RESUMO A relação entre a resistência à tração na flexão e tração direta (razão αfl) tem sido explorada na avaliação do momento de fissuração para elementos estruturais de concreto. No entanto, a maioria dos resultados relatados para αfl podem ser aplicados apenas para seções transversais retangulares. Este artigo aborda a obtenção da relação αfl para seções transversais não usuais amplamente utilizadas em elementos de concreto pré-moldado. Uma análise teórica foi realizada em trinta e duas diferentes seções transversais em termos da resistência à compressão do concreto e o tipo de agregado utilizado na composição do concreto. Os resultados apresentaram um suave aumento em αfl para concretos de maior resistência e agregados com menor módulo de elasticidade. O procedimento teórico exibiu uma boa correlação com dados experimentais e modelos de previsão, e pode ser uma alternativa interessante para a obtenção da relação αfl de seções transversais não usuais.

ABSTRACT The relationship between flexural and direct tensile strength (αfl ratio) has been explored in evaluations of the cracking moment for concrete structural elements. However, most results for αfl can be applied only for rectangular cross-sections. This manuscript addresses its obtaining for unusual cross-sections largely used in precast concrete elements. A theoretical analysis was performed in thirty-two different cross-sections regarding the compressive strength of concrete and the aggregate type used in the concrete composition. The results showed a smooth increase in αfl for higher strength concretes and lower elastic modulus aggregates. The theoretical procedure showed a good correlation with experimental data and prediction models and can be an interesting alternative for the obtaining of the αfl of unusual cross-sections.

Resumo Mudanças no estado de tensões de um meio sólido causam pequenas variações nas velocidades de propagação de ondas mecânicas. A Correlação Cruzada (CC) é uma ferramenta utilizada para avaliação de similaridade entre dois conjuntos de dados. Este artigo aborda o uso da função CC para extração de características em dados de ensaios ultrassônicos que avaliam o estado de tensões em um corpo de prova de concreto submetido a carregamentos de compressão. A função CC foi aplicada aos sinais, e uma análise dos parâmetros relevantes (e.g., Domínio-CC, janela de tempo e tempo central) avaliou as diferenças entre os vários níveis de tensão. Os resultados mostraram que as variações nos diagramas ∆V/V0 vs. tensão foram menores no regime elástico, enquanto os parâmetros analisados tiveram grande influência sobre o resultado. Ondas secundárias foram mais adequadas para análises de variação de tensão por serem menos influenciadas por tamanho da janela e tempo central.

Abstract Changes in the stress state of a solid medium cause small variations in wave propagation velocities. Cross-correlation (CC) is a tool used for similarity evaluations between two data series. This paper addresses the use of the CC function for the feature extraction of ultrasonic test data that evaluated the stress state in a concrete specimen subjected to compressive loads. The CC function was applied to waveforms, and an analysis of influential parameters (e.g., CC-Domain, time window, and center-time) assessed the differences between the various stress levels. The results showed the variations in ∆V/V0 vs. stress diagrams were lower in the elastic regime, whereas the analyzed parameters highly influenced the results. S-waves were more suitable for analyses of stress variation, since they were little influenced by time window and center-time.

Abstract Intermediate diaphragms (ID) in bridges with precast girders are intended to improve load distribution among girders. Despite this, their efficacy has been doubted recently due to the complex construction tasks needed to join them to the girders. Accordingly, this work aimed to determine the effect of the number of IDs on the distribution of vertical loads and girders response of a simply supported bridge. Four bridge layouts (0, 1, 2, and 3 IDs) were analyzed using 3D computational grillage models. The load distribution factors from the models were compared to those calculated using the Engesser-Courbon and Fauchart methods to determine the latter’s accuracy in capturing the effect of the number of IDs. Moreover, the girders responses under the live loads in the current Colombian and Brazilian bridge design codes were assessed. The results show that the IDs have a more significant effect on the load distribution and deflection of interior girders than the exterior girders. Additionally, increasing the number of IDs reduced the maximum shear and torque while the bending moment and deflections remained nearly constant.

