Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

XXXVIJornadas Sudamericanasde Ingeniera Estructural

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Memorias

3

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Organiza

Asociacin Sudamericana de Ingeniera Estructural

Editores

Dr.Ing. Atilio Morquio D.Sc. Ing. Alfredo Canelas Dr.Ing. Luis Segura-Castillo

5

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Sumario

Comit Organizador....................................................9Comit Cientfico.......................................................11Auspiciantes y Patrocinadores..................................13Prefacio.....................................................................17Conferencias Plenarias.............................................19Resmenes de Artculos...........................................23Indice por Temas.....................................................209Indice de Autores.....................................................227

7

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Comit Organizador

Atilio Morquio, (UDELAR-Ing) PresidenteBerardi Sensale (UDELAR-Ing) VicepresidenteAna Abreu (UDELAR-Ing)Alina Aulet (UDELAR-Ing)Vanesa Bao (UDELAR-Ing)Alfredo Canelas (UDELAR-Ing)Pablo Castro (UDELAR-Ing)Gonzalo Cetrangolo (UDELAR-Ing)Carlos Colacce (UDELAR-Ing)Antonio Dieste (UDELAR-Ing)Marcelo Erlich (AIU) Alvaro Gutierrez (UDELAR-Ing)Gonzalo Larrambebere (UDELAR-Ing)Alvaro Leez (UDELAR-Ing)Laura Moya (ORT)Eduardo Pedoja (UdeM)Gemma Rodrguez (UDELAR-Arq)Claudio Ruibal (UdeM)Luis Segura (UDELAR-Ing)Fernando Sima(UDELAR-UM)

Area Tcnica

Alberto Gmez (Diseo y Pgina Web)Marcelo Gancio (Informtica y Pgina Web)Gustavo Menna Barreto Klein (ASAIE Brasil)

9

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Comit Cientfico

Roberto Aguiar Falconi (ESPE, Ecuador) Daniel Ambrosini (UNCuyo, Argentina) Rubn Ananias (U. del Bio Bio, Chile) Antonio Aquino (UNA; Paraguay) Diana Bambill (UNSBaha Blanca, Argentina) Flavio de S. Barbosa (UFJF, Brasil) Eduardo M. Batista (POLI / COPPE - UFRJ, Brasil) Paulo Batista Gonalves (PUC-Rio, Brasil) Ronaldo C. Battista (COPPE - UFRJ, Brasil) Arturo J. Bignoli (Academia Nacional de Ingeniera, Argentina) Carlito Calil Junior (USP, Brasil) Eliane M. L. Carvalho (EE UFF, Brasil) Patricia Ciancio (UNICEN Olavarra, Argentina) Victor Cortnez (UTN Baha Blanca, Argentina) Francisco Crisafulli (UNCuyo, Argentina) Rodolfo Francisco Danesi (UN Tucumn, Argentina) Victor Fernadez Davila (UNI, Peru) Peter Dechent (U. Concepcin, Chile) Arlene Maria S. Freitas (UFOP, Brasil) Luis A. Godoy (UNCrdoba-U. Puerto Rico) Raquel Gonalves (UNICAMP, Brasil) Ricardo Grossi (UNSalta, Argentina) Jose Luis Gutierrez (U:N.Itapua, Paraguay) Sergio Hampshire de C. Santos (POLI - UFRJ, Brasil) Geraldo Isaia (UFSMara, Brasil) Ignacio Iturrioz (UFRGS - Brasil) Dario Lauro Klein (UFRGS -Brasil) Alexandre Landesmann (COPPE UFRJ, Brasil) Luciano de Lima (UERJ, Brasil) Rubn Alcides Lopez (UNA, Paraguay) Acir M. Loredo-Souza (UFRGS, Brasil) Alezandre Lorenzi (UFRGS - Brasil)

