Uma implementação geral de elementos de contorno e sua aplicação a problemas de flexão de placas

o presente trabalho aborda a aplicação do método dos elementos de contorno (MEC) para solução de problemas de flexão linear e geometricamente não-linear de placas semiespessas. Os modelos de placa empregados consideraram a influência do cisalhamento através de teorias de primeira ordem, especificamente as de Mindlin e Reissner. Uma formulação integral unificada dos modelos de placa utilizados é desenvolvida para o operador de Navier do problema, onde foram mantidos alguns termos de ordem superior no tensor deformação de Green. A formulação integral do problema de membrana acoplado ao de flexão é igualment desenvolvida, levando a um sistema de equações integrais não-lineares que descreve completamente problemas de placas que envolvem grandes deslocamentos. Estas equações podem ser particularizadas para problemas de flexão linear e estabilidade elástica. Tendo em vista a necessidade de se considerar derivadas dos deslocamentos translacionais, as equações integrais correspondentes ao gradiente dos deslocamentos também foram deduzidas, caracterizando uma formulação hipersingular. o método empregado para solução numérica do sistema de equações integrais foi o método direto dos elementos de contorno. Um tratamento das integrais fortemente singulares presentes nas equações foi realizado, baseado em expansões assint6ticas dos núcleos. Deste procedimento resulta uma abordagem regularizada que emprega apenas quadraturas padrão de Gauss-Legendre.

Modelo numérico para análise à flexão de elementos estruturais com protensão aderente e não aderente

Na protensão não aderente, a armadura permanece livre para se movimentar ao longo de seu perfil em todas as seções com exceção das de ancoragem. Não há aderência entre concreto e armadura, e a hipótese da compatibilidade de deformações entre o aço e concreto não é aplicável, tornando inviável o desenvolvimento de uma solução analítica. Visando colaborar para a maior compreensão do comportamento à flexão das estruturas com protensão não aderente e para o desenvolvimento de critérios nacionais de projeto, um modelo numérico foi implementado utilizando o elemento finito do tipo híbrido para pórticos planos. Nesta formulação, a equação para as solicitações ao longo do elemento é a função de interpolação, e as forças as variáveis interpoladas. Como esta função resulta das condições de equilíbrio, sem hipóteses arbitrárias, o método é considerado exato para forças e curvaturas. Elementos longos são possíveis, de maneira que um único elemento finito pode ser utilizado para um vão de viga ou pilar, reduzindo o esforço computacional. O caráter exato da formulação contribui para a boa modelagem dos cabos não aderentes, já que a tensão nestas armaduras depende das curvaturas de todas as seções do elemento. O modelo numérico proposto prevê a não linearidade geométrica, carregamentos cíclicos e a construção composta. Relações constitutivas já consolidadas na literatura são empregadas para os materiais. A cadeia de Maxwell é utilizada para representar o comportamento reológico do concreto e do aço de protensão, respeitando as características de envelhecimento de cada material. Inúmeros exemplos são apresentados, permitindo a comparação entre resultados numéricos e experimentais Uma análise paramétrica foi realizada, caracterizando o desempenho do modelo numérico frente a variações nos parâmetros de entrada. Discutem-se, ainda, dois critérios de ruptura para a utilização do modelo numérico no estudo do comportamento à flexão das estruturas com protensão não aderente. Os resultados indicam o bom desempenho do modelo numérico e a sua adequação para a realização de pesquisas sobre o assunto.

