RESUMO O comportamento da alvenaria estrutural resulta do desempenho de cada componente: unidades, juntas de argamassa, grautes e armaduras. Comercialmente, os blocos para alvenaria são produzidos com concreto seco ou zero-slump. Sua dosagem e propriedades físicas se diferem consideravelmente dos concretos convencionais e dependem da eficiência de compactação das máquinas vibroprensas. Ensaiar elementos de alvenaria em tamanho natural é dispendioso e requer uma infraestrutura específica. Nessa perspectiva, modelagens computacionais baseadas em formulações numéricas como o Método dos Elementos Finitos (FEM) podem se tornar alternativas viáveis e de grande potencial. Este trabalho objetiva analisar numérica e experimentalmente a influência do tipo de agregado nas propriedades físicas e, sobretudo, mecânicas (módulo secante e resistência à compressão) de blocos vazados de concreto para alvenaria estrutural. Foram testadas três resistências de bloco (6, 12 e 24 MPa), contendo três tipos de agregado (basalto, gnaisse e calcário). Dos resultados, observou-se que em blocos menos resistentes a porosidade das misturas influenciou mais as propriedades mecânicas que a rigidez do agregado. À medida que os concretos se tornam mais densos e resistentes, esse comportamento muda. Os modelos implementados e calibrados pelos resultados experimentais reproduziram satisfatoriamente o modo de ruptura dos blocos, os resultados de módulo e de resistência.

ABSTRACT The structural masonry behavior results from the performance of each component: units, mortar joints, grouts, and reinforcement. Commercially, masonry blocks are made with called dry or zero-slump concrete. Its dosage and physical properties differ considerably from conventional concretes and depend on vibropress machines compaction efficiency. Testing full-size masonry elements is expensive and demand a specific infrastructure. Thus, computer modeling based on numerical formulations such as the Finite Element Method (FEM) can become viable and high potential alternatives. This work aims to analyze numerically and experimentally the influence of aggregate type on physical and, mainly, mechanical properties (ultimate strength and secant deformation module in compression) of hollow concrete blocks for structural masonry. Units of three different strengths (6, 12 and 24 MPa) and containing three different aggregate types (basalt, gneiss, and limestone) were tested. From results, it was observed that in less resistant blocks, the mixtures porosity influenced mechanical properties more than aggregate stiffness. As concretes become denser and stronger, this behavior changes. The models implemented and calibrated by the experimental results were satisfactory in reproducing the failure mode of the blocks, secant modulus and compressive strength results.

Resumo Nas últimas décadas, inúmeros estudos têm sido desenvolvidos a respeito de estruturas de pórticos preenchidos com alvenaria participante, comprovando o aumento de rigidez lateral proporcionado por esta. Neste trabalho, análise foi realizada, baseada em prescrições normativas que adotam o método da barra diagonal equivalente, com o objetivo de comparação aos resultados experimentais de ensaios de pórtico de aço preenchido com alvenaria de blocos de concreto. Duas das três normas técnicas estudadas sugeriram valores de rigidez lateral inferiores aos resultados experimentais, como condição de segurança ao dimensionamento. Sobre as forças de ruptura da alvenaria, os dois procedimentos analisados apresentaram valores próximos de força crítica, embora tenham apontado modos críticos de colapso distintos. O método da barra diagonal equivalente se mostrou uma ferramenta útil e simples para a consideração da alvenaria participante, devendo ser empregado em caso de ações horizontais reduzidas, prévias ao estágio inicial de fissuração do painel.

Abstract In the last decades, several studies have been developed regarding structures composed by frames infilled with masonry walls, proving the increase of lateral stiffness by the infill. In this work, an analysis was carried out, based on design codes which adopt the equivalent diagonal strut method, to compare theoretical results with experimental ones of tests performed on steel frames infilled with concrete block masonry. Two of the three assessed codes specify lateral stiffness smaller than that measured from experimental testing, as safety measures for design. Regarding the masonry ultimate loads, the two specifications analyzed yielded similar values of critical force, although they pointed out different failure modes. The equivalent diagonal strut method has been proved to be a simple and useful tool for considering masonry walls and it should be used in case of reduced horizontal loads, prior to initial cracks of the infill wall.