Resumo A solicitação por cargas parcialmente distribuídas em lajes sem armadura transversal, frequente em tabuleiros de pontes, resulta na propagação horizontal da força cortante em direção aos apoios, situação na qual nem toda a largura da laje é mobilizada. Por esta razão, os modelos de resistência à força cortante de vigas e de resistência à punção em lajes podem não se adequar ao tratamento do problema. Uma vez que este ainda é um tema pouco discutido na literatura nacional, o artigo tem por objetivo apresentar contribuições à análise deste tipo de problema com enfoque no nível de precisão dos modelos de cálculo de resistência à força cortante preconizados pela ABNT NBR 6118:2014. Para isto aplicaram-se os modelos disponíveis na norma brasileira a uma base de dados experimentais com 118 resultados de ensaios e compararam-se os resultados obtidos pelo código brasileiro e europeu. Os resultados demonstraram que, na forma como disposta, as formulações brasileiras de resistência à força cortante em lajes unidirecionais podem conduzir a previsões inseguras de resistência e que a formulação de resistência à punção pode conduzir a previsões excessivamente conservadoras. Das análises realizadas conclui-se que com a consideração de redução da força cortante solicitante, no caso de cargas distribuídas em pequenas áreas próximas do apoio em lajes, e utilização de procedimentos mais apropriados de definição da largura colaborante é possível melhorar a correlação entre valores experimentais e teóricos, mas ainda resulta em percentuais elevados de previsões inseguras de resistência (>40%).

Abstract Concentrated loads in slabs without transverse reinforcement, usual in highway bridges, result in the horizontal spreading of the shear force towards the supports, situation in which not all the slab width contributes in the shear strength. Based on this, the analytical models of shear strength and punching capacity in slabs may not be suitable to deal with this loading. Since this topic is not widely discussed in the national technical literature, the paper aims to present contributions to these analyses with a focus on the accuracy level of the shear strength analytical models recommended by ABNT NBR 6118:2014. Therefore, the models available in the Brazilian code were applied to an experimental database with 118 test results and the results obtained by the Brazilian and European codes were compared. The results demonstrated that, as presented in the Brazilian code, shear strength model in one-way slabs can lead to unsafe resistance predictions while the punching capacity model can lead to very conservative predictions. From the analysis, it is concluded that considering the reduction of the shear force, in the case of loads distributed in small areas close to the support in slabs, and the use of more suitable procedures to define the effective width, it is possible to improve the level of accuracy of relations between experimental and theoretical values, but this still leads to high percentages of unsafe predictions of resistance (> 40%).

Resumo Durante a construção de pontes em vigas há a preocupação com a instabilidade por tombamento de vigas quando estão sobre aparelhos de apoio. Este tipo de colapso tem sido foco de pesquisas devido a uma série de acidentes reportados. No entanto, estes estudos não têm considerado o comportamento não-linear dos aparelhos de apoio e a perda de contato entre a viga e o neoprene (lift-off). Portanto, este artigo apresenta um estudo paramétrico com um modelo em elementos finitos, calibrado com resultados experimentais da literatura, através de análise não-linear geométrica. Além disso, os resultados experimentais são comparados com modelos analíticos simplificados que levam em conta o efeito lift-off pela utilização da rigidez secante à rotação do aparelho de apoio. A partir dos resultados, a diferença entre a carga de instabilidade experimental e a obtida pela análise não-linear geométrica foi de 8.7 % e para o modelo de auto-valor simplificado foi 11.4 % que apresentou a melhor aproximação comparado a outros modelos analíticos. Das análises paramétricas, a carga de instabilidade decresceu significativamente pelo aumento do deslocamento lateral inicial, da rotação do aparelho de apoio relativa ao eixo da viga, diminuição da largura da mesa superior da viga e pelo aumento do vão.

Abstract During construction of precast girder bridges, there is the concern on rollover instability of the beams when exclusively supported by elastomeric bearing pads. This type of failure has been the focus of recent research due several accidents reported. However, these studies have not considered the nonlinear behavior of elastomeric bearing pads and the lift-off effect. Therefore, this paper presents a parametric study with a finite element model calibrated with experimental results, reported in the literature, through a nonlinear geometrical analysis and considering that concrete behaves linearly. Besides, the experimental results are compared to simplified approaches which account the pad nonlinear behavior and the lift-off effect by utilizing its secant rotational stiffness. From the results, the difference between the instability load from nonlinear geometrical analysis and experimental results was 8.7 %, and the simplified eigenvalue solution and experimental was 11.4 %, which was the best fit compared to the other existing analytical models. From the parametrical analysis, the instability load was considerably decreased by varying the initial lateral deflection, the skewed pad rotation, top flange width and the span of the beam.