11

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Bibiana Luccioni (UNTucumn-Argentina) Carlos Eduardo Mazzilli (POLI- USP, Brasil) Liz Nallim (UNSalta-Argentina) Michle S. Pfeil (POLI / COPPE - UFRJ, Brasil) Juan Carlos Piter (UTNConcepcin, Argentina) Jorge Daniel Riera (UFRGS, Brasil) Ney Roitman (COPPE - UFRJ, Brasil) Marta Rosales (UNSBaha Blanca, Argentina) Carlos Rossit (UNSBaha Blanca, Argentina) Rodolfo Saragoni Huerta (U. de Chile, Chile) Marcos M. Silvoso (COPPE UFRJ, Brasil) Victorio Sonzogni (UNL Santa Fe, Argentina) Wendell D. Varela (FAU UFRJ, Brasil) Francisco Zabala (UNSJ, Argentina) Raul Zerbino (UNLP, Argentina)

12

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Auspician

13

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Patrocinan

15

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Prefacio

Las Jornadas Sudamericanas de Ingeniera Estructural renen a ingenieros, arquitectos einvestigadores que se desempean en el proyecto y construccin de obras civiles.

Las Jornadas son organizadas por la Asociacin Sudamericana de Ingeniera Estructural ypor un comit organizador local.

En su larga historia se han caracterizado por promover una creciente integracin entre lospases de Amrica del Sur y por ser un foro para el intercambio de conocimientos cientficosy tecnolgicos en las distintas reas de la Ingeniera Estructural, la Tecnologa de losMateriales y la Patologa de las Construcciones.

La antigedad y la permanencia en el tiempo de este evento muestran el entusiasmo ycreciente inters que ha motivado en casi todos los pases del continente.

La edicin XXXVI de las jornadas realizada en Montevideo, Uruguay en noviembre de 2014,fue continuacin de una tradicin de ms de 60 aos iniciada en 1950.

En esta oportunidad se cont con la participacin efectiva de ingenieros, profesionales,investigadores y representantes de universidades y empresas comprometidos directa oindirectamente con actividades asociadas con los temas de la conferencia.

El evento fue una oportunidad para intercambiar ideas y conocimientos y para laactualizacin sobre las ms recientes realizaciones, tendencias e innovaciones registradasen la Ingeniera Estructural.

Los organizadores queremos agradecer a todos los que de una u otra forma contribuyeronal xito de las XXXVI Jornadas.

Comit Organizador

17

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Conferencias Plenarias

Diseo Conceptual: El punto de partida imprescindible para la excelencia estructuralHugo Corres

Catedrtico de la Escuela Tcnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, UniversidadPolitcnica de Madrid (UPM). Unidad Docente Hormign Estructural, Departamento de Mecnica deMedios Continuos y Teora de Estructuras. Ingeniero y Doctor de Caminos, Canales y Puertos por la UPM.

Particip en varias asociaciones tcnicas y cientficas de Espaa e internacionales, en particular,es ponente de la EHE Instruccin para el Proyecto y la Ejecucin de Obras de HormignEstructural, y miembro del equipo de redaccin del Eurocdigo 2 y del fib Model Code.

Ha realizado Asesoras en Temas Estructurales y de Informtica a Distintas EmpresasConstructoras y Consultoras, diseando innumerables obras de diferentes tipologas y materiales.Desde 1979 es fundador y presidente de FHECOR-Ingenieros Consultores, S.A.

O uso do tnel de vento como ferramenta para o projeto de estruturasAcir Mrcio Loredo-Souza

Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Diretor do Laboratrio de Aerodinmica dasConstrues e Presidente da Associao Brasileira de Engenharia do Vento. Eng. Civil e M.Sc. pelaUFRGS e Ph.D. pela University of Western Ontario, Canad.

Atua na pesquisa, ensino e consultoria em Engenharia do Vento. Sua rea de concentraoengloba o estudo da ao e efeitos do vento em edificaes, pessoas e o meio ambiente. Dedica-se tambm a atividades relacionas reduo de desastres naturais, com nfase preveno deacidentes causados pelo vento.

Autor de diversos trabalhos divulgados em publicaes nacionais e internacionais, consultor sobrea ao do vento em diversas estruturas no Brasil e exterior e Chairman da 14th InternationalConference on Wind Engineering.

