Uma das deficiências do bambu reforçando vigas de concreto armado está relacionada com deslocamentos relativos entre os dois materiais. A investigação aqui reportada teve como objetivo avaliar experimentalmente a possibilidade de se melhorar o trabalho conjunto bambu-concreto, através do cravejamento de pinos nas ripas de bambu usadas como reforço. Para tanto, oito vigas de concreto foram ensaiadas, das quais seis foram reforçadas com ripas de bambu Dendrocalamus giganteus Munro cravejadas de pinos e duas armadas com ripas de bambu sem a presença dos pinos, como referência. Usaram-se dois tipos de pino: de aço ou de bambu, em número de dois, três ou quatro pinos entre nós. Curvas força-deslocamento e força-deformação dos materiais são apresentadas e discutidas, em que os resultados mostraram que a cravação dos pinos produziu um aumento de rigidez das vigas; contudo, o furo feito para colocação do pino reduziu localmente a seção transversal da ripa de bambu e, consequentemente, a resistência última das vigas. Finalmente, resultados similares foram obtidos em vigas reforçadas com pino de aço ou de bambu.

One drawback of bamboo as concrete reinforcement beams is the relative displacement between the two materials. The research reported in this paper aimed to experimentally investigate the improvement of bamboo-concrete-bond by means of nailing. Eight concrete beams were tested, six of them reinforced with Dendrocalamus giganteus Munro nailed bamboo-splints and two reference beams, reinforced with bamboo-splints without pins. Steel pins or bamboo pins were used. Two, three and four pins were nailed between bamboo nodes. Load-displacement and load-strain curves are presented and discussed. The results showed that the pins improved the beam stiffness; nevertheless, they reduced locally the transversal section of the bamboo splint and, consequently, the ultimate load. Finally, similar results were showed by beams reinforced by steel pins or bamboo pins.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de pilares de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus com e sem o preenchimento interior de concreto. Foram ensaiados, a compressão axial, 18 pilares com comprimentos de 1, 1,5 e 2 m e, para cada comprimento, tal como 6 pilares, sendo 3 mistos de bambu-concreto e 3 formados apenas por colmos de bambu. Os resultados foram analisados através da teoria da instabilidade de casca cilíndrica e das propriedades mecânicas dos materiais. Curvas força vs. deformação, teóricas e experimentais, são apresentadas e a influência do comprimento dos pilares sobre as últimas forças resistentes foi avaliada por meio de análise de variância. Os pilares mistos bambu-concreto apresentaram comportamento não-linear e, em média, suas últimas forças resistentes mostraram valor da ordem de 50% da obtida pela Teoria da Resistência dos Materiais; já os pilares formados apenas por colmos de bambu, indicaram comportamento linear e suas últimas forças diferiram apenas 5% das teóricas, calculadas pela Teoria da Resistência dos Materiais. Verifica-se que a utilização de pilares de bambu sem preenchimento de concreto apresenta maior viabilidade estrutural e econômica, podendo ser utilizada em obras de pequeno porte e de baixo custo.

This work aimed to investigate the mechanical behaviour of Dendrocalamus giganteus bamboo columns filled with concrete. Eighteen columns were tested under axial compression. The columns were 1, 1.5 and 2 m high and, for each height, 6 columns were studied, in which three were filled with concrete and three were made only with the bamboo culms. The results were analysed by the instability theory of cylindrical shell and by the mechanical properties of the material. Theoretical and experimental load versus strain curves are presented and the influence of column height on the columns load capacity were evaluated by variance analysis. The bamboo-concrete columns presented a non linear behaviour and showed an ultimate load 50% lower than the theoretical loads calculated by the mechanical resistance of the materials. The columns made only with bamboo culms presented a linear behaviour and the differences between the theoretical and experimental load were less than 5%. Finally, the columns made with bamboo culms showed great potential to be used as an alternative in low-income housing.

Apresenta-se e se discute, neste trabalho, o estudo da aderência entre o bambu e o concreto; através de dois estudos baseados em uma programação estatística de experimento, em que no primeiro se investigaram as influências da dimensão da seção transversal das varetas de bambu e da resistência do concreto na aderência bambu-concreto e, no segundo, avaliou-se o efeito da colocação de pinos artificiais nas varetas de bambu. Em cada estudo realizaram-se 10 réplicas para cada combinação de fatores, resultando no total de 159 ensaios de arrancamento. Curvas tensão de aderência versus deslocamento relativo bambu-concreto, são apresentadas e discutidas, e a tensão de aderência de cálculo é calculada e comparada com os valores sugeridos por normas internacionais para barras lisas de aço. Constatou-se, na primeira fase da investigação, que apenas a resistência do concreto influencia na aderência bambu-concreto e que esta tensão é apenas 20% inferior que a do aço liso-concreto; já na segunda fase verificou-se que os pinos de bambu e de aço elevam a capacidade de transferência de tensões bambu-concreto, de forma significativa.

