EE - Artigos Publicados em Periódicos
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Resultados da Pesquisa
- ItemMétodos de análise de confiabilidade aplicados a vigas de concreto armado recuperadas com PRFC(2011) Paliga, Charlei Marcelo; Campos Filho, Américo; Real, Mauro de Vasconcellos; Diniz, Sofia Maria CarratoNo contexto da recuperação de vigas de concreto armado (CA) deterioradas, entre as técnicas mais utilizadas destaca-se o uso de Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (PRFC). Assim, neste trabalho é feita a avaliação da confiabilidade de vigas em CA recuperadas via utilização de lâminas de PRFC. Para efeitos comparativos, os níveis de confiabilidade implícitos para as vigas intactas e vigas danificadas também foram verificados. Uma etapa importante neste processo é a descrição realista da resistência da viga. Um modelo não linear de elementos finitos, capaz de lidar com o fenômeno do descolamento do PRFC, foi utilizado para o cálculo da carga de ruptura. Resultados também foram obtidos via um modelo mais simples para a simulação da carga de ruptura. A simulação de Monte Carlo é utilizada para a obtenção das estatísticas da carga de ruptura e tais informações são utilizadas em dois procedimentos distintos para a análise de confiabilidade.
- ItemMateriais compósitos e o reforço estrutural: uma análise numérica(2012) Paliga, Charlei Marcelo; Campos Filho, Américo; Real, Mauro de VasconcellosA aplicação de materiais compósitos à base de resinas poliméricas e fibras no reforço de estruturas de concreto armado se tornou uma técnica bastante difundida nos últimos tempos. Este tipo material, na forma de lâminas ou laminados, é colado no substrato de concreto através de adesivos à base de epóxi. Apesar do uso do epóxi apresentar excelentes resultados em termos de colagem e resistência, algumas desvantagens estão relacionadas ao seu uso. Para evitar alguns desses problemas, um sistema compósito à base de tecidos ou malhas de fibras sintéticas coladas na superfície de concreto com argamassa de cimento pode ser usado. O objetivo deste trabalho é fazer uma análise numérica do comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas à flexão através deste novo material. Os resultados numéricos são comparados aos resultados experimentais publicados em artigos técnicos internacionais, que demonstram a eficiência da técnica de reforço e a capacidade do modelo numérico.
- ItemConfiabilidade de placas finas de aço sob flambagem(2012) Nogueira, Neslei Noguez; Real, Mauro de VasconcellosNeste trabalho foi realizada a análise não-linear da flambagem de placas finas de aço através do Método dos Elementos Finitos. As imperfeições geométricas que surgem no processo de fabricação das placas são modeladas através de um campo estocástico gaussiano usando o Método da Representação Espectral. A carga crítica de flambagem e a carga de ruptura de cada placa foram determinadas através do programa de elementos finitos ANSYS. Aplicando o Método de Monte Carlo analisou-se o efeito que variabilidade do campo estocástico das imperfeições geométricas e das variáveis aleatórias (módulo de elasticidade, tensão de escoamento e espessura) provocam na variação da carga de ruptura. Empregando-se o Método de Monte Carlo também foi realizado um estudo de Confiabilidade de placas finas sob flambagem. Primeiro o modelo de elementos finitos foi validado através da solução analítica de Paik et al. (2001), para o comportamento pós-flambagem de uma placa e da solução numérica de Kumar et al. (2007), para uma placa com um furo retangular. Em seguida, o efeito da variabilidade foi estudado para a situação em que o campo estocástico das imperfeições e as variáveis aleatórias atuam juntos. A análise da Confiabilidade baseou-se na relação entre a carga de ruptura e a carga crítica de flambagem da placa Buckling Strength Ratio (BSR). As principais conclusões obtidas são: que o efeito da variabilidade conjunta é significativo, quando o campo estocástico é considerado; que para a placa estudada se BSR é até 2,2 vezes a carga crítica, a confiabilidade é praticamente de 100%, e que quando a carga aplicada é superior a 3,8 vezes a carga crítica da placa, a confiabilidade é zero.
- ItemStatistical analysis and conformity testing of concrete in port construction work(2014) Larrossa, Michele da Cruz; Real, Mauro de Vasconcellos; Dias, Claudio Renato Rodrigues; Magalhães, Fabio CostaConformity control of concrete is part of a range of control and standard methods which must be employed in all construction work to assure its compliance with quality requirements. The compressive strength of the concrete is considered as a random variable that must be controlled by standardized sampling and testing in order to ensure the structural safety. Therefore, the use of a large amount of compressive strength test results of concretes with similar characteristics has been seen as an important tool in the assessment of current standard norms. This paper de-scribes an analysis based on the conformity control used in large port construction works which have recently been carried out in the Rio Grande Port, located in Rio Grande, RS, Brazil. Statistical analyses were performed and acceptance tests of the product were conducted. They were based on the acceptance criteria of different methodologies from different continents and showed the variations that can occur in the results of the conformity testing, depending on the adopted model. It is worth mentioning that the concrete used in port construction works in the region has been in accordance with current Brazilian norms.
- ItemNumerical analysis of reinforced concrete beams strengthened with high strength cement-based composite material(2013) Paliga, Charlei Marcelo; Real, Mauro de Vasconcellos; Campos Filho, AméricoThe use of composite materials based on polymeric resins and fiber as strengthening in concrete structures has been widely used. The use of carbon fiber reinforced polymers or other synthetic fibers is consolidated by its excellent characteristics, such as high strength, low weight, corrosion resistance, etc. This material in the form of sheets or laminates is bonded to the concrete substrate with epoxy-based adhesives. Although epoxy has proven to have excellent bonding and resistance performance, it has some disadvantages, such as low permeability, poor thermal compatibility with the base concrete, poor fire resistance, etc. Cement-based composite systems consisting of FRPs and a cementitious bonding agent can be used to prevent some of these problems. This study presents the numerical analysis, using a non-linear finite element model, of the structural behavior of reinforced concrete beams externally reinforced with a composite material made of high-strength synthetic fiber mesh and cementitious mortar. The numerical results were compared with experimental results reported in international journals, demonstrating the efficiency of the strengthening technique and the numerical model capacity.
- ItemProbabilistic analysis of the fiber reinforced concrete used in the construction of the Estaleiro Rio Grande dry dock(2011) Magalhães, Fabio Costa; Real, Mauro de VasconcellosDue to the variability of the concrete strength, it is fundamental to use statistical methodologies to establish the parameters for the concrete structures acceptance. The utilization of a large number of strength test results is very important to the validation and calibration of the existing standard codes and technical specifications. The objective of this study is to make a statistical analysis of the strength test results of the concrete reinforced with metallic and propylene fibers used in the construction of the Estaleiro Rio Grande dry dock, in Rio Grande-RS. A correlation model between the concrete tensile and compressive strengths was proposed. A model to predict the increasing of the concrete strength with time was also established both for the case of compression, as in the case of tension. Furthermore, it was made a comparison among the concrete characteristic strength calculated estimates according to the NBR 12655 [9] and EN-206-1 [17] standard codes and to the ACI COMMITTEE 318 [2].
- ItemEstudo de motores marítimos através da análise de lubrificantes usados e engenharia de confiabilidade(2012) Nogueira, Oberdan Carrasco; Real, Mauro de VasconcellosO estudo apresenta a comparação de desempenho operacional de motores de combustão principais de embarcações de suporte a plataformas de petróleo, utilizando dados de desgaste de componentes dos motores obtidos através das análises dos lubrificantes em operação nos motores, e modelagem estatística do comportamento de falhas em função do tempo dos mesmos. Primeiramente efetuou-se o estudo dos resultados das análises dos lubrificantes em uso nos motores, classificando-os de acordo com o comportamento, origem e nível de desgaste dos mesmos, e assim obtendo as distribuições de probabilidade dos tempos de falhas da vida para os motores dois tempos e quatro-tempos. Após esta etapa, realizou-se a modelagem dos motores, utilizando Distribuição de Weibull, em função de seus principais componentes, utilizando a técnica de Diagrama de Blocos. De posse dessas informações, foram determinados os intervalos de tempo correspondentes a um nível requerido de confiabilidade, obtendo consequentemente intervalos ótimos para intervenções de manutenção preventiva nos equipamentos.
