RESUMO Na presente pesquisa foi realizada a avaliação da confiabilidade de vigas otimizadas de concreto armado em diferentes situações de projeto. Vigas simplesmente apoiadas foram otimizadas para encontrar as dimensões e armaduras da seção transversal que minimizam os custos, atendendo aos critérios das normas técnicas, por meio dos Algoritmos Genéticos. Para cada viga otimizada, foi obtido o índice de confiabilidade em relação ao estado-limite último de flexão com o algoritmo iHLRF, considerando as incertezas dos modelos da resistência e da solicitação, das cargas e das resistências. Foi verificado que os índices de confiabilidade, de modo geral, foram maiores que o valor mínimo de 3,8, recomendado por códigos normativos, nas situações de projeto com pouca carga variável. Através de um estudo paramétrico, foram identificadas tendências para o índice de confiabilidade em função dos parâmetros de projeto e das características das vigas.

ABSTRACT In the present research, the reliability of optimized reinforced concrete beams was evaluated in different design situations. Simply supported beams were optimized to find the dimensions and reinforcements of the cross-section that minimize costs, meeting the criteria of technical codes, through genetic algorithms. For each optimized beam, the reliability index was obtained in relation to the ultimate limit state of flexure with the iHLRF algorithm, considering the uncertainties of the resistance and load models, loads and resistances. It wa s verified that the reliability indexes, in general, were higher than the minimum value of 3.8, recommended by technical codes, in design situations with little live load. Through a parametric study, trends were identified for the reliability index according to the design parameters and characteristics of the beams.

resumo: É recorrente a necessidade da realização de construções em locais onde a agressividade ambiental é muito elevada, como locais propensos a respingos de maré, indústrias químicas, etc. Nesses locais, as barras de aço, comumente utilizadas para a armação do concreto, podem sofrer deterioração, perdendo área da seção transversal e consequentemente a capacidade resistente. Nessa questão, as barras de GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymers/polímeros reforçados com fibras de vidro) podem substituir o aço por conta de sua alta resistência a ambientes agressivos, baixo peso e elevada resistência à tração. Assim, esse trabalho teve como objetivo comparar vigas de concreto armadas com barras de aço e com barras de GFRP dimensionadas à flexão através dos procedimentos indicados nas normas ABNT:NBR 6118 e ACI 440.1R-15, respectivamente. Foram realizados ensaios experimentais à flexão por três pontos em seis vigas de concreto, sendo três armadas com barras de aço e três armadas com barras de GFRP. As vigas foram dimensionadas para cargas pontuais centradas de 23,5 kN, 37,5 kN e 57 kN, sendo que para cada carga uma viga foi armada em aço e outra em GFRP. Como principais conclusões, pode-se dizer que as vigas armadas com barras de GFRP apresentaram maiores deslocamentos transversais em virtude do baixo módulo de elasticidade desse material. Ademais, as vigas apresentaram cargas de ruptura próximas para cada carga de dimensionamento, mostrando a concordância nas recomendações dos dois documentos normativos. Se comparadas as cargas máximas das vigas armadas com aço e com GFRP, foram obtidas relações de +9,3%, -3,2% e -3%, para as vigas dimensionadas para 23,5 kN, 37,5 kN e 57 kN, respectivamente. Também, que variações nas cargas de dimensionamento provocam maior variação da taxa de armadura longitudinal das vigas armadas com barras de GFRP quando comparadas com vigas armadas com barras de aço.

abstract: There is a recurring need to construct in places where environmental aggressiveness is very high, such as tidal-splash sites, chemical industries, etc. In these places, steel bars, commonly used for concrete reinforcement, can suffer deterioration, losing cross-sectional area and consequently the resistant capacity. In this regard, Glass Fiber Reinforced Polymers (GFRP) bars can replace steel because of its high strength to harsh environments, low weight and high tensile strength. Thus, this work aimed to compare reinforced concrete beams with steel bars and GFRP bending bars using the procedures indicated in ABNT:NBR 6118 and ACI 440.1R-15, respectively. Experimental three-point flexural tests were performed on six concrete beams, three reinforced with steel bars and three reinforced with GFRP bars. The beams were designed for centered point loads of 23.5 kN, 37.5 kN and 57 kN, and for each load one beam was reinforced in steel and one in GFRP. As main conclusions, it can be said that the beams reinforced with GFRP bars presented greater transverse displacements due to the low modulus of elasticity of this material. In addition, the beams presented rupture loads close to each design load, showing agreement in the recommendations of the two normative documents. Comparing the maximum loads of steel and GFRP beams, ratios of +9.3%, -3.2% and -3% were obtained for beams designed for 23.5 kN, 37.5 kN and 57 kN, respectively. Also, that variations in design loads cause greater variation in the longitudinal reinforcement rate of GFRP bar-beams compared to steel-bar beams.

