Abstract Steel-concrete composite bridges are a popular solution due to the structural benefits of both steel and concrete. The typical system of a concrete slab and steel I-girders for small and medium-span bridges often displays the most economical results. However, other solutions emerge as innovative alternatives for bridge construction, such as composite beams with composite dowels and pre-cambered composite beams. This paper aims to develop a comparative study of these composite beam solutions to delimitate their efficiency, performance, and economy. Thus, a case study for the superstructure of a two-way simply supported railway bridge is detailed to define the composite beam’s performance indicators. The innovative alternatives presented benefits when compared to the traditional system, demonstrating the positive impact of their use on bridges. Steelconcrete Steel Igirders I girders mediumspan medium span results However construction precambered pre cambered efficiency economy Thus twoway two way s indicators

Resumo Obras de arte especiais com elementos estruturais mistos de aço e concreto consistem em uma solução popular, uma vez que tais elementos combinam os benefícios estruturais do aço e do concreto. Em pontes de pequenos e médios vãos, a solução que usualmente garante resultados econômicos interessantes é composta por uma laje de concreto sobre vigamento de aço em perfis I. Outras opções que despontam como alternativas eficientes na construção de obras de arte especiais são o sistema de vigas com conectores de cisalhamento em chapa de aço contínua recortada e o sistema de vigas mistas preflexionadas. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo a realização de um estudo comparativo das diferentes soluções de vigas mistas a fim de delimitar a performance das soluções propostas. Para tanto, o estudo de caso da superestrutura de uma ponte ferroviária de duas vias com vão biapoiado é apresentada em detalhes para definir os indicadores de desempenho das soluções. As soluções de vigas mistas propostas apresentaram vantagens quando comparadas com o sistema tradicional, demonstrando o impacto positivo de seu uso no contexto das obras de arte especiais. popular vãos I preflexionadas disso tanto tradicional

Abstract In civil engineering, variations in material properties together with the application of different construction techniques and environmental conditions may not be fully considered in structural designs, which could lead to structural damages. Structural Health Monitoring (SHM) makes it possible to follow the behavior of a structure, allowing the evaluation of its conditions and the investigation of its damages and need for interventions. However, SHM is not commonly applied yet due to its high instrumentation cost and the complexity of its procedures. Therefore, the present work aims the development of a low-cost strain measurement system for reinforced concrete structures composed of strain gages, amplifiers, signal converters, and microprocessors. Thus, an easy-to-use and low-cost data system composed of an AD620 amplifier module and an ADS1115 converter was built. Additionally, to facilitate field instrumentations, a steel plate with strain gages arranged in a full Wheatstone bridge was also built. The evaluation of the system was conducted by lab testing a column, four-point bending tests of four beams, and the field monitoring of two columns in a residential building during construction. The results showed that the proposed system performed satisfactorily, being able to accurately measure the strains in reinforced concrete structures. engineering designs (SHM structure interventions However procedures Therefore lowcost low amplifiers converters microprocessors Thus easytouse easy use AD AD62 ADS ADS111 built Additionally instrumentations column fourpoint point beams satisfactorily AD6 ADS11 ADS1

Resumo Na construção civil, as variações nas propriedades dos materiais juntamente com as diferentes técnicas construtivas e condições do ambiente, podem não ser totalmente consideradas no cálculo estrutural e ocasionar danos nas estruturas. O Monitoramento da Integridade Estrutural (MIE) possibilita acompanhar o comportamento estrutural, avaliar as condições da estrutura e inclusive investigar o acontecimento de danos e das possíveis necessidades de intervenções. No entanto, o MIE ainda é pouco implementado devido ao alto custo de instalação e complexidade de operação. Desta forma, o presente trabalho busca desenvolver um sistema de medição de deformações em estruturas de concreto armado através de extensômetros, amplificadores, conversores de sinais e de microprocessadores de baixo custo. Assim, foi construído um sistema de aquisição de dados de baixo custo e relativa facilidade de operação, composto pelo módulo amplificador AD620 e o conversor ADS1115. Ainda, para facilitar a instalação de extensômetros em campo, foi desenvolvida uma placa de aço com extensômetros fixados, formando uma ponte de Wheatstone. Para avaliar o sistema, foram realizados ensaios de compressão em um pilar, ensaios de flexão à quatro pontos em vigas, além do monitoramento de pilares de um edifício residencial em fase construtiva. Através da elaboração deste estudo, encontraram-se resultados favoráveis à utilização dos sistemas propostos, obtendo-se as deformações das estruturas de concreto armado. civil ambiente (MIE intervenções entanto operação forma amplificadores Assim AD AD62 ADS1115 ADS Ainda campo fixados Wheatstone pilar vigas construtiva estudo encontraramse encontraram se propostos obtendose obtendo AD6 ADS111 ADS11 ADS1

Abstract In civil engineering, the stability of many structures depends on the physical properties of the contact between the concrete seated on the rocky foundation surface. Usually, they are critical structures of great importance to society, such as: bridges, tunnels and dams. Thus, the shear behavior of rock-concrete joints is a key factor of the structural stability. The method of cohesive zones (CZM) allows to simulate the beginning of the formation of a crack and its propagation, without knowing the crack location or when it will start. Thus, in this work, a numerical model was developed capable of simulating the failure due to interfacial delamination of the contact between a structure formed by mortar seated on a rocky granite leaning surface. The calibration of the numerical model was performed using the experimental test results of simple compression on a block of rock in contact with the mortar by an inclined interface. The test was monitored using a high-resolution digital camera. The data were processed using the digital image correlation method (DIC) to obtain displacement data of the laboratory test. The DIC results were used to calibrate the nonlinear numerical model of the test using the bilinear method of cohesive zone in the rock-mortar interfacial contact elements. By a parametric analysis varying the maximum shear stress parameter of the contact cohesive elements, the bilinear law was adjusted (Maximum tensile stress and critical displacement and damage rate). Indirectly, the rate of release of energy of critical deformation from the rupture of the contact was also estimated. engineering surface Usually society as bridges dams Thus rockconcrete CZM (CZM propagation start work interface highresolution high resolution camera (DIC rockmortar elements Maximum rate. . rate) Indirectly estimated

Resumo Na engenharia civil, a estabilidade de muitas estruturas depende das propriedades físicas do contato entre o concreto assentado na superfície rochosa de fundação. Geralmente são estruturas críticas e de grande importância para a sociedade, tais como: pontes, túneis e barragens. Assim, o comportamento ao cisalhamento das juntas rocha-concreto é um fator chave da estabilidade estrutural. O método das zonas coesivas (MZC) permite simular o início da formação de uma fissura e a sua propagação, sem saber a localização da fissura ou quando esta irá começar. Assim, neste trabalho foi desenvolvido um modelo numérico capaz de simular a ruptura por descolamento interfacial do contato entre uma estrutura formada por argamassa assentada sobre uma superfície inclinada de granito rochoso. A calibração do modelo numérico foi realizada através dos resultados de ensaios experimentais de compressão simples sobre um bloco de rocha em contato com a argamassa por uma interface inclinada. O teste foi monitorado por meio de uma câmera digital de alta resolução. Os dados foram processados utilizando o método de correlação de imagens digitais (CID) para obtenção dos dados de deslocamento do ensaio laboratorial. Os resultados do método CID foram utilizados para calibrar o modelo numérico não linear do ensaio utilizando o método bilinear de zona coesiva nos elementos de contato interfacial rocha-argamassa. Através de uma análise paramétrica variando o parâmetro de tensão cisalhante máxima dos elementos coesivos de contato, determinou-se a lei bilinear ajustada (tensão máxima de tração, deslocamento crítico e taxa de dano). Indiretamente, também foi estimada a taxa de liberação de energia de deformação crítica proveniente da ruptura do contato. civil fundação sociedade como pontes barragens Assim rochaconcreto estrutural MZC (MZC propagação começar rochoso resolução (CID laboratorial rochaargamassa. rochaargamassa argamassa. rocha-argamassa determinouse determinou se tração dano. dano . dano) Indiretamente

ABSTRACT: This article presents an experimental study to verify the feasibility of using the emerging UAV technology in the mapping of fishing grounds exploited by artisanal fishing in Sepetiba Bay, in the south of the state of Rio de Janeiro-Brazil, aiming to better understand the functionality and information generated by the equipment, and whether the data can help improve local fisheries management and also provide information for the implementation of simplified traceability for regional fish. The study area included four locations, Ilha da Madeira, Vila Geny, Coroa Grande and Ponte Preta, all located in Sepetiba Bay, located in the municipality of Itaguaí, in the southern region of the state of Rio de Janeiro. The aerial mapping was carried out in September, October and November 2017, between 10 am and 12 pm (GMT-3), employing a Phantom 3 Professional UAV (DJI, Shenzhen, China), Anac Brasil registration number PP-011092014. The onboard camera a DJI 4K Edition Sony Exmor R Model IMX117: 7.81mm equipped with a CMOS sensor dimension of 6.2 mm, 4000 x 3000 12 megapixel resolution, with an f/2.8 lens and field of view (FOV) of 94, having a focal length of 14mm. Images were collected perpendicularly to the main plan. Flight height was set at 80 m, flight speed was determined based on the overlap of 80%, dimension of area to be mapped, and battery life. Hence, the operator utilized a average flight speed of 25 km/h. ground sample distance (GSD) was 1.20 cm/px. and an overlap of 80% between images was established to avoid possible failures and orthomosaic information gaps. For each fishery mapped, standard software processing was carried out, which consists of: aligning the photos, creating a point cloud, creating a digital elevation model, and finally the orthomosaic itself. Once processed, the orthomosaics were exported from Agis Soft Photo Scan Professional to Google Earth (Google Inc.), where it is possible to make a more comprehensive assessment of fisheries in a much more practical and faster way. A total of four flights were carried out, one for each study area, averaging 10 minutes each. As a result, the technology proved to be viable to apply, since it made it possible to identify and map the areas defined for this research, generating data such as distance and, characteristics of the place, which could be used to track the fish caught and landed, in addition to enabling the monitoring of vessels and fishing, and thus improve the management of local fisheries. ABSTRACT Bay JaneiroBrazil, JaneiroBrazil Janeiro Brazil, Brazil Janeiro-Brazil equipment locations Madeira Geny Preta Itaguaí September 2017 1 GMT3, GMT3 GMT , (GMT-3) DJI, (DJI Shenzhen China, China China) PP011092014. PP011092014 PP 011092014. 011092014 PP-011092014 K IMX117 IMX 781mm mm 7 81mm 62 6 2 6. 400 300 resolution f28 f 8 f/2. FOV (FOV 94 14mm plan m mapped life Hence kmh km h km/h GSD (GSD 120 20 1.2 cmpx cm px cm/px gaps photos cloud model itself processed Inc., Inc Inc. Inc.) way result apply research place landed 201 (GMT-3 PP01109201 01109201 PP-01109201 IMX11 40 30 f2 f/2 9 1. (GMT- PP0110920 0110920 PP-0110920 IMX1 4 f/ (GMT PP011092 011092 PP-011092 PP01109 01109 PP-01109 PP0110 0110 PP-0110 PP011 011 PP-011 PP01 01 PP-01 PP0 0 PP-0 PP-