- ItemAnálise comparativa entre estimadores normatizados de resistência à compressão do concreto aplicada ao concreto utilizado na laje de fundo do dique seco do pólo naval do Rio Grande na cidade de Rio Grande - RS(2012) Magalhães, Fabio Costa; Real, Mauro de VasconcellosA variabilidade da resistência do concreto torna fundamental a utilização de metodologias estatísticas capazes de estabelecer parâmetros para a aceitação das estruturas. A utilização de um grande número de resultados práticos de ensaios de resistência é de grande importância para a validação e calibração das normas e especificações técnicas existentes. O presente trabalho realizou uma análise comparativa entre as metodologias de estimativa de resistência à compressão de diferentes regiões produtoras de concreto. Foram utilizados os resultados dos ensaios realizados na construção do dique seco do Estaleiro Rio Grande para a realização da comparação entre as estimativas de resistência característica definidas pelas normas NBR 12655 [6], ACI 214R-02 [1] e NP-EN-206-1 [9].
- ItemGeometric optimization based on the constructal design of perforated thin plates subject to buckling(2012) Rocha, Luiz Alberto Oliveira; Real, Mauro de Vasconcellos; Correia, Anderson Luis Garcia; Vaz, Joaquim; Santos, Elizaldo Domingues dos; Isoldi, Liércio AndréElastic buckling is an instability phenomenon that can occur if a slender and thin-walled plate is subjected to axial compressive load. It is well known that the presence of holes in structural plate elements is almost inevitable in inspection, maintenance, and service purposes, or to reduce the structural weight. In this paper constructal design was employed to optimize the geometry of thin perforated plates submitted to elastic buckling. Simply supported rectangular perforated plates were analyzed with three different shapes of centered holes: elliptical, rectangular, and diamond. The purpose was to obtain the optimal geometry that maximizes the critical buckling load. The ratio between the height and length of the plate was kept constant, while the ratio between the characteristic dimensions of the holes was optimized for several hole volume fractions (φ). A finite-element model was used to assess the plate buckling load, and the Lanczos method was applied to the solution of the corresponding eigenvalue problem. When φ ≤ 0.20 the optimum geometry is the diamond hole, reaching maximum buckling loads around 80.0,21.5, and 17.4% higher than a plate without perforation and plates with elliptical and rectangular holes, respectively. For intermediate and higher values of φ, the elliptical and rectangular holes, respectively, led to the best performance. The optimal shapes were obtained according to the constructal principle of minimization of distribution of imperfections, showing that the constructal design also can be employed to define the optimized geometries in the mechanics of material problems.
- ItemElastic and elasto-plastic buckling analysis of perforated steel plates(2013) Real, Mauro de Vasconcellos; Isoldi, Liércio André; Damas, Alexandra Pinto; Helbig, DanielMany steel structures such as ships and offshore structures are composed by welded stiffened or unstiffened plate elements. Cutouts are often provided in these plate elements for inspection, maintenance, and service purposes, and the size of these holes could be significant. In many situations, these plates are subjected to axial compressive forces which make them prone to instability or buckling. If the plate is slender, the buckling is elastic. However, if the plate is sturdy, it buckles in the plastic range causing the so-called inelastic (or elasto-plastic) buckling. Furthermore, the presence of these holes redistributes the membrane stresses in the plate and may cause significant reduction in its strength in addition to changing its buckling characteristics. So, the objective of this paper is to investigate the changes that the presence of circular holes produces in the elastic and inelastic buckling of steel rectangular plates. The finite element method (FEM) has been used to evaluate the elastic and elastoplastic buckling load of uniaxially loaded rectangular plates with circular cutouts. By varying the hole diameter, the plate aspect ratio and the plate thickness during the analyses, the changes in the plate buckling behavior can be determined. The results show that while the circular hole can in some cases even increase the elastic buckling load, the elasto-plastic buckling load is reduced by the presence of the cutout.