O presente projeto de investigação em Engenharia Civil é construído em torno das necessidades atuais expressas pelos setores da construção e obras públicas em fundações. Em colaboração com a empresa GEO este trabalho pretende dar resposta em tempo útil aos empreiteiros, pondo o conhecimento científico ao serviço da indústria, colmatando a escassez de investigação académica que se verifica neste domínio. Esta investigação, à qual se associou a empresa BRASFOND, recorre ao estudo de ensaios de carga estática à compressão realizados no Brasil, segundo a NBR 12131 (2005) e NBR 12131 (2006). Assim, para estudar o desempenho de polímeros aplicados na estabilização de solos em fundações, foram analisados 6 ensaios de carga realizados em obras de intervenção da empresa GEO, disponibilizados pela empresa BRASFOND. Os ensaios de carga verticais estáticos de compressão axial foram realizados em estacas de 3 obras, nomeadamente a construção de uma central termoelétrica, em 2009, e de dois edifícios, em 2010. O projeto de fundações da central termoelétrica assentou na execução de estacas com polímeros, com 1270 estacas moldadas “in loco” com 1 000 mm de diâmetro e profundidade variável de 10 m a 18 m, em solos moles e pouco compactos de 8 m a 9 m de espessura, encastradas até 3 m sobre um maciço Gnaisse medianamente alterado (W3). Dos ensaios de carga realizados nesta obra, foram alvo deste estudo a análise dos primeiros 4 disponibilizados pela empresa. Os valores estimados por métodos semi-empíricos da capacidade resistente das estacas, considerando a recuperação da rocha nos trechos encastrados, foram comparados com a carga resistente última à compressão obtida através do ensaio de carga. O projeto de fundações de dois edifícios de elevado número de andares (cerca de 30) no litoral do Estado de São Paulo, em Santos, assentou na execução de fundações indiretas em solos moles a muito moles, com estacas de grandes dimensões moldadas com recurso a polímeros. Para atestar a qualidade das estacas, de forma a avaliar o comportamento carga versus assentamento e estimar as características da capacidade de carga, procedeu-se à execução de dois ensaios de carga estática à compressão, um dos quais instrumentado em profundidade. Os valores estimados por métodos semi-empíricos da capacidade resistente das estacas foram comparados com a carga resistente última à compressão obtida através do ensaio de carga. Para além deste estudo se revestir de interesse académico e empresarial, o contexto inerente à aplicação de polímeros em fundações é relevante para a prática pedagógica. Assim, este projeto envolve também uma componente educacional, esta última implementada numa escola do ensino básico e secundário da região centro do país.

Colapsos de pontes: lições aprendidas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas

Dimensionamento de estacas baseado nos princípios da dinâmica de cravação do SPT

Este trabalho insere-se no domínio da calibração energética dos equipamentos SPT, dando seguimento ao disposto na norma EN ISO 22476-3, de aplicação obrigatória em Portugal. Para tal foi utilizada uma vara instrumentada, cuja instrumentação consiste em strain-gauges e acelerómetros piezoeléctricos. Esta instrumentação encontra-se fixa a um trecho de vara com comprimento de 60 cm e para a aquisição dos dados foi utilizado o sistema SPT Analyzer® comercializado pela firma PDI. O sistema permite registar os dados provenientes da instrumentação: sinais de um par de strain-gauges, transformados em registos de força (F1 e F2) e sinais de um par de acelerómetros, convertidos em registos de velocidade (V1 e V2) ao longo do tempo. O equipamento permite a avaliação, em tempo real, da qualidade dos registos e da energia máxima transmitida à vara em cada golpe e o conhecimento do deslocamento vertical do trem de varas ocorrido em cada golpe do martelo. Por outro lado, baseando-se no tema acima referido, pretende-se ainda desenvolver esforços no sentido de melhorar o novo método interpretativo dos resultados dos ensaios SPT e sua aplicação ao dimensionamento de estacas, dado que a previsão da capacidade de carga de estacas constitui um dos desafios da engenharia de fundações por requerer a estimativa de propriedades do solo, alterações pela execução da fundação e conhecimento do mecanismo de interacção solo-estaca. Este novo procedimento baseia-se nos princípios da dinâmica, rompendo com as metodologias até aqui consagradas, de natureza essencialmente empírica. A nova forma de interpretar os ensaios SPT, consubstanciada nos princípios de conservação de energia na cravação do amostrador SPT, irá permitir converter analiticamente o valor Nspt numa força dinâmica de reacção à penetração. A decomposição desta força dinâmica permite efectuar análises comparativas entre as resistências unitárias mobilizadas no amostrador SPT (modelo) e as mobilizadas na estaca (protótipo).

Estudo geotécnico dos solos do vale do Leça no âmbito de uma obra de requalificação portuária