RESUMO: Este artigo apresenta um estudo experimental para verificar a viabilidade de uso da tecnologia emergente UAV no mapeamento dos pesqueiros explotados pela pesca artesanal na Baía de Sepetiba, no sul do estado do Rio de Janeiro-Brasil, visando conhecer melhor a funcionalidade e informações geradas pelo equipamento, e se os dados poderão auxiliar na melhoria do gerenciamento da pesca local e também subsidiar informações para a implantação de uma rastreabilidade simplificada para o pescado regional. A área de estudo contemplou quatro localidades sendo Ilha da Madeira, Vila Geny, Coroa Grande e Ponte Preta, todas inseridas na Baía de Sepetiba, localizada no município de Itaguaí, região sul do estado do Rio de Janeiro. O mapeamento aéreo foi realizado nos meses de setembro, outubro e novembro de 2017, entre 10h e 12h (GMT-3), utilizando um VANT Phantom 3 Professional (DJI, Shenzhen, China), registro Anac Brasil PP-011092014. A câmera integrada é uma DJI 4K Edition Sony Exmor R Modelo IMX117: 7,81 mm equipada com sensor CMOS de 6,2 mm, resolução 4000 x 3000 de 12 megapixels, com lente f/2.8 e campo de visão (FOV) de 94, possuindo uma distância focal de 14 mm. As imagens foram coletadas perpendicularmente ao plano principal. A altura de voo foi fixada em 80 m, a velocidade de voo foi determinada com base na sobreposição de 80%, dimensão da área a ser mapeada e duração da bateria. Assim, o operador utilizou uma velocidade média de voo de 25 km/h. a distância da amostra terrestre (GSD) foi de 1,20 cm/px. e foi estabelecida uma sobreposição de 80% entre as imagens para evitar possíveis falhas e lacunas de informações do ortomosaico. Para cada pesqueiro mapeado foi realizado o processamento padrão do software, que consiste em: alinhamento das fotos, criação da nuvem de pontos, criação de modelo de elevação digital, e finalmente o ortomosaico propriamente dito. Uma vez processado, os ortomosaicos foram exportados do Agis Soft Photo Scan Professional para o Google Earth (Google Inc.), onde é possível fazer uma avaliação mais abrangente dos pesqueiros de uma maneira muito mais prática e rápida. Foram realizados um total de quatro voos, um para cada área de estudo, com duração média de 10 minutos cada. Como resultado, a tecnologia mostrou-se viável de aplicação, uma vez que possibilitou identificar e mapear as áreas definidas para nesta pesquisa, gerando dados como distância e características do local, que poderão ser utilizados para rastrear o pescado capturado e desembarcado, além de possibilitar o monitoramento das embarcações e da pesca e assim, aprimorar o gerenciamento da pesca local. RESUMO Sepetiba JaneiroBrasil, JaneiroBrasil Janeiro Brasil, Janeiro-Brasil equipamento regional Madeira Geny Preta Itaguaí setembro 2017 h GMT3, GMT3 GMT , (GMT-3) DJI, (DJI Shenzhen China, China China) PP011092014. PP011092014 PP 011092014. 011092014 PP-011092014 K IMX117 IMX 781 7 81 7,8 62 6 2 6, 400 300 1 megapixels f28 f 8 f/2. FOV (FOV 94 principal m bateria Assim kmh km km/h GSD (GSD 120 20 1,2 cmpx cm px cm/px software fotos pontos digital dito processado Inc., Inc Inc. Inc.) rápida voos resultado mostrouse mostrou aplicação pesquisa desembarcado assim 201 (GMT-3 PP01109201 01109201 PP-01109201 IMX11 78 7, 40 30 f2 f/2 9 1, (GMT- PP0110920 0110920 PP-0110920 IMX1 4 f/ (GMT PP011092 011092 PP-011092 PP01109 01109 PP-01109 PP0110 0110 PP-0110 PP011 011 PP-011 PP01 01 PP-01 PP0 0 PP-0 PP-

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the efficiency of a micro concrete for structural strengthening, as an adhesion bridge between old and new concrete. Contributing to environmental preservation, the replacement of sand with a filler, a by-product of crushing stones, was evaluated based on a reference mixture. The binders used were Portland cement (85%) and silica fume (15%). The water/binder ratio and the proportion between cement and silica fume were obtained experimentally, maximizing the use of the superplasticizer additive, and obtaining acceptable conditions of self-compacting of the mixtures. The properties of micro concrete in the fresh and hardened state were evaluated, in addition to the adhesion provided by the micro concrete on concrete substrates and as an adherent material between old and new concrete, simulating a situation of structural reinforcement. As a result, good MC self-compacting properties were obtained, with an increase of 26% in scattering and 5% in MC flow time with 15% replacement in relation to the reference MC. There was also considerable gain in the physical properties of the mixtures. Still, for 15% replacement, there was an increase of 18% in the modulus of elasticity and a reduction of almost 9% in the total water absorption. Good adhesion results were also obtained on concrete substrates, demonstrated by the cohesive failure observed in the adhesion test. In addition, in a situation of structural repair, the material proved to be satisfactory for use as an adhesion bridge between old and new concrete. strengthening preservation filler byproduct product stones mixture 85% 85 (85% 15%. 15 . (15%) waterbinder binder experimentally additive selfcompacting self compacting mixtures reinforcement result 26 5 Still 18 9 absorption test repair 8 (85 1 (15% 2 (8 (15 ( (1

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de um microconcreto para reforços estruturais, como ponte de aderência entre concreto velho e concreto novo. Foi avaliada a substituição da areia por um fíler, subproduto de britagem, a partir de um traço de referência. Os ligantes utilizados foram cimento Portland (85%) e sílica ativa (15%). A relação água/ligante e proporção entre cimento e sílica ativa foram obtidas de forma experimental, maximizando-se a utilização do aditivo superplastificante e obtendo-se condições aceitáveis de autoadensabilidade das misturas. Foram avaliadas as propriedades no estado fresco e endurecido, aderência do microconcreto em dois substratos e como ponte de aderência, simulando uma situação de reforço estrutural. Obtiveram-se boas propriedades de autoadensabilidade do MC, com aumento de 26% no espalhamento e 5% no tempo de escoamento do MC com 15% de substituição em relação ao MC de referência. Para 15% de substituição, observou-se aumento de 18% no módulo de elasticidade e redução de quase 9% na absorção total de água. Também se obtiveram bons resultados de aderência em substrato de concreto, demonstrados pela ruptura coesiva observada no ensaio de aderência. Em situação de reparo estrutural, o material mostrou-se satisfatório como ponte de aderência entre concretos. estruturais novo fíler britagem referência 85% 85 (85% 15%. 15 . (15%) águaligante água ligante experimental maximizandose maximizando obtendose obtendo misturas endurecido estrutural Obtiveramse Obtiveram 26 5 observouse observou 18 9 mostrouse mostrou concretos 8 (85 1 (15% 2 (8 (15 ( (1

Abstract Civil construction is an industry sector that has been used as an outlet for the reuse of industrial waste. The present work aims to use the residue of Ethylene Vinyl Acetate (EVA) from the footwear industry as a partial substitute for a granulometric range of aggregates, aiming at the production of structural concrete and application to industrial floors. The proposed mixing ratios were evaluated from uniaxial compression, three-point bending, and drying shrinkage tests. The results of the uniaxial compression tests showed that the concrete with EVA addition still has enough strength to be considered structural concrete. In addition, the EVA and polypropylene fiber particles act as stress transfer bridges in the cracked zone, resulting in an increase in residual stresses and, consequently, in the toughness of the concrete in the three-point bending test. Finally, Technical Report 34 was used as a procedure to design an industrial floor based on the compressive strength, Young's modulus, and flexural behavior of the tested composites. The final result showed that even with lower compressive strength, fiber-reinforced concrete with EVA achieves greater structural efficiency for an industrial floor with the same cross-sectional height as ordinary fiber-reinforced concrete. waste (EVA aggregates floors threepoint three point zone consequently test Finally 3 Youngs Young s modulus composites fiberreinforced reinforced crosssectional cross sectional

Resumo A construção civil é um setor da indústria que tem sido utilizado como uma saída para o reaproveitamento de muitos resíduos. O presente trabalho visa utilizar o resíduo de Etileno Vinil Acetato (EVA) da indústria calçadista como substituto parcial de uma faixa granulométrica de agregados, visando produção de concreto estrutural e aplicação a concretagem de pisos industriais. As proporções de mistura propostas foram avaliadas a partir de ensaios de compressão uniaxial, flexão em três pontos e retração por secagem. Os resultados dos testes de compressão uniaxial mostraram que o concreto com substituição ainda apresenta resistência suficiente para ser considerado concreto estrutural. Além disso, as partículas de EVA e da fibra de polipropileno funcionam como pontes de transferência de tensões na zona fissurada, resultando em um aumento das tensões residuais e, consequentemente, da tenacidade do concreto no teste de flexão em três pontos. Por fim, o Technical Report 34 foi utilizado como procedimento para dimensionar um piso industrial a partir da resistência a compressão, módulo de Young e comportamento a flexão dos compósitos ensaiados. O resultado final mostrou que mesmo com menor resistência à compressão, o concreto reforçado com fibras e substituição parcial de EVA consegue maior eficiência estrutural para um piso industrial de mesma altura de seção transversal que o concreto reforçado com fibras comum. resíduos (EVA agregados industriais secagem disso fissurada consequentemente fim 3 ensaiados comum

resumo: Esta pesquisa propõe analisar a distribuição de momentos fletores devido à carga móvel entre longarinas de pontes curvas de concreto armado que passaram por um processo de alargamento da superestrutura. Como principais conclusões foi constatado que a redistribuição de momentos é tanto mais significativa quanto mais elevada for a rigidez dos alargamentos. Ademais também foi observado que a redistribuição induzida pela variação da rigidez está condicionada à posição do carregamento móvel, porém, em geral, resultam na migração de esforços para os trechos mais rígidos, aliviando as longarinas originais. Constatou-se ainda que a variação da curvatura pouco altera a redistribuição de esforços induzida pelo aumento da rigidez no alargamento. Ademais, as divergências entre os resultados do MEF e do Método V-Load para os modelos com rigidez variável não divergiram significativamente daqueles obtidos nos modelos de rigidez constante. Por fim, os Fatores de Modificação (FM) mostraram-se mais sensíveis à variação do raio de curvatura do que à resistência do concreto nos alargamentos.

abstract: The study proposes to analyze the distribution of bending moment due to live load in curved bridges that have undergone a process of widening, considering the influence of concrete’s strength variation. The results show that the bending moment redistribution is more significant the higher the stiffness in the widenings. In addition, the redistribution induced by the variation of stiffness depends on the live load positioning but, generally, it results in the migration of bending moments to the stiffer regions, relieving the original girders. The curvature did not significantly alter the response induced by the stiffening of the widened segments. Also, the divergences found between the MEF and the V-load Method results for models with uniform and variable stiffness were similar. Finally, the Modification Factors (MF) proved to be more sensitive to the influence of curvature than to the concrete strength in the widenings.

Resumo Um dos maiores problemas da engenharia civil é o mau desempenho dos reparos em concreto. Estima-se que apenas 50% das restaurações de estruturas de concreto na Europa sejam bem-sucedidas, apesar de os custos de reabilitação e reparo serem estimados em cerca de metade dos orçamentos anuais de construção. Esta pesquisa visa investigar uma potencial abordagem verde para a sustentabilidade de soluções de reabilitação de infraestruturas. Após uma análise simplificada das emissões de C02, custos de intervenção, aspectos sociais, desempenhos estruturais e outros aspectos considerados relevantes para o escopo, as possíveis ações de manutenção são comparadas e classificadas. As seguintes quatro opções diferentes foram, portanto, projetadas para serem aplicadas a uma coluna da Ponte Brabau na Sardenha (Itália): i. remoção e substituição completas da coluna, ii. substituição das barras longitudinais danificadas por barras usinadas e reforço UHPFRC, iii. envolvimento longitudinal e transversal de CFRP, iv. revestimento de concreto. Uma estratégia metodológica e processual é estabelecida através de uma análise multicritério que permitirá em futuros desenvolvimentos avaliar todo o Ciclo de Vida da obra de manutenção

Abstract One of the biggest issues in civil engineering is the poor performance of concrete repairs. In fact, in Europe only 50% of concrete structures restorations are estimated to be successful, even though rehabilitation costs account for about half of the yearly construction budgets. This research aims at investigating a potential green approach to the sustainability of rehabilitation solutions for infrastructures. Following a simplified analysis of C02 emissions, intervention costs, social aspects, structural performances and other variables considered relevant to the scope, possible rehabilitation techniques are compared and ranked. The following four different options have therefore been designed to be applied to an actual column of the Brabau Bridge in Sardinia (Italy): i. complete removal and replacement of the column, ii. replacement of the damaged longitudinal rebars by machined bars and ultra-high performance fibre-reinforced concrete (UHPFRC) strengthening, iii. longitudinal and transverse fiber reinforced polymers (FRP) wrapping, iv. concrete jacketing. A methodological and procedural strategy is established through multi-criteria analysis that will allow future developments to assess the whole Life Cycle Assessment of the maintenance work.