RESUMO O objetivo deste trabalho é analisar a transferência de tensões de compressão entre elementos de concreto pré-moldado através de almofadas de argamassa modificadas com fibras de polipropileno, látex estireno-butadieno e vermiculita termo-expandida. As análises de transferência de tensões foram realizadas intercalando uma almofada entre dois blocos de concreto e submetendo o corpo de prova a ensaios de compressão. Os parâmetros variados foram: rugosidade superficial (saliências na face ligada de diferentes espessuras), resistência à compressão do concreto dos blocos e carregamento monotônico e cíclico. Os principais resultados dos ensaios de ligação foram: a) a presença da almofada aumentou a resistência em 24% para espessuras de saliências de 0,5 mm e cerca de 12% para blocos com faces ligadas lisas; b) a efetividade da almofada aumentou à medida que se reduziu a resistência à compressão do concreto; c) para carregamento cíclico, a almofada de apoio aumentou em 48% a resistência da ligação.

ABSTRACT This research aims to analyze the compressive stress transfer between precast concrete elements using cement mortar pads modified with polypropylene fibers, styrene-butadiene latex and heat-expanded vermiculite. The stress transfer analyses are performed interleaving a cementbearing pad between two concrete blocks, subjecting the entire specimen to different compressive load tests. The parameters analyzed in the tests are: surface roughness (using bosses on the bonded phase of different thicknesses), compressive strength with monotonic and cyclic loadings. The main results obtained in this study are: a) the presence of pad increased the strength in 24% for thicknesses of imperfections of 0.5 mm and approximately 12% for smooth faces blocks; b) gain of effectiveness of the bearing pad when the concrete strength was reduced; c) for cyclic loading, the bearing pad increased in 48% the connections strength.

RESUMO O objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa de alguns modelos de cálculo para consolos de concreto pré-moldado. Para isso, são analisados os modelos de cálculo das normas brasileiras (NBR 9062) e europeia (EUROCODE 2) e de um manual de projeto norte-americano (PCI). Além disso, são analisados três modelos de cálculo sugeridos na literatura. Busca-se nessa comparação identificar os modelos que melhor representam a força de ruína dos consolos, seja pelo escoamento do tirante ou pelo esmagamento do concreto da biela. Além disso, busca-se identificar a contribuição da armadura de costura na resistência do consolo. Para isso, foi montado um banco de dados a partir de resultados de ensaios de consolos de concreto realizados por diversos pesquisadores presentes na literatura, no qual os modelos em questão foram aplicados. Utilizando-se de ferramentas estatísticas, são definidos coeficientes de ajustes a serem aplicados aos modelos para uso em projeto e que levam em conta a dispersão de resultados encontrada na análise.

ABSTRACT The main objective of this paper is performing a comparative analysis of some design models for precast concrete corbels. For this, it was analyzed design models from Brazilian (NBR 9062) and European (EUROCODE 2) Codes and a US design handbook (PCI). Moreover, three analytical models showed in the literature are analyzed. The objective of this comparative is identifying the best design models to represent the failure load of concrete corbels by the tie yields or by the concrete crushing. Moreover, it is intended to evaluate the contribution of horizontal stirrups to resistance of concrete corbels. For this, a database was assembled from test results of concrete corbels carried out by several researchers and they are showed in the literature. The design models were applied to this database and from statistical tools, adjustments coefficients are recommended to be applied on these design models to take into account the results dispersion found in the analysis.

Almofadas de apoio são usadas nas ligações de concreto pré-moldado para evitar concentração de tensões na área de contato entre os elementos. No presente trabalho, são confeccionadas almofadas em argamassa de cimento Portland e areia, que recebem ainda látex estireno-butadieno (SB), agregado leve (vermiculita termo-expandida) e fibras curtas (polipropileno, vidro e PVA), buscando tornar o material com baixo módulo de elasticidade e elevada tenacidade, comparado com a argamassa de referência, contendo apenas cimento Portland e areia. O objetivo deste trabalho é analisar a influência da rugosidade superficial nas almofadas e testar um novo tipo de fibras de polipropileno. Foram realizados ensaios de caracterização do compósito e ensaios em almofadas. Os resultados de caracterização indicam resistência à compressão de 41 MPa e módulo de elasticidade de 12,8 GPa. Os ensaios de almofadas revelam uma redução de 30% da rigidez em relação à argamassa de referência. Nas almofadas com rugosidade em ambos os lados houve uma redução de até 30% na rigidez e um aumento do afundamento acumulado de mais de 120%, em relação às almofadas com ambos os lados lisos.

Bearing pads are used in precast concrete connections to avoid concentrated stresses in the contact area between the precast elements. In the present research, the bearing pads are Portland cement mortar with styrene-butadiene latex (SB), lightweight aggregate (expanded vermiculite-term) and short fibers (polypropylene, glass and PVA), in order to obtain a material with low modulus of elasticity and high tenacity, compared with normal Portland cement mortar. The objective of this paper is to analyze the influence of surface roughness on the pads and test other types of polypropylene fibers. Tests were carried out to characterize the composite and test on bearing pads. Characterization tests show compressive strength of 41MPa and modulus of elasticity of 12.8GPa. The bearing pads tests present 30% reduction of stiffness in relation to a reference mortar. The bearing pads with roughness on both sides present a reduction up to 30% in stiffness and an increase in accumulated deformation of more than 120%, regarding bearing pads with both sides smooth.