This paper presents and discusses a study about the bamboo-concrete bond stress. Based on a statistical design of experiment, the investigation was divided in two steps: the first one, where the effects of the concrete compressive strength and the dimensions of the bamboo-splint cross-section were investigated; and the second, where the effect of artificial pins studding in the bamboo splints were evaluated. In both steps, ten replicates for each factor combination were done, resulting in 159 push-out tests. Bond stress versus relative displacement curves were presented and discussed. In addition, the design bond stresses of bamboo-concrete were calculated and their values were compared with those specified by International Building Codes for smooth steel and concrete. In the first step, it was observed that only the concrete compressive strength influences the bamboo-concrete bond stress and that, this stress is only 20% inferior to the smooth steel-concrete bond stress. In the second step, it was verified that bamboo and steel pins increased the transfer stress capacity between the concrete and bamboo.

Neste trabalho, apresenta-se e se discute um estudo experimental sobre o comportamento estrutural de vigas de concreto reforçadas com bambu. Ensaiaram-se dez vigas de concreto armado, sendo oito vigas armadas longitudinalmente com varas de bambu Dendrocalamus giganteus e duas vigas de referência, armadas com barras de aço. Duas variáveis foram estudadas: a taxa de armadura longitudinal (1,6 e 3,2%) e a relação área/perímetro das varas de bambu (0,25 e 0,33 cm). Para cada combinação de variáveis foram confeccionadas duas vigas. Curvas força vs. deslocamento e força vs. deformação dos materiais são apresentadas e discutidas. Constatou-se que o comportamento estrutural das vigas de concreto reforçadas com bambu segue a teoria de flexão de Bernoulli-Kirchoff, sendo possível a aplicação dos procedimentos usuais de dimensionamento do concreto armado no projeto desses elementos. Observou-se, também, que a capacidade de carga dessas vigas se assemelha à das vigas de aço; contudo, estas são mais rígidas que aquelas.

In this paper, an experimental study about bamboo reinforced concrete beams is presented and discussed. Ten reinforced concrete beams were tested, where eight of them were reinforced with Dendrocalamus giganteus bamboo-splint and two reference beams were reinforced with steel bars. Two factors were studied: the longitudinal reinforcement ratio (1.6 and 3.2%) and the area/perimeter ratio of the bamboo-splint (0.25 and 0.33 cm). For each factor combination, two beams were cast. Force vs. displacement and force vs. strain curves are presented and discussed. It was found out that the structural behaviour of bamboo-concrete beams follow the Bernoulli-Kirchoff bending theory. Therefore, the usual design procedures of reinforced concrete can be used to design the bamboo-concrete beams. The load capacity of the bamboo-concrete beams is almost the same as that of reinforced with steel; nevertheless, are more stiffer than those ones.

Este trabalho corresponde à segunda parte de uma publicação sobre o comportamento estrutural de vigas de concreto reforçadas com bambu, na qual se apresenta e discute a modelagem dessas estruturas para, em seguida, serem apresentadas sugestões e hipóteses para o dimensionamento desses elementos estruturais. Para tanto, utilizou-se um modelo computacional baseado no Método dos Elementos Finitos, ao qual foram incorporadas sub-rotinas com as leis constitutivas do bambu e do concreto. Para calibração do modelo lançou-se mão dos dados experimentais de oito vigas de concreto reforçadas com bambu. Os resultados obtidos com o modelo computacional foram comparados com os experimentais, observando-se grande concordância. Finalmente, sugerem-se critérios de dimensionamento, os quais foram aplicados em um exemplo prático.

This paper corresponds to the second part of a publication concerning the structural behaviour of concrete beams reinforced with bamboo. Modelling of concrete beams reinforced with bamboo-splint are presented and discussed. In addition, some design suggestions and hypotheses are presented. To perform the study, a Finite Element Program was used and some procedures were programmed and linked to it. The program was calibrated with the experimental data of eight concrete beams reinforced with bamboo-splint, whose results presented great accuracy. Finally, some design procedures were suggested and a practical example is given.

Neste trabalho, apresenta-se resultados do estudo experimental de três paredes estruturais, construídas com tijolos de solo-cimento. Os tijolos foram fabricados com três diferentes proporções de materiais, nas quais duas delas tiveram parte do cimento substituído por resíduo cerâmico moído. As paredes apresentavam altura de 95,20 cm, largura de 75,32 cm e espessura de 12,56 cm e tiveram seus tijolos rejuntados com pasta de cimento, que foram ensaiadas sob compressão centrada e tiveram seus deslocamentos avaliados por cinco relógios medidores de deslocamento. Observou-se comportamento estrutural satisfatório e resistências compatíveis com as requeridas pelas paredes das casas populares brasileiras. Em todos os casos, as diferenças entre as tensões máximas nas paredes e as resistências dos tijolos, foram inferiores a 20%. Para concluir o estudo, realizou-se análise por meio do método dos elementos finitos (MEF) com o intuito de avaliar a uniformidade na distribuição das tensões ao longo das paredes. Finalmente, observou-se que a substituição parcial do cimento na fabricação de tijolos de solo-cimento é viável.

An experimental study of three load bearing walls is presented and discussed in this paper. The walls were of soil-cement bricks made with three different material proportions, in which two of them had part of the cement amount replaced by crushed ceramic waste. The walls were 95.20 cm high, 75.32 cm wide and 12.56 cm thick and had their bricks layered with cement paste. The walls were tested under compression and their displacements were measured with 5 dial gages. The walls had satisfactory behaviour and their strengths were suitable as required by Brazilian popular houses. The differences between the brick strength and the wall strength were less than 20%. A finite element analysis (FEA) was performed and the uniformity of the compressive stress distributions in the walls was evaluated. Finally, it was observed that the partial replacement of the cement by crushed ceramic waste is possible.

Neste trabalho, apresenta-se o estudo experimental da resistência à compressão do solo-cimento, com substituição parcial do cimento Portland por resíduo cerâmico moído. Para tanto, foram ensaiados 81 espécimenes cilíndricos desse material à compressão, em que parte do cimento foi substituída por material cerâmico moído. Realizou-se uma programação fatorial, na qual três variáveis foram selecionadas para estudo: o teor de material ligante (cimento + resíduo cerâmico), a umidade do solo e o teor de resíduo cerâmico adicionado. É apresentado um estudo estatístico através de análise de variância da massa específica do material e da resistência a compressão. Tal estudo permitiu concluir-se que substituições de 25 e 57% do teor de cimento por material cerâmico podem produzir blocos de solo-cimento com resistências superiores a 2 MPa, com teor de material ligante de 6 e 8%, respectivamente.

In this paper, an experimental study of the compressive strength of soil-cement with partial replacement of the Portland cement by crushed ceramic waste is presented and discussed. For this, eighty-one cylindrical specimens of soil-cement were tested, where part of cement percentage was replaced by crushed ceramic waste. The experiment was conducted in factorial design and three variables were selected and studied: the binding material content (cement + ceramic waste), soil moisture content and the ratio of ceramic waste. A statistical study using variance analysis of the specific mass and compressive strength of the material is presented. This study concluded that replacement ratios of 25 and 57% of the Portland cement by crushed ceramic material can be used to fabricate soil-cement bricks with strength higher than 2 MPa, for a binding material content of 6 and 8% respectively.

Neste trabalho, apresenta-se e se discute a análise teórica e experimental de vigas de madeira, reforçadas com bambu. Para tanto, o comportamento mecânico de cinco vigas mistas e duas de madeira foi estudado. A parte interna das vigas mistas foi constituída de Pinus elliottii e o reforço de bambu Dendrocalamus giganteus; este reforço foi disposto tanto na parte inferior como na superior das vigas, além de analisadas diferentes espessuras de reforço. São apresentadas curvas carga vs. deslocamentos e carga vs. deformação. Observou-se aumento da ordem de 50% na rigidez das vigas de Pinus elliottii, quando da presença do reforço de bambu. Finalmente, um estudo numérico em que se utilizou o método dos elementos finitos é apresentado, observando-se boa correlação entre os valores numéricos e experimentais.

This paper presents and discusses the experimental and theoretical analyses of layer composite beams of wood strengthened with bamboo. For this, the mechanical behavior of five composite beams and two wood beams was studied. The beam's stuffing was composed of Pinus elliottii and the reinforcement of bamboo Dendrocalamus giganteus. The bamboo reinforcement was placed on the top and at the bottom of the beams. Different thicknesses of reinforcement were investigated. Curves of load vs. displacement and load vs. strain are presented. An increase of 50% was observed in the stiffness, when the composite beams are compared with the wood one. Finally, a numerical study was carried out applying the finite element method and a good agreement was observed between the theoretical and experimental values.