resumo: O estudo do colapso progressivo de estruturas, utilizando análise numérica, requer modelos precisos das não-linearidades geométrica e material. Modelos numéricos também precisam se mostrar estáveis, de forma que a falha localizada de um elemento não provoque instabilidades numéricas. Algoritmos precisam ser eficientes, de forma a possibilitar as análises repetitivas, necessárias para avaliar os efeitos das incertezas nas ações, na geometria e nos parâmetros de resistência dos materiais. Neste contexto, um modelo não-linear abrangente foi apresentado recentemente pelos autores, combinando análise plástica com um modelo de dano, para análise de treliças. O modelo leva em conta as não-linearidades material e geométrica observadas durante o colapso progressivo de estruturas hiperestáticas. Neste artigo, o modelo de Felipe-Leonel-Haach-Beck (FLHB) é calibrado para descrever a resposta do concreto de ultra-alto desempenho reforçado com fibras ou Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Com base em um número limitado de curvas experimentais para o UHPFRC, estatísticas dos parâmetros do modelo FLHB são obtidas. Estas são utilizadas em uma análise probabilística dos caminhos de falha de treliças sob colapso progressivo. Simulação de Monte Carlo e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem são empregados nas análises. A aplicação a seis estruturas-exemplo demonstram a precisão, robustez e eficiência do modelo FLHB em avaliar os caminhos de falha de treliças realísticas.

abstract: The study of progressive collapse of structures using numerical models requires accurate modeling of geometrical nonlinearity and material failure behavior. Numerical models must demonstrate stability, such that localized member failures do not trigger numerical instabilities. Also, algorithms should be efficient, to limit the computational burden of analyzing multiple responses when considering the effects of uncertain loads, geometric and material variables. In this scientific domain, a comprehensive non-linear ductile-damage truss-element model has been recently presented by the authors. The model accounts for the geometrical and material nonlinearities observed during progressive collapse of structural systems. In this paper, the Felipe-Leonel-Haach-Beck (FLHB) model is calibrated to describe the response of Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC). Based on a limited number of UHPFRC experimental curves, statistics of FLHB model parameters are obtained. These are employed in the probabilistic analysis of failure paths of truss structures under progressive collapse. Monte Carlo Simulation and the First Order Reliability Method are employed in the probabilistic failure path analyses. Six application examples demonstrate the accuracy, robustness, and efficiency of the FLHB model in evaluation of failure paths of realistic structural systems.

RESUMO: As lajes alveolares são elementos pré-fabricados produzidos com concreto muito seco, o que dificulta a moldagem de amostras cúbicas ou cilíndricas normalmente utilizadas para o controle tecnológico do material. Este artigo aborda o uso do ensaio de esclerometria para o controle tecnológico do concreto aplicado em lajes alveolares. Um programa experimental dividido em duas fases foi desenvolvido. Na primeira fase, três misturas de concreto foram produzidas e testes de compressão e esclerometria foram realizados em amostras cilíndricas e prismáticas por 6 horas a 28 dias para a obtenção de uma curva de correlação. Na segunda fase, foi construída uma laje alveolar com uma das misturas de concreto utilizadas e os mesmos testes foram aplicados. Os resultados mostraram que o índice esclerométrico se correlaciona bem com a resistência à compressão, o que confirma a possível aplicação do teste para o controle tecnológico do concreto utilizado na construção de lajes alveolares.

ABSTRACT: Hollow-core slabs are precast elements produced with very dry concrete, which hinders the molding of cube or cylindrical specimens normally used for the technological control of the material. This paper addresses the use of the rebound test for the technological control of concrete applied to hollow-core slabs. An experimental program divided into two phases was developed. In the first phase, three concrete mixtures were produced and compressive and rebound tests were performed in cylindrical and prismatic specimens for 6 hours to 28 days for the obtaining of a correlation curve. In the second phase, a hollow-core slab was built with one of the concrete mixtures used and the same tests were applied. The results showed the rebound number correlates well with the compressive strength, which confirms the possible application of the test for the technological control of the concrete used in the construction of hollow-core slabs.