Verificação de seções de concreto armado solicitadas por flexão composta à fadiga

Neste trabalho, apresenta-se um programa de computador criado para automatizar os procedimentos para a verificação à fadiga de seções de concreto armado, submetidas a solicitações normais, conforme as recomendações do Projeto de revisão da NBR 6118/2001 (Texto conclusivo). o programa calcula as tensões e as variações de tensões, necessárias para as verificações, no regime elástico (estádio 11),qualquer que seja a solicitação (reta ou desviada) e qualquer que seja a seção transversal da barra (suposta poligonal). Este programa tem grande utilidade prática na verificação de lajes, vigas e pilares de concreto armado. Devido à sua simplicidade e à quantidade de conhecimentos básicos, de cálculo diferencial e integral, cálculo numérico, geometria das massas, resistência dos materiais e concreto armado, envolvidos no seu desenvolvimento, pode ser usado também para fins didáticos.

Verificação do estado limite de serviço de abertura das fissuras em seções de concreto armado submetidas à flexão simples

Este trabalho apresenta um programa que tem por finalidade automatizar os procedimentos de verificação do estado limite de serviço de abertura das fissuras em seções retangulares e T de concreto armado, submetidas à flexão simples, conforme as recomendações da norma NBR 6118/2003 – Projeto de Estruturas de Concreto. O programa foi implementado na linguagem de programação Microsoft Visual Basic, aproveitando os recursos fornecidos por esta linguagem, que propiciam o desenvolvimento de uma entrada de dados amigável, típica do ambiente Windows. A fissuração, em elementos de concreto armado, ocorre quando as tensões de tração no concreto excedem a sua capacidade resistente. Nos elementos fissurados, as aberturas das fissuras devem ser controladas. Segundo as recomendações da norma, o valor característico da abertura das fissuras não deve ultrapassar determinados valores admissíveis. No procedimento implementado, são determinadas as aberturas das fissuras considerando-se o conjunto de barras da armadura tracionada e a camada mais tracionada da armadura, com o propósito de estabelecer a situação mais desfavorável. O programa tem também a pretensão de auxiliar estudantes de engenharia na compreensão do fenômeno da fissuração, fornecendo valores de elementos que caracterizam o funcionamento da peça fletida.

Avaliação do impacto da rigidez e da flexibilização normativa, no âmbito do governo federal, sobre a eficiência dos processos de aquisição e contratação

Governmental acquisitions, in Brazil, must be proceeded, as a rule, by means of licitation. Though this principle became constitutional rule only from 1988's Constitution, its existence in Brazilian legal system retraces century XV: by that time, the Filipinas Ordinations ruled it in one only law article. Since then, several rules of law had been incorporated to the Brazilian governmental acquirement system, especially during century XX, hardening the procedures and restricting public manager's discritionarity. Current governmental acquirement system was instituted by the Law nº 8,666/1993, which, however, did not disrupt previous system: with few innovations and more restrictions, it only copied the instruments in the system of the Decree nº 2,300/1986 and previous ones. In its original text, Law nº 8,666/1993 had three licitation procedures for acquisitions - concorrência, tomada de preços, convite - and the exceptional procedures - dispensa and inexigibilidade. Once revealed itself a rigid system, several measures were implemented in order to make it more flexible, having for objectives celerity and price reduction, from discrete alterations of articles of laws to the creation of pregão as a new licitation procedure - initially, there was only the pregão presencial, proceeded face to face - and no longer, the pregão eletrônico, proceeded through web. This research focuses the analysis of the impact of the rigidity / flexibility on Government acquirement system. Despite specialized literature, studies carried through for governmental agencies and state publicity praises the results reached with the use of the pregão eletrônico, the analyses that lead to such conclusion are based on questionable premises. The studies on the efficiency of the pregão eletrônico restrict this concept to its economic dimension, interpreting it as costs reduction. Beyond, the methodology of analysis of this cost reduction has for reference hypothetical values which are also defined by random standards. Here it is, therefore, the objective of this study: to analyze, from the perception of the public managers, the relation between flexibility or rigidity of a procedure and its efficiency, under a multidimensional perspective - taking into consideration, beyond the prices gotten for objects, the time of transaction, the quality of objects and the security of the procedure. From the answers to the questionnaires applied to licitation managers and to members of licitations permanent commissions it was raisen three kinds of information: descriptive data concerning to the ordinal or nominal variables, extracted from the analysis of the objective fields of the questionnaire; not-structuralized, extracted directly from the subjective fields of the questionnaire; e, finally, treated data, extracted from the hypotheses formulated in the research and statistically analyzed. The reflections on the information allowed concluding that the acquirement governmental procedures flexibility extends its efficiency. Restricted the analysis to the pregão eletrônico, it is concluded that it is more efficient under the economic and time perspectives, in relation to the classic procedures; however, under the perspective of the security it does not significantly differs from those; under the qualitative perspective, it is less efficient than the classic procedures, implying in the reduction of the quality of acquired or contracted objects.