19

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

DISEO CONCEPTUAL: EL PUNTO DE PARTIDA INPRESCINDIBLE PARA LAEXCELENCIA ESTRUCTURAL

CONCEPTUAL DESIGN: THE ESSENTIAL STATING POINT FOR STRUCTURALEXCELLENCE

Hugo Corres (P)

(P) Profesor Dr. Ingeniero de Caminos Canales y Puertos. Universidad Politcnica de Madrid(Espaa). Direccin para correspondencia: hugoeduardo.corres@upm.es; (P) Presentador

Resumen El Diseo Conceptual es el primer paso para cualquier buen proyecto. La historia de las estructuras dehormign claramente muestra que detrs de cualquier obra maestra existe un concepto, siempre fundadoen las races ms profundas del conocimiento estructural, el uso de novedosas herramientas tecnolgicas yconstructivas y el placer de proyectar soluciones eficientes e innovadoras. Hoy en da, se tiene un mayorconocimiento de la historia de las estructuras y un extraordinario desarrollo tecnolgico tanto en el campode los materiales como en el campo de los medios de construccin. Sin embargo, no todos los proyectosse aprovechan de estas grandes posibilidades.

Esta presentacin, con una perspectiva histrica, revisa el diseo conceptual de algunas obras maestras, y,con una perspectiva personal, presenta una serie de proyectos que hacen hincapi en las ideas y losconceptos bsicos de su razn de ser.

Palabras-clave: Diseo conceptual, estructuras de hormign, historia de estructuras.

Abstract Conceptual design is the first step to any good design. The history of concrete structures manifestly showsthat behind any of the masterpieces there is a concept, always founded in the deepest roots of structuralknowledge, the use of technological and constructive possibilities and the pleasure to design efficient andinnovative solutions. Nowadays, there is more knowledge on the history of concrete and an extraordinarytechnological development both in terms of material and means of construction. However, not all projectstake advantage of these great possibilities. This presentation, in an historical perspective, reviews theconceptual design of some masterpieces, and, in a personal perspective, presents a series of projects thatemphasize the ideas and the basic concepts of their reason of being.

Keywords: Conceptual design, concrete structures, history of structures.

20

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

O USO DO TNEL DE VENTO COMO FERRAMENTA PARA O PROJETO DEESTRUTURAS

THE USE OF THE WIND TUNNEL AS A TOOL FOR STRUCTURAL DESIGN

Acir M. Loredo-Souza (1)

(1) Ph.D., Prof. Associado, Escola de Engenharia/UFRGS, Porto Alegre, Brasil. Endereo para correspondncia: acir@ufrgs.br

Resumo O trabalho aborda os principais aspectos relacionados aos ensaios em tnel de vento de edificaes, apresentando os possveis produtos obtidos e seus benefcios. A nfase dada para o emprego do tnel de vento como ferramenta de projeto, mas outros estudos e aplicaes so indicados. Conclui-se que o tnel de vento a ferramenta mais adequada para a determinao das aes e dos efeitos do vento em edificaes.

Palavras-chave: tnel de vento, projeto estrutural, revestimentos.

Abstract The paper presents the main aspects related to wind tunnel tests on buildings and structures, presenting its possible products and benefits. Emphasis is given for the employment of the wind tunnel as a design tool, but other studies and applications are indicated. It is concluded that the wind tunnel is the best tool for the determination of the wind action and effects on buildings and structures.

Keywords: wind tunnel, structural design, cladding.

21

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

Resmenes de Artculos

23

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ALTERAO DE PROPRIEDADES DINMICAS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS NAPRESENA DE PESSOAS

ALTERATION OF MODAL PROPERTIES OF STRUCTURES IN THE PRESENCE OF PEOPLE

Natasha P. A. Costa (A) (1), Michle S. Pfeil (2), Raimundo P. Vasconcelos (3)

(1) Eng. Civil, M.Sc., doutoranda, Instituto COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil. (2) Eng. Civil, D.Sc., Prof. Associado, Instituto COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil.

(3) Eng. Civil, D.Sc., Prof., UFAM, Amazonas, Brasil Endereo para correspondncia: natasha@coc.ufrj.br; (A) Apresentador