A expansão da área ocupada pelo Porto de Leixões (Matosinhos e Leça da Palmeira), sobre solos muito compressíveis, de origem fluvial e marinha, leva a que seja necessário recorrer à engenharia para encontrar soluções adequadas à utilização de obras dos fins em vista. Assim, na zona do porto são muitos os projectos de engenharia civil/geotécnica executados nestes solos. Como exemplo, podem citar-se a Consolidação do Terrapleno e Construção dos Caminhos de Rolamento do Terminal de Contentores TC4S, a Reabilitação de um troço com 110m, do Cais Sul e do Cais Nascente da Doca nº 4 e a Construção da Portaria Principal do Porto de Leixões, todos no vale fóssil do rio Leça. São vastos os métodos a usar para o melhoramento destes solos, a colocação de colunas de brita, com o objectivo de reforçar o solo, aumentando a sua capacidade de carga e funcionando como drenos verticais, para solucionar o problema das deformações excessivas durante e após o final da obra, uma alternativa consiste em induzir a aceleração da consolidação da camada de solo mole, o uso de pré-carregamento e drenos verticais são usuais. Quando o tempo de concretização da obra exige que o aterro seja utilizado de imediato, uma solução viável é a colocação de estacas, que transferem o peso do aterro, ou parte dele, para camadas mais competentes. Também se pode proceder à retirada do solo original e substituí-lo por outro de qualidade superior. A mais recente técnica de melhoria de solos por injecção - jet grouting - é utilizada em diversas situações, incluindo obras provisórias e definitivas. O presente trabalho visa descrever, em função dos diversos factores, o comportamento do solo face aos vários métodos utilizados e os objectivos pretendidos que serão abordados no enquadramento empírico do trabalho.

Amarração de plataformas offshore flutuantes com cabos de poliéster

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Estruturas

Performance Assessment of Sandwich Structures with Debonds and Dents

A sandwich construction is a special form of the laminated composite consisting of light weight core, sandwiched between two stiff thin face sheets. Due to high stiffness to weight ratio, sandwich construction is widely adopted in aerospace industries. As a process dependent bonded structure, the most severe defects associated with sandwich construction are debond (skin core bond failure) and dent (locally deformed skin associated with core crushing). Reasons for debond may be attributed to initial manufacturing flaws or in service loads and dent can be caused by tool drops or impacts by foreign objects. This paper presents an evaluation on the performance of honeycomb sandwich cantilever beam with the presence of debond or dent, using layered finite element models. Dent is idealized by accounting core crushing in the core thickness along with the eccentricity of the skin. Debond is idealized using multilaminate modeling at debond location with contact element between the laminates. Vibration and buckling behavior of metallic honeycomb sandwich beam with and without damage are carried out. Buckling load factor, natural frequency, mode shape and modal strain energy are evaluated using finite element package ANSYS 13.0. Study shows that debond affect the performance of the structure more severely than dent. Reduction in the fundamental frequencies due to the presence of dent or debond is not significant for the case considered. But the debond reduces the buckling load factor significantly. Dent of size 8-20% of core thickness shows 13% reduction in buckling load capacity of the sandwich column. But debond of the same size reduced the buckling load capacity by about 90%. This underscores the importance of detecting these damages in the initiation level itself to avoid catastrophic failures. Influence of the damages on fundamental frequencies, mode shape and modal strain energy are examined. Effectiveness of these parameters as a damage detection tool for sandwich structure is also assessed

Ingestion rates of Artemia nauplii for different larval stages of Macrobrachium rosenbergii

The functional response between ingestion rate and food concentration was determined for each larval stage of Macrobrachium rosenbergii. Artemia franciscana nauplii were supplied at 2,4, 6, 8, 10 and 12 per milliliter. The nauplii were counted by sight using a Pasteur pipette and transferred to Petri dishes containing 40 ml of brackish water (12 parts per thousand) lying on the top of black plastic. One larva at each stage was individually placed into each Petri dish containing different food density. After 24 h, each larva was removed from the Petri dish and the leftover nauplii were counted. The amount consumed was determined by the difference between the initial and final number of nauplii. Ingestion rate (I) increased as food density (P) increased and was defined by the model I=I-m(1-e(-kP)). The results suggest four levels of ingestion during larval development. The first level includes stages II, III and IV, with average maximum consumption of about 40 nauplii/day; the second level includes stages V and VI, with consumption of approximately 55 nauplii/day; the third level includes stages VII and VIII, with consumption of 80-100 nauplii/day. The fourth level includes stages IX, X and XI, in which the high values for maximum ingestion (Im) exceed the load capacity of the medium. The low values for constant k (that may correspond to the adaptability of the food to prey characteristics, such as, size, mobility, etc.) obtained for stages IX, X and XI indicated that Artemia is not an adequate prey and there is necessity of a supplementary diet. The best relationship between predator and prey seemed to occur during stage IV Results obtained in the present work may subsidize future researches and serve as a guideline for practical considerations of feeding rates. (C) 2003 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Structural analyzes of the use of residues of tires in reinforced concrete

The search for an adequate destination to the tires without use is a problem for many countries. The use of tire rubber in concrete through the partial substitution of the small aggregate has for objective the withdrawal of this material of the environment besides serving as alternative material in places that present sand scarcity. However, to use this type of concrete in civil construction it's necessary to verify its structural behavior. The behavior of the adherence enters the bar of armor and the concrete surrounding it has decisive importance with relation to the load capacity of the structures of reinforced concrete. In this context, this work presents, argues and evaluates the results of the experimental studies for determination of the adherence tension according to pulling up assays pull-out normalized for CEB RC6 and also related in the ASTM C-234 in concrete with and without rubber residues. Armors of nominal diameter of 10,0; 12,5 and 16 mm had been used and concrete contend 10% of rubber fibres in substitution to the sand in volume.

Desenvolvimento e caracterização de compósito processados por RTM para aplicação aeroespacial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Índice de cone, capacidade de suporte de carga e teor de água de quatro solos da Fazenda Lageado, Botucatu/SP : correlações r mapas de isocompactação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem e mapas de capacidade suporte de carga de solos cultivados com cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Guia de parâmetros ergonômicos para indústrias fabricantes de embalagens plásticas para agrotóxicos

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Análise geoambiental dos grandes rios, aplicado ao potencial turístico e determinação da capacidade de carga turística: estudo de caso alto curso do Rio Paraná (PR e MS)

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE