913 resultados para Steel and concrete structures
Resumo:
A experiência dos engenheiros estruturais e os conhecimentos adquiridos pelo uso de materiais e novas tecnologias, têm ocasionado estruturas de aço e mistas (aço-concreto) de passarelas cada vez mais ousadas. Este fato tem gerado estruturas de passarelas esbeltas, e consequentemente, alterando os seus estados de limite de serviço e último associados ao seu projeto. Uma consequência direta desta tendência de projeto é o aumento considerável das vibrações das estruturas. Portanto, a presente investigação foi realizada com base em um modelo de carregamento mais realista, desenvolvido para incorporar os efeitos dinâmicos induzidos pela caminhada de pessoas. O modelo de carregamento considera a subida e a descida da massa efetiva do corpo em cada passo. A posição da carga dinâmica também foi alterada de acordo com a posição do pedestre sobre a estrutura e a função do tempo gerada, possui uma variação espacial e temporal. O efeito do calcanhar do pedestre também foi incorporado na análise. O modelo estrutural investigado baseia-se em uma passarela tubular (aço-concreto), medindo 82,5m. A estrutura é composta por três vãos (32,5 m, 20,0 m e 17,5 m, respectivamente) e dois balanços (7,5 m e 5,0 m, respectivamente). O sistema estrutural é constituído por perfis de aço tubular e uma laje de concreto, e é atualmente utilizada para travessia de pedestres. Esta investigação é realizada com base em resultados experimentais, relacionando a resposta dinâmica da passarela com as obtidas via modelos de elementos finitos. O modelo computacional proposto adota as técnicas de refinamento de malha, usualmente presente em simulações pelo método de elementos finitos. O modelo de elementos finitos foi desenvolvido e validado com resultados experimentais. Este modelo de passarela tubular permitiu uma avaliação dinâmica completa, investigando especialmente ao conforto humano e seus limites de utilização associados à vibração. A resposta dinâmica do sistema, em termos de acelerações de pico, foi obtida e comparada com os valores limites propostos por diversos autores e padrões de projeto. As acelerações de pico encontradas na presente análise indicou que a passarela tubular investigada apresentou problemas relacionados com o conforto humano. Por isso, foi detectado que este tipo de estrutura pode atingir níveis de vibrações excessivas que podem comprometer o conforto do usuário na passarela e especialmente a sua segurança.
Resumo:
Assim como em outras áreas do conhecimento a construção civil vem evoluindo ao longo dos anos. Grandes investimentos e elevadas taxas de demandas por novos projetos requerem uma maior velocidade na consolidação de obras. Neste cenário, ficam precários os estudos e pesquisas que avaliam a capacidade de novas tecnologias. Na área do concreto e estruturas de concreto armado, depara-se a associação de técnicas consolidadas à métodos inovadores. A utilização de polímeros como material de construção, como é o caso dos aditivos para concreto, dos tubos e conexões, das esquadrias e como adesivos, utilizados em ligações de aduelas de pontes, associados a fibras de vidro ou carbono para reforços estruturais e para fixação de armaduras ou conectores no caso de reparação de estruturas, oferecendo uma solidarização eficiente entre elementos estruturais. O presente trabalho visa avaliar uma pequena parcela de aplicação de materiais poliméricos, principalmente quanto a sua característica de aderência e colagem de barras de aço ao concreto. O desenvolvimento do estudo ocorreu sobre uma perspectiva de ensaios laboratoriais de arrancamento de barras coladas com resina epóxi em blocos de concreto, sendo estes resultados comparados com barras de aço concretadas em blocos de concreto. Desse modo o principal fator de comparação seria a tensão de aderência desenvolvida na área de contato da barra com o substrato. Alguns parâmetros foram inseridos para uma abordagem de maior amplitude, tais como variação do diâmetro da barra (φ = 10,0mm; φ = 12,5mm e φ = 16,0mm), do comprimento de ancoragem (múltiplos do diâmetro, sendo 5φ e 7,5φ) e da espessura da resina (1mm, 2mm e 3mm). De forma complementar procedeu-se ao ensaio de vigas bi-apoiadas submetidas à flexão visando representar o comportamento de uma recuperação/reforço estrutural aplicado em escala. Para avaliar o comportamento destas vigas, foram ensaiados dois espécimes, uma viga padrão concretada de uma única vez e outra submetida a um reparo estrutural, onde possuía a armadura inferior inserida posteriormente à concretagem inicial, colada com resina epóxi nas extremidades da viga.
Resumo:
Reinforced concrete structures are introduced in Spain mainly by French influence. This happens in the late nineteenth century, following the scheme operating through proprietary systems prevailing in Europe. Systems initially have poor scientific support reaching, even early twentieth century, an impediment to the development of concrete structures, due to the lack of knowledge shown, as well as due to a series of accidents. Therefore, from the end of the first decade of the past century are enacted a series of regulations in many countries, that will change the design and calculation of reinforced concrete structure. The knowledge of the environment of the patent systems, its beginnings and the circumstances of their application allow us to understand the constraints of the early concrete structures, as presented in the Bilbao wine store (1906).
Resumo:
A utilização de treliças para o escoramento de elementos estruturais de concreto armado e aço é considerada uma solução eficaz para o atual sistema de construção de engenharia civil. Uma mudança de atitude no processo de construção, associado com a redução dos custos causou um aumento considerável na utilização de treliças tridimensionais em aço com maior capacidade de carga. Infelizmente, o desenho destes sistemas estruturais baseia-se em cálculos muito simplificados relacionadas com vigas de uma dimensão, com propriedades de inércia constantes. Tal modelagem, muito simplificada, não pode representar adequadamente a resposta real dos modelos estruturais e pode levar a inviabilidade econômica ou mesmo inseguro desenho estrutural. Por outro lado, estas estruturas treliçadas estão relacionadas com modelos de geometria complexa e são desenhados para suportar níveis de cargas muito elevadas. Portanto, este trabalho de investigação propôs modelos de elementos finitos que representam o caráter tridimensional real do sistema de escoramento, avaliando o comportamento estático e dinâmico estrutural com mais confiabilidade e segurança. O modelo computacional proposto, desenvolvido para o sistema estrutural não linear de análise estática e dinâmica, aprovou as habituais técnicas de refinamento de malha presentes em simulações do método de elementos finitos, com base no programa ANSYS [1]. O presente estudo analisou os resultados de análises linear-elástica e não linear geométrica para ações de serviço, físicos e geométricos para as ações finais. Os resultados do presente estudo foram obtidas, com base na análise linear-elástica e não linearidade geométrica e física, e comparados com os fornecidos pela metodologia simplificada tradicional de cálculo e com os limites recomendadas por normas de concepção.
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Adaptada dos conceitos da produção enxuta, a construção enxuta é uma filosofia de gestão da produção voltada à construção civil. Dos cinco princípios enxutos em que se baseia, o que mais tem se estudado desde a publicação do Relatório Técnico n72 Aplicação da Nova Filosofia de Produção à Construção (publicado pelo CIFE Center for Integrated Facility Engineering, ligado à Universidade de Stanford, EUA) é o Fluxo Contínuo. A idéia de manter o fluxo contínuo está diretamente ligada à continuidade da produtividade, ou seja, manter a produtividade em uma taxa constante. Aplicar o conceito enxuto de fluxo contínuo através da manutenção das taxas de produtividade significa gerenciar o empreendimento de modo que a execução das atividades se mantenha de acordo com os parâmetros estabelecidos durante a fase de planejamento. Por meio de ferramentas enxutas de gerenciamento é feita a simulação em Excel de três atividades pertencentes ao processo de execução de lajes prediais de edifícios construídos em estruturas metálicas: steel deck, armação e concretagem. A elaboração da planilha possibilita a avaliação das perdas ocorridas durante a execução das atividades sob a ótica do conceito de atrasos e esperas. A soma destas perdas resulta ainda em dois efeitos distintos considerados como perdas acumuladas e perdas compensadas, proporcionando ao gerente do empreendimento dados consistentes para traçar estratégicas para eliminação do desperdício ou uma antevisão dos desperdícios que podem estar associados à execução das atividades se estas forem mal planejadas.
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O conhecimento do tema da interação solo-estrutura permite que as edificações sejam projetadas de maneira mais realista com o comportamento físico. Há décadas atrás seria inviável um dimensionamento considerando a deformabilidade do solo de fundação, e as estruturas eram dimensionadas adotando-se as fundações como indeslocáveis, sob uma base rígida. Essa consideração conduz a respostas estruturais inadequadas, por vezes comprometendo a segurança e a estabilidade do conjunto estrutural. Atualmente, o avanço tecnológico permite a obtenção de resultados de milhões de cálculos matemáticos em questões de segundos, podendo-se obter soluções mais arrojadas e dinâmicas, facilitando o dimensionamento estrutural de forma a atender ao novo padrão de construção e arquitetura. A relevância de tal assunto motivou a análise numérica de um edifício de 4 pavimentos de estrutura mista (aço-concreto), considerando o efeito da interação solo-estrutura. As análises foram conduzidas com o programa ANSYS, de elementos finitos, substituindo-se os apoios indeslocáveis por molas discretas, lineares e elásticas, com rigidez equivalente ao solo, conforme hipótese de Winkler. Os parâmetros dos solos de fundação foram adquiridos a partir de correlações empíricas existentes na literatura e da utilização do programa computacional PLAXIS para a determinação das constantes elásticas das molas. Neste trabalho, foram comparados os resultados de reações verticais, esforços normais, momentos fletores e deslocamentos da estrutura obtidos pelo modelo clássico de projeto, que considera apoios indeslocáveis, e pelo modelo de Winkler, que considera a interação solo-estrutura. As análises foram executadas para seis diferentes tipos de solos argilosos, siltosos e arenosos. Os resultados obtidos mostraram claramente a redistribuição dos momentos fletores, esforços normais e reações verticais nos pilares com diferenças significativas para os pilares de canto e periféricos. Observou-se uma tendência de alívio dos esforços nos pilares mais solicitados, adotando a estrutura assentada em uma base rígida. As análises ressaltaram a relevância da interação solo-estrutura, com efeitos provenientes do rearranjo do solo de fundação nos elementos estruturais das edificações.
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Passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) e de aço são frequentemente submetidas a ações dinâmicas de magnitude variável, devido à travessia de pedestres sobre a laje de concreto. Estas ações dinâmicas podem produzir vibrações excessivas e dependendo de sua magnitude e intensidade, estes efeitos adversos podem comprometer a confiabilidade e a resposta do sistema estrutural e, também, podem levar a uma redução da expectativa de vida útil da passarela. Por outro lado, a experiência e o conhecimento dos engenheiros estruturais em conjunto com o uso de novos materiais e tecnologias construtivas têm produzido projetos de passarelas mistas (aço-concreto) bastante arrojados. Uma consequência direta desta tendência de projeto é um aumento considerável das vibrações estruturais. Com base neste cenário, esta dissertação visa investigar o comportamento dinâmico de três passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) localizadas no Rio de Janeiro, submetidas ao caminhar humano. Estes sistemas estruturais são constituídos por uma estrutura principal de aço e laje em concreto e são destinados à travessia de pedestres. Deste modo, foram desenvolvidos modelos numérico-computacionais, adotando-se as técnicas tradicionais de refinamento presentes em simulações do método de elementos finitos, com base no uso do software ANSYS. Estes modelos numéricos permitiram uma completa avaliação dinâmica das passarelas investigadas, especialmente em termos de conforto humano. As respostas dinâmicas foram obtidas em termos de acelerações de pico e comparadas com valores limites propostas por diversos autores e normas de projeto. Os valores de aceleração de pico e aceleração rms encontrados na presente investigação indicaram que as passarelas analisadas apresentaram problemas relacionados com o conforto humano. Assim sendo, considerando-se que foi detectado que estas estruturas poderiam atingir níveis elevados de vibração que possam vir a comprometer o conforto dos usuários, foi verificado que uma estratégia para o controle estrutural era necessária, a fim de reduzir as vibrações excessivas nas passarelas. Finalmente, uma investigação foi realizada com base em alternativas de controle estrutural objetivando atenuar vibrações excessivas, a partir do emprego de sistemas de atenuadores dinâmicos sintonizados (ADS).
Resumo:
As pontes rodoviárias metálicas e mistas (aço-concreto) são submetidas a um grande número de carregamentos repetitivos de diferentes magnitudes, ao longo do tempo. Estas ações dinâmicas podem causar a nucleação de fraturas ou mesmo a propagação destas sobre o sistema estrutural. A depender da magnitude, estes efeitos podem comprometer o sistema estrutural e a sua confiabilidade, além de reduzir a vida útil das pontes. Assim sendo, neste trabalho de pesquisa foi investigada a resposta dinâmica de uma ponte mista (aço-concreto), simplesmente apoiada, com vão de 40,0 m, submetida ao tráfego de veículos sobre a superfície irregular do pavimento. Para tal um modelo numérico representativo do sistema estrutural foi desenvolvido com base no emprego do programa ANSYS, por meio do uso de técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos. Um estudo paramétrico foi desenvolvido para identificar, de forma qualitativa e quantitativa, o efeito das irregularidades do pavimento sobre o comportamento dinâmico da ponte mista investigada. Em seguida, a verificação do projeto à fadiga do sistema misto foi realizada, com base no emprego do algoritmo de contagem de ciclos Rainflow e em curvas S-N associadas às principais normas de projeto sobre o tema. As conclusões deste trabalho de pesquisa alertam aos engenheiros estruturais para a possibilidade concreta acerca do aumento do dano por fadiga, relacionado às ações dinâmicas de veículos trafegando sobre o tabuleiro de pontes em aço e mistas (aço-concreto).
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A strategy to extract turbulence structures from direct numerical simulation (DNS) data is described along with a systematic analysis of geometry and spatial distribution of the educed structures. A DNS dataset of decaying homogeneous isotropic turbulence at Reynolds number Reλ = 141 is considered. A bandpass filtering procedure is shown to be effective in extracting enstrophy and dissipation structures with their smallest scales matching the filter width, L. The geometry of these educed structures is characterized and classified through the use of two non-dimensional quantities, planarity' and filamentarity', obtained using the Minkowski functionals. The planarity increases gradually by a small amount as L is decreased, and its narrow variation suggests a nearly circular cross-section for the educed structures. The filamentarity increases significantly as L decreases demonstrating that the educed structures become progressively more tubular. An analysis of the preferential alignment between the filtered strain and vorticity fields reveals that vortical structures of a given scale L are most likely to align with the largest extensional strain at a scale 3-5 times larger than L. This is consistent with the classical energy cascade picture, in which vortices of a given scale are stretched by and absorb energy from structures of a somewhat larger scale. The spatial distribution of the educed structures shows that the enstrophy structures at the 5η scale (where η is the Kolmogorov scale) are more concentrated near the ones that are 3-5 times larger, which gives further support to the classical picture. Finally, it is shown by analysing the volume fraction of the educed enstrophy structures that there is a tendency for them to cluster around a larger structure or clusters of larger structures. Copyright © 2012 Cambridge University Press.
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A concise quantitative model that incorporates information on both environmental temperature M and molecular structures, for logarithm of octanol-air partition coefficient (K-OA) to base 10 (logK(OA)) of PCDDs, was developed. Partial least squares (PLS) analysis together with 14 quantum chemical descriptors were used to develop the quantitative relationships between structures, environmental temperatures and properties (QRSETP) model. It has been validated that the obtained QRSETP model can be used to predict logK(OA) of other PCDDs. Molecular size, environmental temperature (T), q(+) (the most positive net atomic charge on hydrogen or chlorine atoms in PCDD molecules) and E-LUMO (the energy of the lowest unoccupied molecular orbital) are main factors governing logK(OA) of PCDD/Fs under study. The intermolecular dispersive interactions and thus the size of the molecules play a leading role in governing logK(OA). The more chlorines in PCDD molecules, the greater the logK(OA) values. Increasing E-LUMO values of the molecules leads to decreasing logK(OA) values, implying possible intermolecular interactions between the molecules under study and octanol molecules. Greater q(+) values results in greater intermolecular electrostatic repulsive interactions between PCDD and octanol molecules and smaller logK(OA) values. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.
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The geometrical parameters and electronic structures of C60, (A partial derivative C60) (A = Li, Na, K, Rb, Cs) and (H partial derivative C60) (H = F, Cl, Br, I) have been calculated by the EHMO/ASED (atom superposition and electron delocalization) method. When putting a central atom into the C60 cage, the frontier and subfrontier orbitals of (A partial derivative C60) (A = Li, Na, K, Rb, Cs) and (H partial derivative C60) (H = F, Cl) relative to those of C60 undergo little change and thus, from the viewpoint of charge transfer, A (A = Li, Na, K, Rb, Cs) and H (H = F, Cl) are simply electron donors and acceptors for the C60 cage resPeCtively. Br is an electron acceptor but it does influence the frontier and subfrontier MOs for the C60 cage, and although there is no charge transfer between I and the C60 cage, the frontier and subfrontier MOs for the C60 cage are obviously influenced by I. The stabilities DELTAE(X) (DELTAE(X) = (E(X) + E(C60)) - E(x partial derivative C60)) follow the sequence I < Br < None < Cl < F < Li < Na < K < Rb < Cs while the cage radii r follow the inverse sequence. The stability order and the cage radii order have been explained by means of the (exp-6-1) potential.