Resumo As propriedades modais de estruturas tais como pisos de edificaes e arquibancadas de estdios podemser alteradas pela presena de pessoas em repouso, em p ou sentadas. O estudo da interao estrutura-pessoa feito neste trabalho com o uso de modelos biodinmicos com um grau de liberdade extrados daliteratura para situaes de pessoa em p e parada sobre uma superfcie rgida. Escrevendo-se asexpresses matemticas das foras de interao pessoa - estrutura flexvel desenvolveu-se o sistema deequaes de movimento que acoplam as caractersticas dinmicas da estrutura e da pessoa e cuja soluo efetuada no domnio do tempo. Este modelo analtico- numrico foi utilizado em um estudo paramtricoenvolvendo uma viga biapoiada e pessoas paradas e em p no meio do seu vo. Os resultados do estudofornecem as condies em que se observa a interao dinmica pessoa estrutura caracterizada pelareduo de frequncia natural do sistema e tambm pela reduo das amplitudes de resposta em vibraolivre e forada em relao estrutura isolada. A reduo das amplitudes de resposta devida ao acrscimode amortecimento fornecido ao sistema pela presena das pessoas. Palavras-chave: interao dinmica pessoa-estrutura, modelo analtico-numrico.

Abstract Structures like building floors and stadium grandstands may have their modal characteristics altered bythe presence of stationary humans, in standing or seating postures. The humans - structure interaction isaddressed in this paper by using one degree of freedom biodynamic models from the literature for verticalvibrations of a person standing or sitting on a rigid surface. The motion equations of the coupled systemhuman structure were developed on the basis of the interaction forces between these two componentsand solved in time domain. This analytic-numerical model was applied to a simply supported beam on topof which one or two persons are standing to perform a parametric study. The results provide the conditionsin which humans structure interaction is observed in terms of frequency response and damping ratio ofthe coupled system under free and forced vibration. Keywords: humans structure dynamic interaction, analytic-numerical model.

25

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

PREDICCIN DEL DAO INTERIOR CAUSADO POR LLUVIA EN EDIFICIOS DEVIVIENDA DURANTE HURACANES

INTERIOR HURRICANE RAIN DAMAGE PREDICTION IN RESIDENTIAL BUILDINGS

Jean-Paul Pinelli (1) (P),Tim Johnson (2), ArindamChowdhury (3), Thomas Baheru (4), Kurt Gurley (5), JohannWeekes (6), Gonzalo Pita (7)

(1) Dr. Prof, Florida Tech, Melbourne, Estados Unidos (2) Estudiante de doctorado, Florida Tech, Melbourne, Estados Unidos

(3) Dr. Prof. Asociado, Florida International University, Miami, Estados Unidos (4) Dr. Ing.,, Florida International University, Miami, Estados Unidos

(5) Dr. Prof. Asociado, University of Florida, Gainesville, Estados Unidos (6) Estudiante de doctorado, University of Florida, Gainesville, Estados Unidos

(7) Dr. Ing., World Bank, Washington, D.C., Estados Unidos Direccin para correspondencia: pinelli@fit.edu; (P) Presentador

Resumen Los autores realizaron ensayos de gran escala en el laboratorio del Muro de Viento del FloridaInternational University, para cuantificar los mecanismos de distribucin de lluvia sobre edificios durantehuracanes. Los resultados permiten estimar la cantidad de agua que puede penetrar en un edificio, lo cuales una de las fuentes principales de dao interior. Los resultados de los ensayos fueron incorporados enlos modelos de prediccin de dao de un modelo de catstrofe como el Florida Public Hurricane LossModel (FPHLM). Se realizaron simulaciones del dao exterior debido al viento, que resultan en ciertascantidades de rotura de los elementos de fachada y del techo. Los resultados de los ensayos, combinadoscon un modelo de lluvia son utilizados para predecir la cantidad de agua que puede penetrar por esasroturas y por otros defectos del edificio. Los autores realizaron miles de simulaciones tipo Monte Carlo,para el caso tpico de un edificio de vivienda de un piso con techo a dos aguas. El resultado son matrices ycurvas de vulnerabilidad, que permiten predecir el dao en funcin de la velocidad del viento. El estudiopermite apreciar la influencia de distintos componentes sobre la resistencia al viento de un edificio. Elmodelo es utilizado para predecir perdidas de las compaas de seguro y proponer mtodos de mitigacin. Palabras-clave: huracanes; lluvia; dao interior; edificios residenciales; ensayos, vulnerabilidad.

Abstract The authors recently carried on large scale tests at the Wall of Wind laboratory, at Florida InternationalUniversity, to quantify the mechanisms of rain distribution over building during hurricanes. The testresults lead to an estimate of the amount of rain water which can penetrate in a building and producesubstantial interior damage. This paper shows how these test results were incorporated into a catastrophemodel like the Florida Public Hurricane Loss Model (FPHLM). First, external damage simulations of thewind damage yielded estimates of the amount of envelope breaches over the facades and the roof. The testresults, combined with a rain model, were then used to estinate the amount of wter which can pentratethrough the breaches and other defects in the building envelope. Thousands of Monte Carlo simulationsfor the case of a typical one-story residential building with gable roof resulted in vulnerability matricesand curves, which predict the damage as a function of the wind speed. The research shows the influenceof different components over the wind vulnerability of a building. Ultimately, the model is used to predictinsured losses and to do mitigation studies. Keywords: hurricanes; rain; interior damage; residential buildings; tests, vulnerab

26

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

INFLUNCIA DE DISPOSITIVOS AERODINMICOS NA RESPOSTA DE TABULEIROS DEPONTES AO DESPRENDIMENTO DE VRTICES

THE INFLUENCE OF AERODYNAMIC DEVICES ON THE VORTEX-INDUCEDVIBRATIONAL RESPONSE OF BRIDGE DECKS

Matthew B. Vallis (1) (P); Acir M. Loredo-Souza (2); Marcelo M. Rocha (2); Mario G. K. Oliveira (3)

(1) Eng. Mech, M.Sc., Doutorando, Escola de Engenharia/UFRGS , Porto Alegre, Brasil. (2) Prof. Associado, Escola de Engenharia/UFRGS, Porto Alegre, Brasil.

(3) Eng. Civil, D.Sc., diretor, Vento-S Consultoria em Engenharia do Vento Ltda., Porto Alegre, Brasil. Endereo para correspondncia: matthewbvallis@gmail.com; (P) Apresentador

Resumo A ponte com vos 120m e de 7 km de extenso em Volgograd, na Rssia oscilou to violentamente sobvelocidades baixas do vento em Maio de 2010, que os motoristas ficaram enjoados e a ponte foi fechada.Se as medidas de segurana tivessem sido tomadas durante a fase do projeto, a necessidade dedispositivos de amortecimento poderia ter sido evitada. Uma variedade de dispositivos aerodinmicospassivos tem apresentado ser extremamente eficaz na supresso das vibraes induzidas pelos vrtices emvelocidades baixas do vento para um nmero de pontes de grande vo. Investigaes adequadas em tnelde vento realizadas durante a fase do projeto pode alertar os projetistas da existncia de instabilidadesaerodinmicas inerente no projeto, e passos podem ser tomados para modificar o formato do tabuleiropara otimizar o seu desempenho dinmico sob cargas dos ventos. Investigaes experimentais daefetividade na supresso das vibraes induzidas pelos vrtices, por uma srie de dispositivosaerodinmicos passivos, tm sido realizadas em tnel de vento. Dispositivos foram projetados com basenas modificaes feitas a outros projetos de pontes que sofreram com as vibraes indesejadas davelocidade baixa do vento, tanto no tnel de vento durante a fase do projeto, durante a construo ou apsa concluso da ponte em grande escala. Dispositivos foram testados usando um modelo dinmico de umaponte da vida real, e os resultados indicaram que algumas modificaes simples a geometria da seotransversal do tabuleiro pode ter um efeito significativo na sua resposta. Palavra-Chave: ponte estaiada, respost dinmica,, tnel de vento, vibrao, vrtice

Abstract The 7km long reinforced concrete bridge in Volgograd, Russia whose multiple continuous 120 meterspans oscillated so violently under low-wind speed conditions in May of 2010 that motorists becameseasick and the bridge was closed. If proper pre-cautions had been taken during the design stage of thebridge, the necessity of these damping devices could have been avoided. A variety of passive aerodynamicdevices have been shown to be extremely effective in the suppression of low wind speed vortex-inducedvibrations for a number of long-span bridges. Proper wind-tunnel investigations undertaken during thedesign stage can alert designers to the existence of aerodynamic instabilities inherent in the design, andsteps can be taken to modify the shape of the deck to optimise its dynamic performance under wind loads.Wind-tunnel investigations of the effectiveness in the suppression of vortex-induced vibrations by a rangeof passive aerodynamic devices have been conducted. Devices were designed based on modificationsmade to other bridge designs which suffered from unwanted low wind speed vibrations, either in thewind-tunnel during the design stage, during erection or after completion of the full-scale bridge. Deviceswere tested using a dynamic section model of a real-life bridge, and results indicate that some simplemodifications to the cross-section geometry of the deck can have a substantial effect on its response. Keywords: dynamic response, cable-stayed bridge, vibration, vortex, wind, wind-tunnel

27

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE NORMAS DE LOS PARMETROS QUECARACTERIZAN AL VIENTO

COMPARATIVE STUDY BETWEEN STANDARDS OF THE PARAMETERS THATCHARACTERIZE THE WIND

Pablo M. Pez (P) (1); Atilio A. Morquio (2)

(1) M.Sc. Prof. Asistente, IET, Facultad de Ingeniera, UdelaR, Montevideo, Uruguay. (2) Dr. Prof. Agregado, IET,Facultad de Ingeniera, UdelaR, Montevideo, Uruguay. Direccin para correspondencia: ppaez@fing.edu.uy

Resumen El presente trabajo estudia los abordajes normativos utilizado por Uruguay, Brasil y Argentina para definirlos parmetros que caracterizan al viento, comparndolos entre ellos y tambin con los utilizados por dosde las principales normativas de viento a nivel internacional como son la norma Americana y elEurocdigo. En ese marco, se analiza el concepto de viento y los principales parmetros que permitencaracterizar al viento, como ser la velocidad caracterstica, la velocidad de viento de proyecto, larugosidad del terreno y la topografa. Las normas estudiadas emplean diferentes intervalos de medicinpara la velocidad caracterstica y/o tienen asociadas diferentes probabilidades anuales de ser excedidas.Tambin tienen diferencias en la definicin de las categoras de terreno y en la categora de terrenoutilizada para medir dicha velocidad. En este trabajo se establece un procedimiento que permite a partir deun mismo registro de viento, obtener las velocidades caractersticas segn la definicin dada por lasdiferentes normativas aqu establecidas. A partir de lo mencionado, se aborda el estudio comparativo de lavelocidad caracterstica preconizada por la norma Uruguaya en relacin a la preconizada por los paseslimtrofes; as como tambin el estudio comparativo entre los perfiles de velocidades medias preconizadaspor las normas de dichos pases. Como principales conclusiones mencionamos que, las velocidadescaractersticas preconizadas por la norma Uruguaya queden por debajo de las preconizadas por los paseslimtrofes. Palabras-clave: Velocidad del viento; normas de viento; cdigos de construccin; vientos extremos.

Abstract The present work study the procedure of standards of Uruguay, Brazil and Argentina to define theparameters that characterize the wind. These parameters are compared among them and among two of themost important international codes such as the standard in the US and the Eurocode. We analyze the windconcept and the major parameters that allow the characterization of the wind such as the windcharacteristic velocity, the wind speed of project, the exposure categories and the topographic effects.Different standards and codes studied here use different time interval to record the wind characteristicvelocity and/or they have different annual probabilities to be exceeded. There are differences in the terraincategories to record the wind characteristic velocity and there are differences in the definition of terraincategory. We establish a procedure that allows us given a record of velocity of winds obtained the windcharacteristic velocity according to the standards analyzed here. From the aforementioned, we willcompare the wind characteristic velocity from the Uruguayan standard with the characteristic velocitygiven by Argentina and Brazil; and we compare among them the mean wind velocities profiles. The mainconclusions are that, the wind characteristic velocity established by the Uruguay standard is less than thatestablished by Argentina and Brazil. Keywords: characteristic velocity of wind; standards of wind; construction codes; wind extreme.