Resumo Algumas recomendações normativas são conservadoras em relação à resistência ao cisalhamento de vigas de concreto armado, não levando diretamente em consideração a taxa de armadura longitudinal. Assim, foi realizado um experimento contendo 8 vigas de (100 x 250) mm2 e comprimento de 1.200 mm, com concreto de resistência à compressão de 20 MPa com e sem adição de 1,00% de fibra de aço, sem estribos e variando-se a taxa de armadura de flexão. As capacidades de cisalhamento experimentais em comparação com as estimativas das principais normas foram analisadas. Os resultados mostraram que o aumento da taxa de armadura longitudinal de 0,87% para 2,14% em vigas sem fibra de aço levou a uma melhoria de 59% na resistência ao cisalhamento causada pelo efeito de pino, enquanto a melhoria correspondente foi de apenas 22% em vigas de concreto fibroso. Um ganho máximo de 109% na resistência ao cisalhamento foi observado com a adição de 1% de fibras de aço comparando vigas com a mesma taxa de armadura longitudinal (1,2%). Uma quantidade significativa de resistência ao cisalhamento foi fornecida pela inclusão das fibras de aço e permitiu controlar a propagação de fissuras pelo efeito de pontes de transferência de tensão, transformando o mecanismo de cisalhamento frágil em um mecanismo de flexão dúctil. Assim, fica claro o benefício da adição de fibra de aço para o cisalhamento quando associada à armadura longitudinal e valores ótimos para essa relação podem melhorar os resultados.

Abstract Some normative recommendations are conservative in relation to the shear strength of reinforced concrete beams, not directly considering the longitudinal reinforcement rate. An experimental program containing 8 beams of (100 x 250) mm2 and a length of 1,200 mm was carried out. The concrete compression strength was 20 MPa with and without 1.00% of steel fiber addition, without stirrups and varying the longitudinal reinforcement ratio. Comparisons between experimental failure loads and main design codes estimates were assessed. The results showed that the increase of the longitudinal reinforcement ratio from 0.87% to 2.14% in beams without steel fiber led to an improvement of 59% in shear strength caused by the dowel effect, while the corresponding improvement was of only 22% in fibered concrete beams. A maximum gain of 109% in shear strength was observed with the addition of 1% of steel fibers comparing beams with the same longitudinal reinforcement ratio (1.2%). A significant amount of shear strength was provided by the inclusion of the steel fibers and allowed controlling the propagation of cracks by the effect of stress transfer bridges, transforming the brittle shear mechanism into a ductile flexural one. From this, it is clear the shear benefit of the steel fiber addition when associated to the longitudinal reinforcement and optimal values for this relationship would improve results.

RESUMO Elementos compostos são estruturas de concreto, ou outros materiais, executados em moldagens distintas que atuam de maneira conjunta sob ações externas. Esses elementos são utilizados quando se pretende aliar as vantagens construtivas de estruturas pré-moldadas ao comportamento monolítico de estruturas moldadas no local. Em situações comuns na engenharia civil, como a construção de uma ponte ou viaduto, a seção pré-moldada é utilizada como cimbramento para a moldagem no local da laje. Esse processo proporciona deformações prévias ao estado-limite último e descontínuas na seção transversal composta. Este trabalho propõem uma metodologia para dimensionamento de seções compostas, em duas etapas de concretagem, avaliando as deformações proporcionadas pelo processo construtivo que pode ser facilmente implementada em rotinas computacionais precisas. Aplicando a metodologia em um exemplo numérico, é observado que a seção concretada em duas etapas apresenta um momento resistente menor que uma seção idêntica concretada em etapa única. Porém são necessárias mais investigações para avaliar a amplitude desta divergência em outros elementos.

ABSTRACT Composite elements are structures of concrete, or other materials, constructed in different casting stages that act jointly under external loads. These elements are used when it is intended to combine the constructive advantages of precast structures with the monolithic behavior of cast-in-place structures. In regular civil engineering applications, such as the construction of a bridge or viaduct, the precast section is used as shoring before casting the slab in place. This process leads to imposed deformations prior to the ultimate limit state and a discontinuity in the specific strain of the composite cross section. This work proposes a methodology to design composite cross sections, built in two casting stages, evaluating the specific strain provided the construction process that can be easily implemented in precise computational routines. From applying the methodology on study-case numerical example, it is observed that the beam casted in two stages presents a factored moment resistance smaller than an identical beam casted in a single stage. However, further investigations should be conducted to assess the extent of this difference.

Resumo A possibilidade de executar estruturas com elementos que apresentam seções mistas de materiais como madeira e concreto traz benefícios, como o aumento da economia na construção e da durabilidade à abrasão. O objetivo do trabalho consiste em realizar a comparação dos resultados de deslocamento vertical obtidos em modelagem numérica utilizando-se o método dos elementos finitos, resultados teóricos encontrados pelo programa Orthotropic Timber Bridges e experimentais da ponte Florestinha. Foram realizados três modelos numéricos. Considerou-se para os modelos 1 e 2 que as vigas de madeira são roliças e, para o modelo 3, que as vigas são de seção quadrada. Com os resultados obtidos, constatou-se que o modelo 1 se aproxima dos dados experimentais e apresenta desvio padrão do erro para o deslocamento devido ao carregamento central de ± 0,69 mm, que corresponde a 1,56% do erro percentual médio, e para o carregamento lateral de ± 0,73 mm, que indica 1,12% do erro percentual médio. Os modelos numéricos 1 e 2 representaram satisfatoriamente os modelos experimentais, revelando que a aplicação do método dos elementos finitos foi satisfatória para a análise da ponte.

Abstract Composite structures built with sections made of wood and concrete are more durable and economic. The performance of these structures can be analysed with programmes that use the finite element method. The purpose of this study is to compare the vertical displacement obtained by the finite element method, the theoretical results found by the Orthotropic Timber Bridges programme and an experimental analysis of the Florestinhabridge. Three numerical models were performed. For models 1 and 2, timber beams with circular cross sections were applied, and for model 3, beams with a square cross section were used. The results of model 1 are close to the experimental data and present standard deviation for displacement under the central loading of ± 0.69 mm, which is 1.56% of the mean percentage error, and presents ± 0.73 mm for the lateral loading, which is 1.12% of the mean percentage error. The numerical models 1 and 2 satisfactorily represented the experimental models, demonstrating that the application of the finite element method was satisfactory for the analysis of the bridge in question.

RESUMO: Pontes são estruturas construídas para vencer obstáculos e permitir a continuidade de vias de transporte. Na busca por sistemas construtivos eficientes, vieram à tona as estruturas mistas de aço e concreto, em especial as pontes em seção caixão. As normas americanas AASHTO e europeias EN 1994-2-2 procedimentos de projeto para essa tipologia de pontes, porém ainda há dúvidas sobre qual parcela do tabuleiro contribui para a resistência de cada alma da seção mista (largura efetiva). O presente trabalho busca avaliar numericamente no software Abaqus®, a largura efetiva da laje de concreto e verificar se as expressões existentes perfis tipo “I” são válidas para perfis do tipo caixão. Após a análise dos resultados, constatou-se que as recomendações normativas para vigas mistas com seções tipo “I” não podem ser aplicadas diretamente para seções do tipo caixão. Por fim, com base nos resultados, propôs-se uma equação para o cálculo da largura efetiva de pontes mistas de aço e concreto em seção caixão.

ABSTRACT: Bridges are structures built to overcome obstacles and allow continuity of transport routes. In the search for efficient construction systems, steel-concrete composite structures, especially box girder bridges, emerged. The American AASHTO and European EN 1994-2-2 standards present design procedures for this type of bridge, but there are still doubts about which portion of the concrete slab contributes to each web strength in composite section (effective width). The present paper aims to evaluate, by numerical analysis in the Abaqus® software, the concrete slab effective width and to verify whether the expressions for its calculation in composite I-girder bridges are valid for box girder sections. After analyzing the results, it was found that the standards recommendations for composite I-girder cannot be applied directly to box girders. Finally, based on the numerical analysis, an equation was proposed to calculate the effective width of steel-concrete composite box girder bridges.

Resumo As pontes rodoviárias, por receberem um carregamento variável proveniente do tráfego de veículos, são suscetíveis ao fenômeno de fadiga. O nível de segurança à fadiga proporcionado pelas normas brasileiras, porém, ainda é desconhecido, especialmente em relação às pontes com longarinas protendidas. Além disso, as publicações sobre confiabilidade à fadiga em pontes de concreto consideram apenas análise à flexão. Este trabalho avalia o nível de segurança à fadiga que as normas brasileiras de projeto proporcionam para uma ponte rodoviária de concreto, utilizando dados de pesagem em movimento (weigh-in-motion – WIM) de uma importante rodovia federal brasileira, a BR-381 (Rodovia Fernão Dias). Mediante a regra de Palmgren-Miner, avalia-se a vida útil e os índices de confiabilidade, sob o aspecto da fadiga, das longarinas protendidas dimensionadas conforme as normas brasileiras. Utiliza-se a protensão limitada e completa e consideram-se diferentes volumes de tráfego. Verifica-se que os níveis de segurança à fadiga das armaduras longitudinais e transversais são maiores que aqueles recomendados pela literatura internacional.

Abstract It is well known that highway bridges are subjected to fatigue as they work under live loads with different frequencies and amplitude. The safety level for fatigue required by Brazilian codes is still unknown, especially for prestressed concrete girders. Also, current studies on fatigue reliability of bridges only evaluate bending. This work assesses the fatigue safety level provided by Brazilian design standards for a concrete highway bridge, using weigh-in-motion (WIM) data of an important federal Brazilian highway, BR-381 (Fernão Dias Highway). The Palmgren-Miner rule is considered to evaluate the service life and reliability indexes, from the fatigue point of view, of prestressed girders designed according to Brazilian codes. Using limited and complete prestressing levels, different traffic volumes are considered. It is found that the fatigue safety levels of longitudinal and transverse reinforcements are larger than the ones recommended by the international literature.

resumo: Paredes de concreto pré-moldado com isolamento incorporado, também chamadas de painéis sanduíche, consistem em duas camadas externas de concreto, entre as quais uma camada interna de material isolante é inserida, visando melhorar os desempenhos acústico e térmico. Uma das principais preocupações em relação ao desempenho desses painéis refere-se à eliminação de pontes térmicas causadas por conectores metálicos, que comprometem a eficiência térmica dos painéis. Uma das propostas para resolver esse problema consiste no uso de conectores PERFOFRP, que consistem em placas planas perfuradas, embebidas em ambas as camadas externas de concreto, que criam pinos de ancoragem que aumentam a resistência ao cisalhamento dos painéis e à separação das camadas de concreto. Esta pesquisa objetivou avaliar a qualidade de produção desse tipo de conector, produzido com um sistema de infusão por resina à vácuo de baixo custo e de fácil uso; considerando os efeitos da: (a) homogeneidade da placa de PRFV; (b) repetibilidade de fabricação; e (c) origem das matérias-primas; sobre os resultados de: (I) tensão última à tração, (II) módulo de elasticidade, e (III) fração volumétrica de fibras. Além disso, 18 espécimes na forma de modelos representativos do conector de cisalhamento em painéis sanduíche, com seis configurações diferentes de perfuração obtidas por meio da variação do diâmetro e do espaçamento entre os furos, foram submetidos à ensaios push-out, para avaliar o efeito que essas variações produzem no desempenho mecânico da conexão em termos de capacidade de carga final e de rigidez. Os resultados indicaram uma qualidade de produção com um nível satisfatório de variação das características, considerando: a variabilidade em diferentes pontos de uma única placa, a variabilidade entre placas compostas por diferentes processos de infusão e a variabilidade entre diferentes lotes de produção. Além disso, os testes push-out demonstraram que os conectores perfurados apresentaram, quando comparados com conectores não perfurados: um ganho na resistência ao cisalhamento variando entre 8% e 25%, deslocamentos relativos mais baixos e níveis mais elevados de rigidez. Observou-se também que os conectores com furos de 25.40 mm de diâmetro apresentaram melhor desempenho do que os conectores com furos de 31.75 mm de diâmetro; e que a redução do espaçamento entre furos de 2.00 para 1.75, para as amostras de 25.40 mm de diâmetro, causou uma diminuição na capacidade de carga do conector. Assim, verificou-se que as variações no diâmetro e no espaçamento do furo influenciaram a capacidade de carga da conexão.

abstract: Insulated pre-cast concrete wall panels, also called sandwich panels, consist in two external concrete layers, in which an internal layer of thermal insulation material is inserted between, aiming better acoustic and thermal performance. One of the main concerns regarding the performance of these panels refers to the elimination of thermal bridges caused by metallic connectors, which jeopardize the panels’ thermal efficiency. One of the proposals to solve this problem consists in the use of PERFOFRP connectors, which are plane plates with perforated holes through its thickness, which are embedded into the concrete plates, creating anchorage pins that enhance the shear strength and the layers’ debonding resistance. This research had the objective of evaluating the production quality of this type of connector, produced with a low-cost and easy-to-use vacuum assisted resin infusion system; considering the effects of: (a) resin plate homogeneity, by taking samples from various locations on the plate; (b) fabrication repeatability; and (c) raw production materials’ origin; on the results of: (I) ultimate tensile stress, (II) modulus of elasticity, and (III) volume fraction of fibre. Also, 18 specimens in the form of representative models of the shear connector in insulated pre-cast concrete wall panels, with six different hole configurations achieved by varying the holes’ diameter and spacing, were subjected to push-out tests, to assess the holes’ diameter and spacing effects on the mechanical performance of the connection in terms of ultimate load capacity and stiffness. The results indicated a production quality with a satisfactory level of characteristics variation, considering: the variability in different parts of a single composite plate, the variability between composite plates from different infusion process, and the variability between different production batches. Furthermore, the push-out tests demonstrated that the perforated connectors presented, when compared to non-perforated connectors: a gain in shear strength from 8% to 25%, lower relative displacements, and higher levels of stiffness. It was also observed that connectors with 25.40 mm diameter holes presented better performance than connectors with 31.75 mm diameter holes; and that the reducing the hole spacing from 2.00 to 1.75, for the 25.40 mm diameter specimens, caused a decrease in the load capacity of the connector. Thus, it was verified that variations on the hole’s diameter and spacing influenced the load carrying capacity of the connection.

RESUMO Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & R. W. Jobson (Fabaceae) é uma espécie nativa do Brasil com alto potencial em programas de desenvolvimento econômico em regiões semiáridas, principalmente relacionado à produção de mel, alimentação animal e madeira para lenha. Assim, o objetivo deste trabalho foi selecionar marcadores moleculares Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) para estudos de diversidade genética, bem como testar a eficiência desta abordagem na quantificação da diversidade genética de uma população natural de P. moniliformis. Para isso, testaram-se 28 marcadores moleculares ISSR, avaliando-se o número total de locos, taxa de polimorfismo e o valor de conteúdo de informação polimórfica (PIC) para os iniciadores selecionados, bem como o índice de marcador e o poder de resolução. Os parâmetros de diversidade genética (distância genética de Nei e índice de Shannon) foram avaliados em 30 indivíduos localizados em Macaíba, Rio Grande do Norte, Brasil. Foram selecionados sete iniciadores que forneceram 74 locos, sendo 82% polimórficos, enquanto o valor de PIC foi de 0,344. A distância genética de Nei foi de 0,244 e o índice de Shannon, de 0,374. Portanto, marcadores moleculares ISSR (UBC 827, 840, 844, 857, 859, 860 e 873) são considerados eficientes nos estudos de diversidade genética de populações, seleção de matrizes e bancos de germoplasma, e podem contribuir para a conservação e o melhoramento genético em populações de P. moniliformis.

ABSTRACT Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & R. W. Jobson (Fabaceae) is a native brazilian species with high potential for economic development programs in semiarid regions, mainly related to the production of honey, animal food and firewood. Thus, the objective of this work was to select Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) molecular markers for genetic diversity studies, as well as to test the efficiency of this approach in quantifying the genetic diversity of a natural P. moniliformis population. For this, 28 ISSR molecular markers were tested, evaluating the total number of loci, polymorphism rate and the Polymorphism Information Content (PIC) for the selected primers, the “Marker Index”, and the “Resolving Power”. Genetic diversity parameters (Nei genetic distance and Shannon index) were evaluated for 30 individuals located in Macaíba, Rio Grande do Norte State, Brazil. Seven primers were selected, which provided 74 loci, with 82% being polymorphic, while the PIC value was 0.344. The Nei genetic distance was 0.244, and the Shannon index was 0.374. Therefore, ISSR molecular markers (UBC 827, 840, 844, 857, 859, 860 and 873) are considered efficient in studying the genetic diversity of populations for the selection of matrices and germplasm banks, and may contribute to the conservation and genetic improvement of P. moniliformis populations.

Resumo Manifestações patológicas atingem obras civis em ambientes agressivos distintos. Com isso, ações por inspeções técnicas e eventuais intervenções são necessárias através do uso de metodologias específicas, que minimizem subjetividades nesse processo e garantam soluções adequadas quanto à durabilidade. Este artigo aplica metodologias de inspeção em uma ponte situada no nordeste brasileiro. Para tanto, foram identificadas manifestações patológicas e escolhidos elementos a serem avaliados no cálculo de deterioração da metodologia GDE (grau de deterioração de estruturas) adaptada e análise técnica da norma DNIT. O grau de deterioração global da estrutura obtido pela metodologia GDE foi de 64,03, que qualifica em “nível de deterioração alto”, e a nota técnica atribuída pela norma DNIT foi igual a 3, sendo considerada uma estrutura como “potencialmente problemática”. A experiência e qualificação técnica nessas avaliações são fatores imperativos. Entretanto, na metodologia GDE adaptada, a subjetividade da inspeção ficou reduzida com a existência de formulações matemáticas nas quais os elementos foram avaliados através das presentes manifestações patológicas por fatores de ponderação. Dessa forma, foi possível quantificar e classificar o estado de conservação da estrutura, indicar a necessidade de intervenção e obter comparação entre metodologias de inspeções em pontes, na garantia do refinamento de resultados e de reprodução em outras pesquisas.

Abstract Pathological manifestations affect buildings in different aggressive environments. Thus, technical inspection actions and occasional interventions are necessary, using specific methodologies that can minimise subjectivity in this process and guarantee adequate solutions regarding durability. This research study applies inspection methodologies to a bridge located in northeastern Brazil. The researchers identified pathological manifestations and elements to be evaluated through the calculation of deterioration with an adapted version of the GDE method (assessment of the degree of structural deterioration), and also through a technical analysis of the DNIT standard. A “high” deterioration degree of 64.03 was obtained, as well as a technical grade of 3, characterising the structure as “potentially problematic”. Experience and technical qualification are crucial in these evaluations; however, the adapted GDE methodology has specificities that reduce subjectivity, enhancing the inspection process and setting the deadlines for eventual repairs. Hence, it was possible to quantify and classify the state of conservation of the structure, indicate the need for intervention and obtain comparisons between bridge inspection methods, ensuring the refinement of results and reproduction in other studies.

Resumo Nos dias de hoje sabe-se que é importante estudar a segurança das estruturas, para evitar acidentes trágicos, bem como endereçar o compromisso entre segurança e economia. O método mais utilizado no mundo para avaliar a segurança de estruturas é a confiabilidade estrutural. O índice de confiabilidade não é conhecido para vigas pré-moldadas protendidas de pontes projetadas utilizando as normas brasileiras (NBR6118 e NBR7188). Este trabalho avalia os índices de confiabilidade anual de uma viga pré-moldada protendida de ponte no estado limite de serviço (ELS), projetada utilizando a norma brasileira, e compara com resultados da literatura. A ponte estudada possui 33,5 metros de vão, é bi apoiada, constituída por cinco vigas de concreto protendido com seção U. A análise de confiabilidade foi realizada utilizando dois métodos para as quatro equações do estado limite: “First Order Mean Value” (FOMV) e método de confiabilidade de primeira ordem (FORM). Análises de sensibilidades foram executadas para considerar tanto a contribuição relativa das variáveis envolvidas como o efeito de suas distribuições nos índices de confiabilidade anual para ELS. Verificou-se que o momento fletor do trem-tipo e as tensões admissíveis reduzem significativamente os índices de confiabilidade obtidos para a norma brasileira. As equações de estado limite de serviço são particularmente sensíveis ao momento fletor do trem-tipo, tensões admissíveis e perdas de protensão, bem como suas respectivas distribuições.

Abstract Nowadays it is known that it is important to study the safety of structures to avoid tragic accidents or economic losses. The most widely used method in the world to evaluate the safety of structures is structural reliability. The reliability index of prestressed precast beams of bridges designed using Brazilian standards (NBR6118 and NBR7188) is not known. This work evaluates the annual reliability indexes of a prestressed precast beam bridge at the serviceability limit state (SLS) projected using the Brazilian standard and compares it with results from the literature. The studied bridge has 33.5 meters of span, is simply supported, constituted by five precast concrete beams with U section. The reliability analysis was carried out using two methods for the four limit state equations: First Order Mean Value (FOMV) and First Order Reliability Method (FORM). Sensitivity analyzes were performed to consider both the relative contribution of these variables and the effect of their distributions on the annual reliability indexes for SLS. It was verified that the effect of load trains and the allowable stress significantly reduce the reliability index obtained for Brazilian standard. The service limit state equations are particularly sensitive to load trains, allowable stress and prestress losses, as well as their respective distributions.

Resumo Frequentemente, a resistência requerida do concreto não é atingida nas construções brasileiras. Parcialmente para solucionar este problema, uma nova revisão da Norma Brasileira ABNT NBR 12655 foi emitida em 2015. Esta revisão mantém os critérios insuficientemente rigorosos definidos na revisão anterior de 1996, para a avaliação das resistências à compressão de concreto em estruturas existentes e em construção. Essa avaliação pode ser baseada em muito poucas amostras de teste, até mesmo no resultado de um único teste. É mostrado aqui que esses critérios são claramente inseguros. Critérios alternativos são propostos, baseados em uma abordagem Bayesiana. Os critérios propostos são verificados contra resultados de algumas centenas de ensaios realizados em estruturas reais de diferentes características, pontes e edifícios.

Abstract Frequently the required concrete resistance is not attained in Brazilian constructions. Partially to circumvent this problem, a new revision of Brazilian Standard ABNT NBR 12655 was issued in 2015. This revision maintains the insufficiently stringent criteria for evaluation of the concrete compression strength in existent and under construction structures of the revision of 1996. This evaluation can be based on very few test specimens, even in the result of a single test. It is shown herein that these criteria are clearly unsafe. Alternative criteria are proposed, based in a Bayesian approach. The proposed criteria are checked against some hundred tests done on actual structures of different characteristics, bridges and buildings.

Resumo Elementos de infraestrutura, especialmente as pontes e viadutos de concreto armado, estão expostos a uma combinação de processos de degradação enquanto em serviço, como a corrosão de armaduras e fadiga. Os efeitos combinados de ambos os processos são conhecidos por serem mais prejudicais para a estrutura quando comparados à soma de ambos os processos de deterioração individualmente. Tendo em vista a limitação de estudos nessa área, essa pesquisa busca avaliar, por meio de análises experimentais, a combinação dos efeitos de fadiga e corrosão de armaduras em vigas de concreto armado. Para tanto, foram concretadas oito vigas com dimensões de 7 x 14 x 130 cm, que posteriormente foram divididas em quatro grupos com duas vigas cada: um grupo para vigas de referência (sem degradação), um para vigas corroídas com perda de massa de armadura de 10%, um para vigas submetidas a 200.000 ciclos de carregamento e o último para vigas corroídas e fatigadas. Os resultados mostram que a combinação de processos reduz drasticamente a capacidade de carga das vigas para menos da metade em comparação com as vigas referências. Também foi observado que a vida de fadiga diminuiu e o tipo de ruptura se alterou de dúctil para frágil.

Abstract Infrastructure elements, especially reinforced concrete bridges and viaducts, are exposed to a combination of degrading processes throughout their life cycle, such as corrosion and fatigue. The combined effects of both processes are known to be more harmful to the structure than the sum of both deterioration processes considered individually. Due to the limited amount of studies in this field, this research aims to evaluate, by experimental analysis, the combined effects of fatigue and corrosion on reinforced concrete beams. Eight beams measuring 7 x 14 x 130 cm were cast and divided in four groups of 2 beams each: one group for reference beams, one for corroded beams with a loss of mass of 10%, one for beams subjected to 200,000 cycles and the last for corroded fatigued beams. The results show that the combined processes drastically reduce the load capacity of the beams by less than half compared to the reference beams. It was also observed that fatigue life decreased and the failure mode changed to fragile.

Resumo A gestão de pontes promove suporte na tomada de decisões gerenciais, otimizando as intervenções necessárias sob limitações orçamentárias. Nessa perspectiva, o Departamento Federal de Transportes (DNIT) desenvolveu o Sistema Brasileiro de Gerenciamento de Pontes (SGO) e promoveu o mais abrangente inventário de pontes rodoviárias sob sua administração direta. Atualmente, o DNIT promove pesquisa para o desenvolvimento de um modelo estatístico de previsão das futuras condições das pontes: ferramenta basilar e de importância crucial no gerenciamento. O presente artigo apresenta os resultados do inventário, predominantemente composto de pontes em concreto armado, focando no registro dos potenciais agentes de deterioração e da sua possível influência no estado de conservação dessas estruturas. Baseado nas características do inventário, o artigo propõe uma metodologia para a previsão das taxas de deterioração de pontes brasileiras com um exemplo da sua aplicação, obtendo boa previsão do estado futuro mesmo quando utilizada em parques de obras com poucos ciclos de inspeções e restritas informações do banco de dados.

Abstract Bridge Management aims to provide an appropriate support to decision-making for maintenance, rehabilitation and repair strategies under constraint of limited budgets. In this regard, the Federal Brazilian Department of Transportation (DNIT) has developed the SGO - a Brazilian Bridge Management System (B-BMS) - and promoted the most comprehensive road bridge inventory under its direct administration. To improve the management of these bridge assets, the DNIT is working to develop a statistical model to predict the future condition of bridge: the most efficient and effective tool in a BMS to planning when the maintenance actions will be required. The current paper reports on findings of inventory, predominantly composed of reinforced concrete bridges, focusing on potential deterioration agents reported and checking their influence on deterioration conditions. Based on national database, the paper proposes a methodology to forecast Brazilian bridges deterioration rates. An example of application is demonstrated and satisfactory prediction accuracy obtained, even for few inspection cycles and under restricted database information.

Resumo O sistema rodoviário federal brasileiro é constituído em grande parte por pontes construídas antes de 1984. Assim, essas pontes possuem geometria e capacidade de carga incompatíveis com o tráfego atual. Nesse cenário, o objetivo deste estudo foi a avaliação dos procedimentos de alargamento e reforço empregados em uma ponte de concreto armado que foi reabilitada, visando atender às novas exigências de uma rodovia que foi duplicada. O estudo também inclui a comparação do seu desempenho com a ponte nova, também em concreto armado, que foi construída ao lado para receber a pista nova. Esta comparação se mostra adequada, considerando que ambas as pontes são inseridas no mesmo microclima, estão sujeitas às mesmas características de tráfego e têm vãos e sistemas estruturais semelhantes.Os resultados obtidos permitem conhecer a eficácia das intervenções de alargamento e reforço realizadas, sob o ponto de vista da durabilidade, contribuindo para a melhoria de projetos futuros de reabilitação de pontes rodoviárias de concreto armado.

Abstract The Brazilian federal highway system is largely made up of reinforced concrete (RC) bridges built prior to 1984. Thus, these bridges have incompatible geometry and loading carrying capacity with nowadays traffic. In this scenario, the goal of this investigation was the evaluation of the widening and strengthening procedures used in these RC bridges. The study also includes comparing their performance with the respective new bridges built next to them, which received new highway lanes. This comparison is adequate, considering that, both bridges are inserted in the same environment, are subjected to the same traffic characteristics and have similar spans and structural systems. The results obtained allow us to know the effectiveness of the widening and strengthening interventions carried out, from the point of view of durability, contributing to the improvement of future rehabilitation design for reinforced concrete highway bridges.

Resumo O Brasil carece de investimentos em infraestrutura rodoviária, uma vez que este é responsável por mais da metade do volume de cargas transportado no território nacional. Quando se aborda o tema de infraestrutura rodoviária, uma das principais variáveis é, sem dúvida, a construção e a manutenção de viadutos. Viadutos em concreto de longarinas protendidas com seção I tem sido amplamente utilizadas no território nacional. Este trabalho tem como objetivo discutir os aspectos econômicos da utilização de concreto de alta resistência (CAR) associada à otimização geométrica de tabuleiros de viadutos de múltiplas longarinas pós-tensionadas. Para tanto, foram dimensionados doze tabuleiros de viaduto dividindo dois grupos. No Grupo A, a resistência característica do concreto variava e as características geométricas do tabuleiro não. Já no Grupo B a resistência característica variava, assim como as características geométricas do tabuleiro, haja vista que estas eram as configurações que apresentavam os melhores resultados para cada grupo de resistência característica do concreto. Sendo assim foi possível identificar que a utilização CAR diminui significativamente a taxa de armaduras, principalmente as armaduras de cisalhamento. Também observou-se que, apesar do CAR possuir um custo mais elevado por m³, ele ainda é considerado uma opção viável devido a redução da taxa de armaduras proporcionada. E por fim, a sua utilização além de proporcionar os benefícios amplamente comentados na literatura, ainda pode proporcionar estruturas de viadutos com custo de construção mais econômicos que o concreto convencional.

Abstract In Brazil, there is a lack of infrastructure investment in roads, given that they facilitate the transportation of more than half the country’s cargo volume. One of the main variables in road infrastructure is overpass construction and maintenance. Concrete overpasses with post-tensioned I-section beams have been extensively used in Brazil. This study discusses the economic aspects of the use of high-strength concrete (HSC) associated with the geometrical optimization of decks of post-tensioned multi-girder overpasses. Twelve overpass decks were dimensioned and divided into two groups. In Group A the characteristic concrete strength varied, but not the geometrical characteristics of the deck. In Group B, the characteristic strength and the geometrical characteristics of the deck varied. These were the configurations that presented the best results for each group of characteristic concrete strength. It was determined that the use of HSC significantly decreases the reinforcement ratio-especially shear reinforcement. In addition, although the HSC has a higher cost per m3, it is still considered a viable option owing to the reduction in the reinforcement ratio. Lastly, in addition to providing the benefits that are widely commented on in literature, using HSC can also provide more economical overpass structures compared to conventional concrete.

RESUMO O setor de polpa celulósica de fibra longa tem como base de suprimento as madeiras de Pinus taeda e P. elliottii e compete por essa matéria-prima com outros setores madeireiros. O estudo objetivou avaliar a qualidade da madeira de Pinus patula para a produção de polpa e papel. Árvores com 14 anos foram obtidas de um plantio localizado em Ponte Alta do Norte/ SC. Foram coletados discos ao longo da altura comercial para determinação da densidade básica ponderada e sua variação longitudinal nas árvores e da composição química. Para caracterização anatômica extraiu-se um disco da base de cada árvore para determinação da variação radial das características morfológicas de traqueídeos, e os índices de qualidade dos mesmos para produção de polpa celulósica. A densidade básica ponderada da madeira (365kg.m-3) foi baixa quando comparada com outras espécies de mesmo gênero. Quanto à morfologia dos traqueídeos, observou-se comprimento médio de 2,37 mm; espessura da parede de 5,49 µm; largura de 40,32 µm e diâmetro do lume de 29,09 µm. A composição química da espécie mostrou baixos teores de lignina (25,06%) e cinzas (0,27%), compatível teor de holocelulose (70,76%), e alto teor de extrativos (6,24%) em relação as coníferas de uso tradicional. De maneira geral a espécie P. patula demostra características compatíveis com as tradicionalmente empregadas para produção de polpa e papel e que devem ser levadas em consideração nos estudos mais avançados com esta espécie nesse segmento.

ABSTRACT The softwood pulp industry is based on the supply of Pinus taeda and P. elliottii woods, and competes for this raw material with other timber sectors. The study aimed to evaluate the wood quality of Pinus patula for pulp and paper production. Trees aged 14 years were obtained from a plantation located in Ponte Alta do Norte, State of Santa Catarina/Brazil. Discs were collected along the commercial height for determining the weighted basic density and its longitudinal variation in the trees, and the chemical composition. For the anatomical characterization, a disc was extracted from the base of each tree to determine the radial variation of tracheids morphological characteristics, and their quality indexes for the production of kraft pulp. The weighted basic density (365 kg.m-3) of the wood was low when compared with other species of the same genus. Regarding the tracheids morphology, a mean length of 2.37 mm; wall thickness of 5.49 µm; width of 40.32 µm and a lumen diameter of 29.09 µm were observed. The chemical composition of the species showed low contents of lignin (25.06%) and ashes (0.27%), compatible content of holocellulose (70.76%), and high content of extractives (6.24%) compared with conifers of traditional use. In general, P. patula species shows characteristics compatible with those traditionally used for the pulp and paper production, and it should be considered in more advanced studies with this species in this segment.

Resumo Dos sistemas de pontes suspensas por cabos, as estaiadas têm sido largamente utilizadas devido à sua capacidade de vencer grandes vãos e não demandarem grandes áreas de apoio durante sua execução, minimizando as interferências com o fluxo de veículos já existente ou vencendo grandes vãos em rios e canais que necessitam de espaço para passagem de embarcações. Além dessas vantagens estruturais, são esteticamente bem aceitas pela sociedade, valorizando o espaço urbano e muitas vezes tornando-o ponto de referência. Este trabalho visa descrever a influência da suspensão unilateral do tabuleiro no comportamento de pontes estaiadas curvas através de modelos estruturais aplicados a passarelas, a fim de avaliar se os ganhos ou perdas estruturais são relevantes para as considerações de projeto. Os resultados indicaram que a variação dos esforços no tabuleiro depende, além do posicionamento dos cabos e suas forças (que por sua vez dependem das rigidezes do tabuleiro), dos próprios cabos e do mastro central.

Abstract In systems of suspended cable bridges, the cable-stayed bridges have been widely used because of its capacity to overcome large spans and not require large areas of support during their execution, minimizing interference with existing vehicle flow or overcoming large spans in rivers and channels that require space to the passage of vessels. In addition to this structural advantages, they are aesthetically well accepted by society, valuing the urban space and often making it a landmark. This paper aims to describe the influence of unilateral suspension of decks on the behavior of cable-stayed bridges with curved decks through structural models in order to evaluate whether structural gains or losses are relevant to project considerations. Results indicated that stresses variation in the deck depends not only on the position of the cables and their forces (which depends on the stiffness of the deck), but also on the cable itself and the central pylon.

RESUMO A madeira é um material formado basicamente por polímeros, os quais são pouco resistentes a altas temperaturas e suscetíveis ao fogo. Em aplicações é desejável que esta madeira tenha um melhor desempenho quanto à ignição e perda de resistência mecânica devido à degradação térmica de seus componentes. O aumento de desempenho pode ser obtido pela modificação das propriedades térmicas madeira através de seu tratamento. Assim, utilizou-se o processo solvotermal assistido por micro-ondas para a modificação da superfície e do interior da madeira de Pinus elliotttii com TiO2 visando o aumento da resistência à inflamabilidade e à degradação térmica pelo retardamento da carbonização. Para isso, foi preparada uma solução precursora alcoólica com isopropóxido de titânio. Com temperatura de 140°C, por 60 minutos, foram cristalizadas, na superfície interna e externa da madeira, nanopartículas de TiO2 na fase anatase. Utilizando a Microscopia Eletrônica de Varredura foi possível demostrar o recobrimento uniforme e homogêneo. Através do espectro no infravermelho por Transformada de Fourier verificaram-se indícios de ligação por ponte de hidrogênio entre os dois materiais. A formação de uma camada protetora com as partículas proporcionou maior estabilidade e resistência térmica devido ao caráter cerâmico das nanopartículas de TiO2. A partir das análises termogravimétricas foi determinada uma perda de massa de 70% aos 380°C e 11% de resíduos aos 700°C, diferentemente da madeira modificada que nestas temperaturas atingiram percentagens de 45% e 46%, respectivamente. Em adição, verificou-se pelos testes de chama, retardo em cerca de 7 vezes o tempo para a ignição da madeira modificada, quando comparada com o controle. Desse modo, pode-se afirmar que a modificação da madeira pelo processo solvotermal assistido por micro-ondas foi efetiva na redução de sua inflamabilidade bem como de sua degradação com o aumento da temperatura. Cita-se ainda, que o método se apresenta com grande potencial para o aumento da qualidade da madeira e consequentemente de suas aplicações.

ABSTRACT Wood is composed by polymeric materials, with fire susceptibility. For applications, wood with better ignition resistance and lower fire stenght reduction is desirable. Enhancing of wood thermal properties can be achieved by means of right modification of wood by treatment. Thus, the microwave-assisted solvotermal process was implemented to modify the surface of the Pinus elliotttii wood with TiO2 in order to increase the resistance to flammability and thermal degradation through the retardation of carbonization. An alcoholic precursor solution with titanium isopropoxide was prepared and nanoparticles of TiO2 were crystallized to anatase on wood surface and interior at 140°C, for 60 minutes. Using Scanning Electron Microscopy, it was possible to demonstrate the uniform and homogeneous coating, and by Fourier transform infrared spectroscopy, it was possible to indicate presence of hydrogen bonds between the two materials. The formation of protective particle layer afforded greater stability and thermal resistance due to the ceramic character of TiO2. From the thermogravimetric analysis, 70% of weigh loss at 380°C and 11% of residual content at 700°C was verified, differently from the modified wood that at these temperatures reached 45% and 46%, respectively. Corroborating with these results, it was evident from the flame tests that wood with the presence of particles delayed about 7 times the moment of ignition. Thus, the microwave-assisted solvotermal process has great potential to transform wood and other porous materials into a less flammable material, maintaining its entire structure for a longer time when exposed to adverse conditions

Resumo Os veículos que trafegam nas rodovias brasileiras mudaram muito nas últimas décadas, ocorrendo um aumento na capacidade de carga e na quantidade de caminhões. Esse fato não é exclusivo do nosso país, tanto que na última década houve um grande desenvolvimento dos sistemas de pesagem em movimento em pontes (bridge weigh-in-motion, B-WIM), especialmente nos países desenvolvidos, para avaliação da segurança estrutural de pontes. Moses em 1979 foi o primeiro a introduzir o conceito de B-WIM e o algoritmo por ele desenvolvido continua sendo o mais popular nos sistemas comerciais. No presente estudo são mostrados os resultados da utilização de um sistema B-WIM no monitoramento de uma ponte sobre o rio Lambari, na BR 153, no município de Uruaçu (Goiás). A técnica de pesagem em movimento empregada é baseada no algoritmo de Moses e utiliza linhas de influência obtidas diretamente do tráfego. A caracterização do tráfego atuante nessa rodovia, bem como os esforços introduzidos na estrutura da ponte e um coeficiente de impacto obtido de forma experimental são também discutidos. Ao final conclui-se que o sistema empregado é capaz de detectar com boa precisão o espaçamento entre os eixos e o peso bruto total dos veículos apresenta erros inferiores a 3% quando comparados com os pesos obtidos em balança estática.

Abstract The vehicles that travel on Brazilian highways have changed a lot in the last decades, with an increase in the traffic load and in the amount of trucks. This fact is not exclusive to our country, so much that in order to assess the structural safety of bridges, there was a great development in bridge weigh-in-motion systems (B-WIM) the last decade, especially in developed countries. Moses, in 1979, was the first one to introduce the B-WIM concept. This work presents the results of a B-WIM system applied on a bridge over the Lambari river, located at BR 153 in Uruaçu (Goiás). The weigh-in-motion technique used is based on Moses' Algorithm and uses influence lines obtained direct from traffic. Traffic characterization of that particular highway, as well as the effects introduced in the bridge structure and the experimental dynamic amplification factor are also discussed. At the end it is concluded that the system used is capable of detecting, with good precision, the axle spacing and the gross vehicle weight shows errors inferior to 3% when compared with the gross weight acquired with static scale.

Resumo A modelagem do tráfego em pontes tem sido objeto de inúmeros estudos. Definir um modelo de carga móvel a ser usada no projeto de uma ponte não é uma tarefa fácil. Isto demanda entre outras coisas uma base de dados confiável, uma abordagem para filtragem de dados bem definida e também a determinação de estatísticas de ocorrências de caminhões isolados e em presença de outros caminhões (múltiplas presenças). Este estudo examina e caracteriza estatísticas destas ocorrências para pontes de concreto brasileiras. As ocorrências de caminhões isolados e em múltiplas presenças são avaliadas para diferentes comprimentos de vãos e volume diário de caminhões. A amostra utilizada neste trabalho consiste de 13 meses de dados de uma estação de pesagem em movimento na rodovia Fernão Dias (BR-381). O sistema capta onze mil veículos por dia. Depois de um processo de filtragem três mil caminhões restam para analise. O equipamento realiza suas medidas em um via com duas faixass na mesma direção no sentido Belo Horizonte - São Paulo. Três casos de múltiplas presenças são analisados um caminhão seguindo o outro, dois caminhões lada a lado e dois caminhões lado a lado com defasagem. A consideração de caminhões em múltiplas presenças é mandatória no entendimento e caracterização de um modelo de carga móvel. Os resultados mostram que com exceção de ocorrências lado a lado a frequência de ocorrências de múltiplas presenças de caminhões são bastante afetadas pelo comprimento de vão da ponte considerado. Os resultados também mostra que com o aumento do volume diário de caminhões as ocorrências de múltiplas presenças também crescem.

Abstract Modeling the traffic loads on bridges has been the subject of numerous studies. Defining a live load model to be used for bridge design is not an easy task. It demands among many other things a reliable dataset, a well-defined procedure for filtering data and also the determination of statistics for single and multiple presence occurrences. This study examines and characterizes the live load statistics for Brazilian concrete bridges. Single and multiple truck presence are evaluated for different bridge spans and truck daily volume. The sample is comprised of the thirteen months of data from a High Speed Weigh-In-Motion station (HS-WIM) in a resolution of one hundredth of a second currently operating on the Fernão Dias highway, also known as BR-381. The system provides eleven thousand records on a daily basis. After the filtering process three thousand trucks remain. The station takes measures in an same-direction two-lane highway, which allows the evaluation and characterization of both single and multiple presence statistics. Three case of multiple presence are considered: following, side-by-side and staggered cases. The consideration of truck multiple presence on concrete bridges is mandatory to understand and characterize live load models. The results show that with the exception of the side-by-side case, the frequency of multiple truck presence is significantly affected by span length. It also shows that the daily truck volume considerably affects the multiple presence statistics for all load patterns. The results show that the general tendency of the occurrence of all multiple presence events is to increase as the truck volume increases.

Resumo O projeto estrutural para cargas sísmicas tem sido por muitos anos baseado em métodos de avaliação de forças para considerar os efeitos de dissipação de energia e comportamento elastoplástico. Presentemente métodos baseados em deslocamentos estão em desenvolvimento para a consideração do comportamento elastoplástico. Estes métodos usam relações momento-curvatura para determinar a ductilidade disponível de um elemento estrutural, que é a capacidade de deformação do elemento antes de seu colapso. Neste artigo é apresentada a análise e a avaliação do comportamento de pontes usando métodos baseados em deslocamentos. Para isso, uma ponte localizada no Equador é modelada e analisada e sua ductilidade disponível é verificada considerando-se diversos casos de carga axial e de situações de confinamento do concreto. Uma análise “push-over” é também realizada e os resultados obtidos são comparados.

Abstract The structural design under seismic loading has been for many years based on force methods to consider the effects of energy dissipation and elastoplastic behavior. Currently, displacement-based methods are being developed to take into account elastoplastic behavior. These methods use moment-curvature relationships to determine the ductility capacity of a structural element, which is the deformation capacity of the element before its collapse. The greater the plastic displacement or rotation a structural member can achieve before it collapses, the more energy it is capable of dissipating. This plastic displacement or rotation capacity of a member is known as the member ductility, which for reinforced concrete members is directly related to efficient concrete confinement. This study investigates at which extents transverse reinforcement detailing influences reinforced concrete column ductility. For this, a bridge located in Ecuador is modeled and analyzed, and its ductility evaluated considering several cases of axial loading and concrete confinement levels. After the performed displacement-based analyses, it is verified whether the response modification factor defined by AASHTO is adequate in the analyzed case.

RESUMO Este trabalho utiliza uma metodologia simplificada de análise dinâmica para o estudo das vibrações em pontes ferroviárias produzidas pela passagem da composição de um trem de passageiros, ou TUE (Trem Unidade Elétrico) típico. Parte-se de um modelo do veículo com quinze graus de liberdade, referentes aos deslocamentos verticais (bounce) e horizontais (sway) e rotações em torno dos eixos longitudinal (roll), transversal (pitch) e vertical (yaw). Nesta metodologia, os modelos dinâmicos do trem e da ponte são tratados de forma inicialmente desacoplada, sendo conectados pelas forças de interação trem-ponte. Desta forma, são calculados os carregamentos provenientes do trem modelado sobre tabuleiro rígido, considerando irregularidades geométricas, diferentes em cada trilho, nos planos vertical e horizontal, e nas rodas. De acordo com esta metodologia, as forças de interação são condensadas estaticamente no centro de gravidade do veículo e aplicadas em um modelo estrutural simplificado (unifilar) da ponte. Para representar a passagem do comboio sobre a ponte, são utilizadas funções que descrevem as forças de interação trem-ponte em cada nó do modelo unifilar, em cada instante. Com isso, é possível identificar a resposta dinâmica proveniente das irregularidades geométricas e, ainda, avaliar a amplificação dinâmica obtida para cada esforço, a qual é comparada com o valor do coeficiente de impacto utilizado em análises quase-estáticas prescrito na norma brasileira para projeto de pontes ferroviárias (NBR 7187). A título de ilustração, foi considerada uma ponte de concreto de seção celular, com vão de 36,0m de comprimento. Foi realizado um estudo a fim de encontrar os parâmetros das funções das irregularidades que levassem à condição mais desfavorável para a amplificação de esforços solicitantes na ponte.

ABSTRACT This paper resorts to a simplified dynamic analysis methodology for the study of vibrations in railway bridges produced by the passage of a typical passenger train, or EUT (Electric Unit Train). It starts from a model with fifteen degrees-of-freedom, namely vertical (bounce) and horizontal displacements (sway) and rotations about the longitudinal (roll), transverse (pitch) and vertical (yaw) axes. In this methodology, dynamic models of the train and the bridge are assumed to be initially uncoupled, yet being bound by the interaction train-bridge forces. Thus, the loads are evaluated for the train running on a rigid and fixed deck, considering geometric irregularities, different for each rail line, in both the vertical and horizontal track planes, as well as in the wheels. The contact forces are statically condensed at the vehicle’s centre of gravity and applied on a simplified 3D beam model. To represent the train passage over the bridge, functions are used to describe the interaction forces at each node of the beam model, as time evolves. Thus, it is possible to identify the dynamic response caused by the geometric irregularities and also evaluate the dynamic amplification obtained for any internal force, which is compared to the impact coefficient proposed by the Brazilian standards for the design of railway bridges (NBR 7187), used in quasi-static analysis. For the sake of an illustration, a thirty-six-metre-span concrete bridge with box girder section was considered. A study was carried out to find out the parameters of the irregularity functions that could potentially lead to maximal amplification of internal forces in the bridge.

Resumo Esta pesquisa apresenta o estudo experimental da influência das chapas com dentes estampados (CDE) na perda de protensão em tabuleiros treliçados protendidos transversalmente para aplicação em pontes de madeira. Como os conectores diminuem o contato direto das peças de madeira, as perdas de protensão apresentam valores diferentes dos obtidos nos tabuleiros laminados protendidos convencionais. Dessa forma, esta pesquisa apresenta um estudo experimental em uma faixa, em que as perdas de protensão são avaliadas por meio de instrumentação contínua em sala com temperatura e umidade controlada. Com isso foi possível identificar os níveis de tensão nas barras após o período de 60 dias, que corresponde à fase inicial de serviço da ponte, com o objetivo de fornecer dados preliminares para o estabelecimento de planos de protensão. Os valores obtidos experimentalmente foram ajustados aos modelos teóricos e empíricos por meio do método dos mínimos quadrados. Os resultados demonstraram, pela análise dos valores médios, que não foram notadas diferenças significativas entre o sistema com chapas com dentes estampados e o sistema sem chapas; porém, faz-se necessária a realização de mais ensaios para que se possa ter uma amostra de maior representatividade.

Abstract This paper presents an experimental study on the influence of metal plate connected on loss in prestress in wood bridge decks. As the connectors reduce the direct contact of the wood, the losses in prestress present values different from those obtained in conventional laminated prestressed plates. This paper presents an experimental study where the losses in prestress were assessed by continuous instrumentation in a room with controlled temperature and humidity. That allowed the identification of the stress levels on the elements after 60 days, which corresponds to the initial stage of bridge service, with the aim of providing preliminary data to establish prestressing plans. The experimental values were adjusted to the theoretical and empirical models by the least squares method. Through mean value analysis, the results demonstrated that no significant differences occurred between the metal-plate-connected system and the system without connectors, however, it more tests are needed in order to obtain a more representative sample.

Resumo As pontes protendidas de madeira consistem em sistemas estruturais alternativos, mais leves do que as pontes tradicionais, e apresentam grande rigidez e facilidade de montagem. No Brasil a primeira ponte protendida de madeira foi projetada e construída sobre o Rio Monjolinho, em São Carlos, SP. A confiabilidade desse tipo de estrutura é um dos pontos de maior preocupação técnica, embora essa forma de avaliação ainda não seja utilizada em projetos de pontes de madeira. Este trabalho objetivou avaliar a confiabilidade estrutural do sistema laminado protendido de madeira da ponte projetada sobre o Rio Monjolinho, com foco especial na resistência à flexão e na perda de protensão do sistema, considerando-se para tanto um conjunto variado de trens-tipo. O tabuleiro foi avaliado como uma viga equivalente, baseado no comportamento de placa ortotrópica, e para verificar a segurança da ponte um estudo de confiabilidade foi realizado considerando ações reais obtidas por meio dos dados da concessionária Centrovias. Os resultados das análises de confiabilidade revelaram que a ponte protendida de madeira apresentou índices de confiabilidade compatíveis para a maioria dos carregamentos simulados do tráfego, embora para alguns tipos de caminhões a ponte tenha apresentado índices de confiabilidade abaixo do recomendado pelas normas internacionais.

Abstract Prestressed wooden bridges are alternative structural systems that are lighter than traditional bridges and present high stiffness and portability. In Brazil, the first prestressed timber bridge was designed and built over the Monjolinho River (São Carlos - SP). The reliability of this structure is a major technical concern, even though this kind of assessment is not yet used in timber bridge projects. The aim of this research study was to evaluate the structural reliability of the laminated prestressed system of the timber bridge designed for the Monjolinho River, with special focus on the system's bending strength and prestess losses, considering a varied set of live loads. The deck was assessed as an equivalent beam, based on orthotropic plate behaviour. To check the safety of the bridge, a reliability study was conducted considering actual actions obtained from the data provided by Centrovias, the road's concession company. The results of the reliability tests showed that the prestressed timber bridge presented reliability rates compatible with most simulated traffic loads, but for some types of trucks the bridge presented reliability indices below those recommended by international standards.

Resumo Essa pesquisa investiga o dimensionamento de estruturas laminares de concreto com armaduras esconsas e oblíquas em relação às solicitações. Duas forças normais, uma força tangencial, dois momentos fletores e um momento volvente atuam simultaneamente no plano do elemento. Dois esforços cortantes transversais são também considerados. A flexão é removida do problema dividindo-se as solicitações entre duas placas extremas, que são dimensionadas através da teoria da chapa fissurada. Recomendações para o dimensionamento são discutidas e critérios para armaduras mínimas são propostos. A formulação é aplicada em pontes em laje, com e sem vigas laterais, e lajes de pontes em vigas múltiplas. Os modelos são analisados segundo diversos ângulos de esconsidade. Os resultados comprovam a relevância da formulação e mostram que a esconsidade nunca deve ser desprezada, pois aumenta significativamente as áreas de aço e as tensões no concreto.

Abstract This research investigates reinforced concrete plates and shells with skew reinforcement whose directions are not aligned with the principal internal forces. Two normal forces, one tangential force, two bending moments, and one twisting moment are defined in the plane of the element. The analysis includes two shear forces in the transverse direction. The membrane and flexural forces are distributed between two panels at the upper and lower faces of the element. The smeared cracking model, equilibrium considerations, and plasticity approach yield the design equations of the skew reinforcement. The slab reinforcement of flat bridges, with and without lateral beams and girder bridges are compared considering different skew angles. The minimum reinforcement criteria of skew meshes are discussed. The results show that skew reinforcement yields higher steel and concrete stresses.

RESUMO Avaliaram-se os efeitos do teor de umidade e classe diamétrica na qualidade do tratamento de moirões de Corymbia torelliana e Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Utilizaram-se 108 moirões, sendo 36 tratados e 18 não tratados, com 2,20 m de comprimento e umidade de 15 a 20%; 20 a 30%; 30 a 40%, e diâmetros de 8 a 10 cm; 10 a 12 cm; 12 a 14 cm. No tratamento, foram utilizados 2% de ingredientes ativos de CCA-C, vácuo inicial e final de 550 mmHg (30 min), pressão de 11 kgf cm-2 (1 h). Os moirões tiveram a umidade avaliada pelo medidor elétrico, que foi adequado para estimar a umidade destes. Obtiveram-se penetrações satisfatórias e a maior retenção foi obtida nos moirões com umidade de 15 a 20% (8,23 kg m-3), contudo, umidade de 30 a 40% também foi adequada ao tratamento da madeira, obtendo valores superiores a 6,5 kg m-3.

ABSTRACT Were evaluated the effects of moisture content and diametric class in industrial treatment quality of Corymbia torelliana and Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla fence posts. 108 fence posts were used, 36 treated and 18 non-treated, with 2.20m long and moisture content of 15 to 20%; 20 to 30%; and 30 to 40% and diameters of 8 to 10cm; 10 to 12cm; 12 to 14cm. For treatment, were used 2% active ingredients of CCA-C, initial and final vacuum 550 mmHg (30min), pressure of 11 kgf cm-2 (1h). The fence posts were evaluated by electric meter that was adequate to estimate the moisture. Satisfactory penetrations were obtained and the biggest retention was reached in fence posts with moisture of 15 to 20% (8.23 kg m-3), however, the moisture content of 30 to 40% was also suitable for the treatment of wood, getting values higher than 6.5 kg m-3.

Os híbridos de Eucalyptus globulus representam uma excelente alternativa para o setor de celulose e papel, em razão dos ganhos em qualidade da madeira para a fabricação de celulose. Entretanto, estes híbridos têm apresentado recalcitrância ao enraizamento adventício. Assim, a micropropagação é apontada como a técnica para o rejuvenescimento desses híbridos adultos, viabilizando a propagação clonal dos mesmos. O presente trabalho avaliou o cultivo in vitro de três clones de Eucalyptus grandis x Eucalyptus globulus e de três clones de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus, em relação à multiplicação in vitro, no meio MS suplementado com 0,5 mg L-1 de BAP e 0,01 mg L-1 de ANA, bem como o efeito das concentrações de 0,25; 0,50; 0,75 e 1,0 mg L-1 de AIB e dos meios de cultura MS e JADS no alongamento in vitro das brotações. Os clones diferiram quanto à multiplicação in vitro das brotações e apresentaram uma taxa de multiplicação média dos clones de 3,0 tufos de brotações em cada subcultivo, ao longo dos 25subcultivos realizados. No alongamento in vitro, os clones diferiram quanto às concentrações de AIB adequadas para provocar o alongamento, bem como em relação aos meios de cultura MS e JADS. O intervalo médio entre 0,40 e 0,80 mg L-1 de AIB proporcionou o maior número e comprimento das brotações alongadas in vitro e com maior vigor.

Eucalyptus globulus hybrids represent an excellent alternative to the pulp and paper sector, because of gains in wood quality for pulp. However, these hybrids have shown recalcitrance to adventitious rooting. Thus, micropropagation is considered the technique for rejuvenating adult genetic materials, allowing its clonal propagation. This study evaluated the in vitro culture of three clones of Eucalyptus grandis x Eucalyptus globulus and three clones of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus globulus in relation to in vitro multiplication on MS medium supplemented with 0.5 mgL-1 BAP and 0,01 mgL-1 NAA. The effect of IBA concentrations (0.25; 0.50; 0.75 and 1.0 mg L-1) and MS and JADS culture media was evaluated on in vitro elongation. The clones differed during in vitro multiplication of shoots and they had an average multiplication rate of 3.0 shoot clusters in each subculture. The responses of the clones to different concentrations of IBA, as well as to MS and JADS culture media differed for elongation in vitro. The range between 0.40 and 0.80 mg L-1 AIB provided the highest number and length of in vitro elongated shoots and the best vigor of shoots.

RESUMOEm inspeções de construções, é comum encontrar estruturas que, muito antes de atingirem sua vida útil, já necessitam de reparos e reforços. O presente trabalho analisou a resistência de aderência entre concretos de diferentes idades e entre aço e concreto, visando à recuperação de estruturas de concreto armado. Para análise da aderência entre concretos de diferentes idades, foram realizados ensaios com corpos de prova que receberam três tipos de tratamentos distintos na interface entre os concretos: escovação; escovação e camada de argamassa igual à do concreto de substrato e escovação e camada de epóxi. Foram feitos ensaios de tração indireta e cisalhamento oblíquo e vertical na interface. Foi avaliada a aderência entre aço e concreto, por ensaio de arrancamento, nas condições da barra inserida no concreto ainda fresco e quando inserida no concreto endurecido, com ponte de aderência de epóxi. Os resultados dos ensaios de aderência dos corpos de prova de concreto mostraram aumento na resistência de aderência por tração indireta de 15% e 37%; de 4% e 12%, para o ensaio de aderência por cisalhamento oblíquo, e de 108% e 178%, para o ensaio de cisalhamento vertical, respectivamente, para os corpos de prova cujas interfaces receberam, além de escovação, camada de argamassa e ponte de epóxi, em relação àqueles que somente receberam escovação. Percebeu-se, no ensaio de arrancamento de barra de aço, perda insignificante (cerca de 0,52%) na aderência, quando compararam-se os resultados dos ensaios dos corpos de prova que tiveram a barra de aço inserida no concreto no estado endurecido com ponte de aderência epóxi, com os que tiveram a barra inserida no concreto no estado fresco.

ABSTRACTIn inspections of buildings, it is common to find structures that, well before reaching its useful life longer require repairs and reinforcements. This study examined the bond strength between concrete of different ages and between steel and concrete, focusing on the recovery of reinforced concrete structures. To analyze the bond between concrete of different ages, trials with specimens receiving three different types of treatments at the interface between the concrete were performed: brushing; brushing and mortar equal to concrete of substrate and brushing and epoxy layer. Indirect tensile tests and oblique and vertical shear tests at the interface were made . The bond stress between steel and concrete was evaluated by pull out test under the conditions of the bar inserted in the still fresh concrete and when inserted in the hardened concrete with epoxy. Results showed increased bond strength by indirect tensile stress of 15% and 37%; 4% and 12% for the adherence test by oblique shear, and 108% and 178%, for the testing of vertical shear, respectively, for the specimens whose interfaces have received, in addition to brushing, layer of mortar and epoxy bridge, compared to those who received only brushing. Insignificant loss (about 0.52%) of bond stress was noticed for pull out test of steel bar when compared with test results of the specimens that had steel bar inserted in the concrete in the hardened state with epoxy adhesion bridge, with those who had inserted steel bar in fresh concrete.

RESUMOO presente artigo apresenta uma forma alternativa de inspeção para pontes que considera os parâmetros dinâmicos da estrutura. Trabalha na fase experimental com a extração de dados de aceleração com um aparelho de telefonia móvel e determinação de frequências naturais pelo uso da transformada rápida de Fourier (FFT) em dois viadutos em concreto. Ocorre ao mesmo tempo a modelagem em elementos finitos (MEF) de cada viaduto para a obtenção numérica das frequências. Posteriormente, é realizada a comparação entre as medições experimentais e os modelos numéricos. Os resultados finais mostram que é possível utilizar aparelhos de telefonia móvel para extrair dados de vibração e conhecer o comportamento estrutural de pontes através de frequências naturais, o que pode vir a ser usado para avaliação quantitativa e manutenção de pontes de maneira econômica.

ABSTRACTThis research presents an alternative way to perform a bridge inspection, which considers the dynamics parameters from the structure. It shows an experimental phase with use of a mobile phone to extract the accelerations answers from two concrete bridges, from those records is feasible to obtain natural frequencies using the Fast Fourier Transform (FFT).Numerical models with uses finite element model (FEM) allow to determine the natural frequencies from the two concrete bridges and compare with the experimental phase of each one. The final results shows it's possible to use mobiles phones to extract vibration answers from concrete bridges and define the structural behavior of bridges from natural frequencies, this procedure could be used to evaluate bridges with lower costs.

ResumoO conhecimento do carregamento móvel atuante em uma ponte é de grande importância para obter a informação do comportamento da estrutura, e assim prever manutenção, reparos e definir melhor a logística dos veículos que circulam sob a mesma. Este trabalho apresenta o desenvolvimento dos algoritmos para aplicação do método Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) criado por MOSES (1979) para a pesagem em movimento de trens e também para a caracterização do tráfego ferroviário, permitindo-se obter informações sobre a velocidade de passagem dos trens, número e espaçamento entre eixos, eliminando o efeito dinâmico. Foram implementados os algoritmos para a determinação dos dados referentes a geometria do trem e das cargas, que foi validado a partir de um exemplo teórico, onde se simulou a passagem do trem sobre a ponte e as cargas por eixos foram determinadas com 100% de exatidão. Além disso, foi feito um exemplo numérico em elementos finitos, de um viaduto em concreto armado para aplicações do método, onde foi feita a determinação das cargas por eixo para diferentes velocidades de passagem do trem. Finalmente, o método foi testado em um caso real a partir de monitorações realizadas em um viaduto de concreto armado da Estrada de Ferro Carajás, onde o sistema desenvolvido conseguiu atingir ótimos resultados na caracterização e pesagem da locomotiva quando se substituiu a equação constitutiva da ABNT NBR 6118 (2007) pela equação proposta por Collins e Mitchell (1991).

AbstractThe knowledge on the active moving load of a bridge is crucial for the achievement of the information on the behavior of the structure, and thus foresee maintenance, repairs and better definition of the logistics of its active vehicles. This paper presents the development of the algorithms for the application of the Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) method created by Moses for the weighing of trains during motion and also for the characterization of the rail traffic, allowing the obtainment of information like passage's train velocity and number and spacing of axles, eliminating the dynamic effect. There were implemented algorithms for the determination of the data referring to the geometry of the train and its loads, which were evaluated using a theoretical example, in which it was simulated the passage of the train over a bridge and the loads of its axles were determined with one hundred percent of precision. In addition, it was made a numerical example in finite elements of a reinforced concrete viaduct from the Carajás' Railroad, in which the developed system reached great results on the characterization and weighing of the locomotive when the constitutive equation of the Brazilian Standards was substituted by the one proposed by Collins and Mitchell.

As últimas quatro décadas foram importantes para o desenvolvimento da malha rodoviária brasileira. O país recebeu incentivos financeiros para a sua expansão e diversas soluções estruturais para pontes e viadutos foram criadas. Em paralelo a este desenvolvimento, houve nos últimos anos um crescimento significativo dessas estruturas em estágio avançado de deterioração devido à ausência de programas de manutenção preventiva. Dessa maneira, este trabalho propõe o uso de receptores GPS num plano de monitoramento de curta duração para acompanhar o comportamento estrutural de uma ponte rodoviária curva de concreto armado já em serviço. E apresenta os primeiros resultados da pesquisa com a portadora L1 do sistema GPS e dados gravados com taxa de 100 Hz, no monitoramento do vão central de ponte de concreto de pequeno porte situada sobre o Rio Jaguari, na cidade de Extrema, divisa entre os Estados de Minas Gerais e São Paulo. O desafio reside no fato de que estruturas como estas - pontes de concreto de pequeno e médio porte - respondem pela grande maioria das obras de arte da malha rodoviária brasileira e por serem estruturas rígidas, apresentam deflexões verticais pequenas, de até 5mm. O experimento foi realizado por meio de sessões de observações com receptores GPS sobre a ponte, no vão instrumentado por equipamentos convencionais para posterior confrontação de resultados entre os receptores GPS e os métodos clássicos de monitoramento. A ferramenta de filtragem Continuos Wavelet Transform (CWT) foi utilizada para analisar as frequências de resposta da ponte a partir dos resíduos da dupla diferença de fase da portadora L1. A análise do espectro de energia da CWT gerado a partir dos dados coletados com os receptores GPS indicou alta concentração de energia nas mesmas faixas de frequência - de resposta do tabuleiro da ponte - apontadas pela Modelagem por Elementos Finitos e pela prova de carga dinâmica.

The last four decades were important for the Brazilian highway system. Financial investments were made so it could expand and many structural solutions for bridges and viaducts were developed. In parallel whit this development, there was a significant raise of pathologies in these structures, due to lack of maintenance procedures. Thus, this paper purposes the use of GPS to create a short-term monitoring plan in order to check the structural behavior of a curved highway concrete bridge in current use. And it present the first results of the research with the L1 GPS carrier frequency and recorded data at a rate of 100 Hz, at the monitoring center span of small concrete bridge located on the Jaguari River, in the city of Extreme which borders Minas Gerais and São Paulo states. The challenge lies in the fact that such structures, small and medium-sized concrete bridges, account for the vast majority of art works of Brazilian highways and, as they are rigid structures, small present up to 5 mm vertical deflections. This experiment was carried out through observations sessions with GPS receivers over the bridge at the span instrumented by conventional structural equipment for further confrontation of results between GPS receivers and classic methods of monitoring. The Continuous Wavelet Transform (CWT) was used to analyze the frequency of the response of the bridge from the residues of double difference carrier phase L1.The analysis of the CWT energy spectrum generated from the data collected with GPS receivers indicated a high concentration of energy in the same frequency bands - of the bridge deck response identified by the Finite Element Modeling and the dynamic load test.

A ferrovia Carajás é operada pela Vale SA e é utilizada para transportar a produção brasileira de minério de ferro da mina localizada no estado do Pará até o porto de Itaqui no estado do Maranhão. Com 892 km de comprimento, a ferrovia será duplicada devido à perspectiva de aumento da produção, o que requer a verificação das estruturas de suas pontes visando garantir a segurança sob carregamento até 23% maior que o atual. A ponte ferroviária em concreto armado apresenta cinco vãos hiperestáticos com 25 m de comprimento cada e foi construída sobre o rio Sororó, na região sudeste do Estado do Pará. Para melhor avaliar seu desempenho estrutural sob carregamentos atuais, diversos elementos estruturais foram monitorados com extensômetros elétricos de resistência e o concreto foi caracterizado através de ensaios não destrutivos e destrutivos na estrutura. Estas informações foram empregadas em um modelo computacional para auxiliar na estimativa do comportamento estrutural futuro. A metodologia mostrou-se satisfatória, assim como o desempenho estimado da estrutura para os futuros carregamentos, atendendo às recomendações das normas técnicas brasileiras.

The Carajás railway is operated by Vale SA and is used to transport the Brazilian production of iron ore mine located in the state of Pará until Itaqui harbor in Maranhão state. With 892 km in length, the railway will be doubled due to the prospect of increased production, which requires verification of the structures of bridges to ensure safety under loading up to 23% larger. The railway bridge in reinforced concrete has five hyperstatic spans with 25 m long and was built over Sororó river in the southeast of Pará. To better evaluate its structural performance under current loadings, several structural elements were monitored with strain gages and the concrete was characterized by non-destructive and destructive testing on the structure. This information was used in a computer model to estimate the future structural behavior. The methodology was satisfactory as the estimated structural performance for future loadings, meeting the recommendations of the Brazilian technical standards.

Neste trabalho de pesquisa avaliou-se o comportamento estrutural do sistema misto madeira e concreto para tabuleiros de pontes com ênfase nos conectores metálicos de cisalhamento. Os ensaios experimentais foram realizados em corpos de prova mistos e em vigas mistas de madeira e concreto com sistema de conexão metálica, disposto em X, a partir da utilização de parafusos do tipo CS100900. Todos os corpos de prova e vigas foram submetidos a solicitações estáticas com carregamentos aplicados até a ruptura, considerando-se os diversos materiais envolvidos na ligação mista para a obtenção da resistência e rigidez do sistema de conexão. Os resultados experimentais de rigidez das vigas foram comparados com os resultados analíticos fornecidos pelo modelo de Mohler, tendo apresentado boa concordância para carregamentos de serviço. A partir dos resultados experimentais obtidos constatou-se que os danos mais significativos ocorreram nas regiões dos conectores.

The aim of this research study was to evaluate the structural behaviour of the wood and concrete composite system for bridge decks with emphasis on the metal shear connectors. Experimental tests were performed on composite specimens and wood and concrete beams with a metallic connector system in an X position, using CS100900-type screws. All specimens and beams were submitted to static loads until failure in order to obtain the strength and stiffness of the connection system. The experimental results for the stiffness of the beams were compared with the analytical results obtained through the Mohler model, presenting good equivalence for service loads. The experimental results obtained demonstrate that the most significant damage in composite systems occurred in the connectors' areas.