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Deprotonation of (ArNHPPh2NAr2)-N-1 (H[NPN](n), n = 1 - 10) by Ln(CH2SiMe3)(3)(THF)(2) (Ln = Lu, Y, Sc, Er) generated a series of rare-earth metal bis(alkyl) complexes [NPN](n)Ln(CH2SiMe3)(2)(THF)(2) (1-10), which under activation with [Ph3C][B(C6F5)(4)] and AliBu(3) were tested for isoprene polymerization. The correlation between catalytic performances and molecular structures of the complexes has been investigated. Complexes 1-5 and 8, where Ar-1 is nonsubstituted or ortho-alkyl-substituted phenyl, adopt trigonal-bipyramidal geometry. The Ar-1 and Ar-2 rings are perpendicular in 1-4 and 8 but parallel in 5. When Ar-1 is pyridyl, the resultant lutetium and yttrium complexes 9a and 9b adopt tetragonal geometry with the ligand coordinating to the metal ions in a N,N,N-tridentate mode, whereas in the scandium analogue 9c, the ligand coordinates to the Sc3+ ion in a N,N-bidentate mode. These structural characteristics endow the complexes with versatile catalytic performances, With increase of the steric bulkiness of the ortho-substituents Ar-1 and Ar-2, the 3,4-selectivity increased stepwise from 81.6% for lutetium complex 1 to 96.8% for lutetium complex 6 and to 97.8% for lutetium complex 7a. However, further increase of the steric bulk of the ligand led to a slight drop of 3,4-selectivity for the attached complex 5 (95.1%).
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Four individual quadruplexes, which are self-assembled in ammonium acetate solution from telomeric sequences of closely related DNA strands - d(G(4)T(4)G(4)), d(G(3)T(4)G(4)), d(G(3)T(4)G(3)), and d(G(4)T(4)G(3)) - have been detected in the gas phase using electrospray ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (ESI-FTICR-MS). The bimolecular quadruplexes associate with the same number of NH4+ in the gas phase as NMR shows that they do in solution. The quadruplex structures formed in solution are maintained in the gas phase. Furthermore, the mass spectra show that the bimolecular quadruplexes generated by the strands d(G(3)T(4)G(3)) and d(G(4)T(4)G(3)) are unstable, being converted into trimolecular and tetramolecular structures with increasing concentrations of NH4+ in the solution. Circular dichroism (CD) spectra reveal structural changes during the process of strand stoichiometric transitions, in which the relative orientation of strands in the quadruplexes changes from an antiparallel to a parallel arrangement. Such changes were observed for the strand d(G(4)T(4)G(3)), but not for the strand d(G(3)T(4)G(3)). The present work provides a significant insight into the formation of various DNA quadruplexes, especially the higher-order species.
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Three prototypes of dinuclear complexes were obtained from the reactions of dilithium 1,2-dicarbacloso-dodecaborane-1,2-dichalcogenolates, (B10H10)C-2-(ELi)(2) (E = S, Se), with CpFe(CO)(2)Cl (1), CpRu(PPh3)(2)Cl (2), or [Cp*RuCl2](2) (3), respectively, and their structures have been determined by X-ray crystallography.
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Research on corrosion of steel structures in various marine environments is essential to assure the safety of structures and can effectively prolong their service life. In order to provide data for anticorrosion design of oil exploitation structures in the Bohai Bay, the corrosion behaviour and properties of steel in beach soil, using typical steel samples (Q235A carbon steel and API 5Lx52 pipeline steel) buried 0.5, 1.0 and 1.5 m deep under typical beach soils in Tanggu, Yangjiaogou, Xingcheng, Yingkou and Chengdao for 1-2 years were studied. The carbon steel and pipeline steel were both corroded severely in the beach soil, with the form of corrosion being mainly uniform with some localised attack (pitting corrosion). The corrosion rate of the carbon steel was up to 0.16 mm/year with a maximum penetration depth of 0.76 mm and that of the pipeline steel was up to 0.14 mm/year, with a maximum penetration depth of 0.53 mm. Compared with carbon steel, the pipeline steel generally had better corrosion resistance in most test beach soils. The corrosion rates and the maximum corrosion depths of carbon steel and pipeline steel were in the order: Tanggu>Xingcheng>Chengdao>Yingkou>Yangjiaogou with corrosion altering with depth of burial. The corrosion of steel in the beach soil involves a mixed mechanism with different degrees of soil aeration and microbial activity present. It is concluded that long term in situ plate laying experiments must be carried out to obtain data on steel corrosion in this beach soil environment so that the effective protection measures can be implemented.