A rigidez do preço e a estratégia do valor econômico como vantagem competitiva em mercados oligopolizados

Nosso estudo tem como um dos seus objetivos revisar conceitos tradicionais de formação de preços na indústria, bem como as novas propostas e estratégias de competitividade que surgiram com o acirramento da concorrência e o estreitamento dos preços praticados pelos concorrentes. Para atingirmos o nosso objetivo, sempre tendo como preocupação primária as implicações sobre os preços e a competitividade, estaremos abordando questões importantes inerentes ao ciclo de vida do produto, tais como: - a percepção de qualidade na ótica do consumidor e - as estratégias de liderança de custos e diferenciação. Finalmente, pretendemos estudar os aspectos estratégicos de preço, custo e diferenciação no lançamento de um carro popular, introduzido em um mercado profundamente modificado, em termos de preço e qualidade, pela abertura às importações, e que, especialmente no segmento em questão, sofreu o acirramento da concorrência entre os produtores locais.

Desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelátiscos em túnel de vento

Com o desenvolvimento de materiais mais resistentes, técnicas construtivas mais modernas e a crescente valorização dos terrenos nos centros das grandes cidades, criou-se um ambiente propício à construção de edificações mais altas, leves, flexíveis, menos amortecidas, e, portanto, mais susceptíveis a problemas associados à resposta dinâmica frente à ação do vento. Em algumas situações, quando há ressonância, a parcela flutuante da resposta estrutural devido à ação do vento pode chegar a representar 2/3 da resposta total. Os métodos analíticos atualmente existentes para determinação da resposta flutuante induzida pela ação do vento geralmente conduzem a resultados pouco confiáveis. Em vista desse fato, os ensaios em túnel de vento ainda são a ferramenta mais precisa e robusta para o estudo do comportamento dinâmico de estruturas civis. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelásticos de estruturas alteadas, visando a determinação da parcela flutuante da resposta à ação do vento nos dois modos fundamentais de vibração livre (flexão em duas direções ortogonais). Este suporte pode ser empregado em testes de modelos de diferentes geometrias, e permite que, com grande facilidade, sejam ajustados o amortecimento estrutural, rigidez e inércia, individualmente em cada direção. Com o objetivo de verificar o correto funcionamento do equipamento e a validade dos resultados por ele obtidos, foram realizados testes com um modelo do edifício alto padrão “CAARC Standard Tall Building”. No trabalho são apresentados e discutidos os resultados dos ensaios, realizados no Túnel de Vento Professor Joaquim Blessmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Estudo do comportamento mecânico de um solo laterítico estabilizado com cal, aplicado à pavimentação

Esta dissertação apresenta resultados de um estudo laboratorial sobre o comportamento mecânico de um solo laterítico estabilizado com cal cálcica e com cal dolomítica. Este tipo de mistura foi empregado em um pavimento experimental construído na rodovia BR-377/RS, próximo à cidade de Cruz Alta, no final dos anos 60. O estudo incluiu a caracterização do solo (Latossolo Vermelho), além de ensaios de compactação, difratometria de raios-X, compressão simples, tração por compressão diametral, tração na flexão, módulo de resiliência e durabilidade, do solo e das misturas solo-cal. Determinaram-se as influências do teor e tipo de cal e do tempo de cura, nas resistências à compressão simples e à tração e no módulo de resiliência. Estudou-se também a durabilidade de algumas misturas a ciclos de molhagem e secagem, e o efeito da demora na compactação na resistência à compressão simples. Adotaram-se teores de 3%, 4% e 5% de cal, e tempos de cura de até 168 dias. Os resultados da dosagem mostraram que o solo é reativo à cal, sendo necessário um teor de 3% de cal para sua estabilização. A mistura de solo + 4% de cal cálcica, (a mesma empregada no pavimento experimental), após 28 dias de cura, apresentou elevadas resistências à compressão simples (1.519 kPa), à tração na compressão diametral (216 kPa), bem como elevados módulos de resiliência (10.772 MPa) Contudo, observou-se que após terem atingido valores máximos, a resistência e a rigidez das misturas solo-cal diminuíram com tempos de cura mais longos, possivelmente devido à formação de CaCO3 e/ou produtos expansivos (etringita e taumasita). Complementarmente, realizou-se uma análise paramétrica de pavimentos com camadas de base e/ou sub-base de solo-cal, determinando-se curvas que relacionam a vida de fadiga da camada cimentada com a sua espessura e módulo de resiliência. Observou-se que a adoção de bases e sub-bases estabilizadas faz com que os revestimentos asfálticos trabalhem apenas à compressão, não sofrendo ruptura por fadiga. No global, as misturas solo-cal estudadas apresentaram comportamento aceitável para utilização em camadas de base e/ou sub-base de pavimentos, constituindo-se em alternativa para pavimentação, especialmente em regiões carentes de agregados.

Rigidez de política fiscal e default na dívida soberana

Este trabalho tem como objetivo investigar as implicações quantitativas do modelo de rigidez de política fiscal desenvolvido por Gonçalves e Guimaraes (2012) e responder se ele é capaz de gerar mais defaults em equilíbrio sem se utilizar de uma forte hipótese ad hoc acerca dos custos em termos do produto de um calote na dívida soberana, a fim de conseguir gerar os resultados desejados de acordo com o que se observa nos dados econômicos, isto é, que os calotes tendem a ocorrer em tempos ruins. A principal hipótese deste modelo é que o Governo não pode se comprometer com um ajuste fiscal para repagar a dívida que está vencendo porque ele escolhe a alíquota de imposto no período anterior. Logo, ao se deparar com um produto baixo em determinado período, o soberano não pode ajustar a arrecadação a fim de fazer frente às suas obrigações e se vê diante da decisão de aumentar o nível do endividamento ou de repudiar sua dívida e não pagá-la. Nos resultados, tem-se que a rigidez fiscal aumenta a ocorrência de defaults em pelo menos uma ordem de magnitude comparado a outros modelos quantitativos de dívida soberana e ajuda a explicar a ocorrência de calotes em períodos de baixo produto na Economia.

Modelação e estudo paramétrico do comportamento de vigas de betão armado com Varões de GFRP

A introdução de um novo material para a execução de estruturas, implica um amplo estudo sobre o mesmo, para que seja aceite como um material de utilização, ou solução, corrente na engenharia civil. Os varões plásticos reforçados com fibra de vidro, GFRP,apresentam-se com diversas vantagens para uma solução de substituição das tradicionais armaduras de aço no betão armado. Um Estado da Arte foi apurado para determinar o ponto de situação do conhecimento e dos estudos realizados por vários autores, desde o início das pesquisas até aos mais recentes estudos disponíveis. Neste seguimento, o presente estudo incide na análise do comportamento à flexão de vigas contínuas de betão armado com varões de GFRP, submetidas a um carregamento distribuído. O trabalho realiza-se com base em 18 modelos de elementos finitos para uma análise paramétrica, sendo os parâmetros estudados, o vão, a percentagem de armadura de flexão e a esbelteza da secção. Para validação do modelo foram, modeladas 7 vigas reais ensaiadas no âmbito de trabalhos de investigação de dois autores Os resultados das modelações das análises paramétricas foram comparados com uma análise elástica e uma análise plástica, utilizando a metodologia do ACI 440.1R-06, para a carga última de dimensionamento. Outras comparações foram feitas através dos limites de deformação do EN 1992-1-1, 2004. Analisa-se a distribuição de esforços, não elásticos, devido à perda de rigidez da viga. Os modelos das vigas mais esbeltas e com menor percentagem de armadura mostraram maior concordância com a análise realizada. As deformações comparadas com o limite L/250 mostram concordância de resultados.

Compósitos poliméricos a base de fibras de licuri: efeitos da hibridização e do envelhecimento ambiental acelerado

The gradual replacement of conventional materials by the ones called composite materials is becoming a concern about the response of these composites against adverse environmental conditions, such as ultraviolet radiation, high temperature and moist. Also the search for new composite using natural fibers or a blend of it with synthetic fibers as reinforcement has been studied. In this sense, this research begins with a thorough study of microstructural characterization of licuri fiber, as a proposal of alternative reinforcement to polymeric composites. Thus, a study about the development of two composite laminates was done. The first one, involving only the fiber of licuri and the second comprising a hybrid composite based of fiber glass E and the fiber of licuri, in order to know the performance of the fiber when of fiber across the hybridization process. The laminates were made in the form of plates using the tereftálica ortho-polyester resin as matrix. The composite laminate made only by licuri fiber had two reinforcing fabric layers of unidirectional licuri and the hybrid composite had two reinforcing layers of unidirectional licuri fabric and three layers of fiber short glass-E mat. Finally, both laminates was exposed to aging acceleration in order to study the influence of environmental degradation involving the mechanical properties and fracture characteristics thereof. Regarding the mechanical properties of composites, these were determined through uniaxial tensile tests, uniaxial compression and three bending points for both laminates in original state, and uniaxial tensile tests and three bending points after accelerated aging. As regards the study of structural degradation due to aging of the laminates, it was carried out based on microscopic analysis and microstructure, as well as measuring weight loss. The characteristics of the fracture was performed by macroscopic and microscopic (optical and SEM) analysis. In general, the laminated composites based on fiber licuri showed some advantages in their responses to environmental aging. These advantages are observed in the behavior related to stiffness as well as the microstructural degradation and photo-oxidation processes. However, the structural integrity of this laminate was more affected in case the action of uniaxial tensile loads, where it was noted a lower rate of withholding his last resistance property

Plásticos reforçados a base de tecidos híbridos: efeitos da anisotropia e geometria normativa na caracterização mecânica e da fratura

As most current studies, reinforced plastics have been, in recent years, a viable alternative in building structural elements of medium and large, since the lightness accompanied by high performance possible. The design of hybrid polymer composites (combination of different types of reinforcements) may enable structural applications thereof, facing the most severe service conditions. Within this class of composite materials, reinforced the underlying tissues hybrid high performance are taking space when your application requires high load bearing and high rigidity. The objective of this research work is to study the challenges in designing these fabrics bring these materials as to its mechanical characterization and fracture mechanisms involved. Some parameters associated with the process and / or form of hybridization stand out as influential factors in the final performance of the material such as the presence of anisotropy, so the fabric weave, the process of making the same, normative geometry of the specimens, among others. This sense, four laminates were developed based hybrid reinforcement fabrics involving AS4 carbon fiber, kevlar and glass 49-E as the matrix epoxy vinyl ester resin (DERAKANE 411-350). All laminates were formed each with four layers of reinforcements. Depending on the hybrid fabric, all the influencing factors mentioned above have been studied for laminates. All laminates were manufactured industrially used being the lamination process manual (hand-lay-up). All mechanical characterization and study of the mechanism of fracture (fracture mechanics) was developed for laminates subjected to uniaxial tensile test, bending in three and uniaxial compression. The analysis of fracture mechanisms were held involving the macroscopic, optical microscopy and scanning electron microscopy