RESUMO Recentemente muitas estruturas de concreto armado têm apresentado manifestações patológicas precocemente, tendo sua vida útil reduzida. Dentre essas manifestações, destaca-se a corrosão das armaduras desencadeada, principalmente, pela ação deletéria dos íons cloreto ou do dióxido de carbono. Em busca de alternativas que reduzam a penetração desses agentes no concreto, neste trabalho é avaliada a influência da substituição parcial de cimento Portland pelo resíduo gerado durante o beneficiamento de rochas ornamentais (RBRO). O resíduo utilizado foi caracterizado através de ensaios de massa específica, granulometria a laser, difração de raios X (DRX) e fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDX). Foram produzidos concretos com substituição de cimento por RBRO nos teores de 5 %, 7,5 % e 10 % em relação à massa de cimento, além de um traço referência. Desses concretos foram avaliadas a resistência à compressão, a absorção de água por imersão e por capilaridade e a penetrabilidade de cloretos. Os resultados indicam que a substituição parcial de até 7,5 % de cimento por RBRO conduziu à obtenção de um material que apresenta comportamento similar ao concreto referência em aspectos como resistência mecânica, absorção de água e penetrabilidade de cloretos, proporcionando um uso sustentável a um resíduo que seria descartado no meio ambiente.

ABSTRACT Recently, many reinforced concrete structures have shown early pathological manifestations, reducing their service life. Among these manifestations, it is highlighted the reinforcement corrosion caused by the deleterious action of the chloride ions or carbon dioxide. Searching for alternatives to reduce the chloride penetration in concrete, this paper assesses the influence of the partial replacement of Portland cement by ornamental rock waste (ORW). The waste used was characterized by specific gravity, granulometric distribution, X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray fluorescence (EDX). Concretes were produced with substitution of cement by ORW in the levels of 5 %, 7.5 % e 10 % by mass of cement. Of these concretes were evaluated the compressive strength, water absorption by immersion and by capillarity, and chloride penetrability. The results show that the partial replacement up to 7.5 % of cement by ORW led to obtaining a material with behavior similar to the reference concrete in aspects such as mechanical strength, water absorption, and chloride penetrability, providing a sustainable use to a waste that would be discarded in the environment.

RESUMO O setor da construção civil vem absorvendo resíduos de vários segmentos industriais e transformando-os em componentes para utilização nas construções, através da sua incorporação em materiais, como por exemplo em argamassas e concretos. Devido a este fato, o presente estudo tem o objetivo de avaliar o comportamento de argamassas com diferentes substituições de agregado miúdo por resíduo de borracha, conferindo seu comportamento físico e mecânico. Com a finalidade de verificar a melhor relação de substituição, os ensaios foram realizados em argamassa referência e em argamassas com resíduos nas proporções de 2,5%, 5%, 10% e 15% de substituição de areia por borracha, possuindo, portanto quatro famílias de argamassas com resíduos de borracha, sendo o traço referência o 1:3 (cimento:agregado). Para confecção das argamassas, os agregados, areia e borracha, foram divididos em quatro frações granulométricas, gerando quatro subfamílias de argamassas para cada família de argamassa com resíduos. Para caracterização das argamassas foram realizados ensaios de índice de consistência, de compressão axial, de resistência à tração por compressão diametral, de absorção por capilaridade e de absorção por imersão. Com base nestes ensaios foram escolhidos dois traços de argamassa para revestirem dois protótipos de alvenaria, visando verificar o comportamento do revestimento. Os protótipos foram analisados visualmente em relação ao surgimento de manifestações patológicas e foram ensaiados quanto a absorção de água por meio do método cachimbo. Os resultados indicam que nas argamassas com resíduo ocorreu um decréscimo nas resistências. Nas absorções algumas subfamílias possuíram melhor desempenho que a argamassa referência. Para os protótipos a utilização de borracha não influenciou o comportamento do revestimento argamassado e a permeabilidade pelo método cachimbo se mostrou sem diferenças significativas quanto aos resultados obtidos.

ABSTRACT The construction industry has been absorbing waste from various industrial segments and transforming them into components for use in construction, through its incorporation in materials such as mortars and concretes. Due to this fact, this study aims to evaluate the behavior of mortars with different substitutions of small aggregates for rubber residue, conferring their physical and mechanical behavior. In order to verify the best substitution ratio, the tests were carried out on reference mortar and mortar with residues in the proportions of 2,5% wt, 5% wt, 10% wt and 15% wt of substitution of sand by rubber, the reference trace is 1: 3 (cement: aggregate). For the preparation of the mortars, the aggregates, sand and rubber were divided into four granulometric fractions, generating four subfamilies of mortars for each family of mortar with residues. For characterizing of the mortars, tests of consistency index, axial compression, tensile strength by diametrical compression, absorption by capillarity and absorption by immersion were performed. Based on these tests two traces of mortar were chosen to cover two prototypes of masonry, in order to verify the behavior of the coating mortar. The prototypes were analyzed visually in relation to the appearance of pathological manifestations and were tested for water absorption by the pipe method. The results indicate that in mortars with residue a decrease in the resistances has occurred. In the absorptions some subfamilies had better performance than the reference mortar. For the prototypes the use of rubber did not influence the behavior of the mortar coating and the permeability by the pipe method was shown without significant differences in the results obtained.