The position effect of structural Eucalyptus round timber on the flexural modulus of elasticity

A madeira roliça possui grande emprego nas construções civis, desempenhando a função de vigas, colunas, fundações, postes para distribuição de energia elétrica, entre outras, apresentando a vantagem de não ser processada, como é o caso da madeira serrada. O projeto envolvendo elementos roliços requer, além de outras variáveis estruturais, o conhecimento do módulo de elasticidade. No Brasil, os documentos normativos que tratam da determinação das propriedades de rigidez e resistência para peças roliças de madeira estão em vigência há mais de vinte anos sem revisão técnica. A madeira roliça, por geralmente possuir eixo com curvatura não nula, pode apresentar, segundo a posição da peça no ensaio de flexão, valores diferentes do módulo de elasticidade. Este trabalho tem como objetivo analisara influência da posição de peças roliças de madeira de Eucalyptus grandis na determinação do módulo de elasticidade na flexão. O ensaio de flexão utilizado é o de três pontos, sendo cada peça avaliada em duas posições distintas, definidas mediante o giro da seção transversal em torno do eixo. Os resultados encontrados indicam a necessidade do ensaio de flexão em, pelo menos, duas posições distintas da peça.

Estudo numérico do comportamento de muros de arrimo em alvenaria estrutural de blocos vazados

Usually masonry structures has low tension strength, hence the design to flexural efforts can results in high reinforcement ratio, specification of high unit and prism strength, structural members with larger section dimensions and modification in structural arrangement to be possible to use masonry members. The main objective of this study is to evaluate the stiffness, the efforts distribution and the effect of horizontal elements (girders) and vertical elements (counterforts) distribution on the behavior of masonry blocks retaining walls. For this purpose, numerical modeling was performed on typical retaining wall arrangements by varying the amount and placement of horizontal and vertical elements, beyond includes elements simulating the reactions of the soil supporting the foundation of the wall. The numerical modeling also include the macro modeling strategy in which the units, mortar and grout are discretized by a standard volume that represents the masonry elastic behavior. Also, numerical model results were compared with those ones of simplified models usually adopted in bending design of masonry elements. The results show horizontal displacements, principal and shear stresses distribution, and bending moments diagrams. From the analysis it was concluded that quantity and manner of distribution of the girders are both important factors to the panel flexural behavior, the inclusion of the foundation changed significantly the behavior of the wall, especially the horizontal displacements, and has been proposed a new way of considering the flanges section of the counterforts

Compósitos híbridos: desenvolvimento de configuração e efeitos de umidificação

The advantage in using vegetable fibres in place of synthetic fibres such as glass fibre, for reinforcements in composites are: biodegradability, low cost, low density, good tenacity, good thermal properties, low energy content and reduced use of instruments for its treatment or processing. Even though, problems related to low mechanical performance of some of the natural fibres, has caused difficulty in their direct application in structural elements. The use of alternative materials like hybrid composites has been encouraged, thus trying to better the structural performance of the composites with natural fibres. This work presents a comparative study of the strength and stiffness of hybrid composites with orthopthalic polyester matrix reinforced with E-fibre glass, jute and curauá. The experimental part includes uniaxial tension and three point bending tests to determine the mechanical properties of the final product. The hybrid composite was manufactured in a local industry and was in the form of laminates. All the samples were projected to withstand the possible structural applications as reservoirs and pipes. CH (laminated hybrid composite with glass and curauá fibres). The results obtained show clearly the influence of the hybridization in all the types tested and indicate a good mechanical performance of the composite with glass/curauá fibres in relation to the composite with glass fibres. Aspects in relation to the interfaces glass/curauá composites besides the fracture characteristics for all loading types were also analysed