28

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

REVISIN DE LA ESTADSTICA Y MAPA DE VIENTOS EXTREMOSESTABLECIDOS POR LA NORMA URUGUAYA UNIT 50-84

REVIEW OF THE STATISTICS AND EXTREME WIND MAP ESTABLISHED IN THEURUGUAYAN WIND CODE UNIT 50-84

Valeria Duraona (P) (1)

(1) Msc. Prof. Agregada, IMFIA, Facultad de Ingeniera, UdelaR, Montevideo, Uruguay. Direccin paracorrespondencia: valeriad@fing.edu.uy; (P) Presentador

Resumen La estadstica y el mapa de vientos extremos establecidos por la norma uruguaya UNIT 50-84 Accin delViento sobre Construcciones se obtuvieron analizando principalmente rfagas medidas en Montevideoentre 1906 y 1969 en una exposicin no estndar, y trasladando esos resultados al resto del pas. Duranteeste proceso se realizaron hiptesis, algunas debido a la falta de datos de viento adecuados, que resultaronno ser correctas. La estadstica de vientos extremos es muy sensible a la calidad de los datos de viento, ypara evaluar esta ltima es esencial contar con informacin sobre los datos (metadatos). En particular, laserie de rfagas utilizadas presenta un escaln que puede haber influido fuertemente en la estadstica deextremos obtenida, y que no respondera a cambios climticos. Adicionalmente, se supuso que estaestadstica presentaba una distribucin Frechet, cuando actualmente se recomienda utilizar unadistribucin Gumbel. sta se traslad al resto del pas suponiendo que la distribucin geogrfica de losvientos extremos y de los vientos medios estn correlacionadas, lo cual no es correcto. En particular, seencontr una regin con vientos extremos ms intensos en el centro-oeste del pas, lo cual difiere de loque indica la norma. Los vientos extremos ms frecuentes en Uruguay no son tipo Capa LmiteAtmosfrica, como considera la norma, sino que son producidos por corrientes descendentes, presentandoperfiles en altura muy diferentes En consecuencia, se recomienda enfticamente una revisin delprocedimiento de clculo de las velocidades de viento para diseo estructural en Uruguay que estableceesta norma. Palabras-clave: vientos extremos, estadstica, mapa, normas de accin del viento, UNIT 50-84

Abstract The extreme wind statistics and map established in the Uruguayan code UNIT 50-84 Wind Action onStructures were mainly obtained analysing wind gust measurements between 1906 and 1969 at a site ofMontevideo with a non-standard exposure, and transferring these results to the rest of the country. Duringthis procedure a number of hypotheses were made, some due to the lack of adequate wind data, thatturned out not to be correct. The extreme wind statistics is very sensitive to wind data quality, and toevaluate the latter it is essential to count with information on the data (metadata). In particular, theanalysed wind gust series presents a sudden drop not related to climate change that may have stronglyinfluenced the obtained extreme wind statistics. On the other hand, a Frechet distribution was selected torepresent this statistics, but at present a Gumbel distribution is recommended. This statistics wastransferred to the rest of the country assuming that the geographical distribution of extreme winds and thatof the mean winds are correlated, which is incorrect. In particular, a region with more intense extremewinds was found in the centre-west of Uruguay, differing from what this code indicates. The mostfrequent extreme winds in Uruguay are not Atmospheric Boundary Layer flows, as this code assumes:they are generated by downbursts, which present a very different profile with height. Consequently, thenecessity of reviewing the procedure established by this code for calculating wind speeds for structuraldesign in Uruguay is strongly emphasised. Keywords: extreme winds, extreme wind statistics, map, wind loading codes, UNIT 50-84

29

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANLISE ESTRUTURAL DE UM TRANSPORTADOR CONTNUO PARA OTRANSPORTE DE MINRIO DE BAUXITA

STRUCTURAL ANALYSIS OF A BAUXITE CONVEYOR BELT CARRIER

Andr L. Campos (1); Suzana M. Avila (2); Carla T. M. Anflor (2); Maura A. M. Shzu (P) (2)

(1) Engenheiro, Faculdade UnB-Gama FGA, Universidade de Brasilia, Gama, Brasil, (2) D.Sc., Prof. Adjunto, Faculdade UnB-Gama FGA, Universidade de Brasilia, Gama, Brasil

Endereo para correspondncia: maura@unb.br; (A) Apresentador

Resumo O dinamismo do meio produtivo faz com que seja, cada vez mais, necessrio um transporte interno decargas nas linhas de produo eficaz e gil, para que se tenha resultados significativos do ponto de vistaeconmico. Essa movimentao envolve deslocamentos horizontais e verticais de produtos e matria-prima. Para realizar esta tarefa, mquinas de elevao e transporte so utilizadas nos seus mais diferentestipos e aplicaes. Desta forma, o dimensionamento de um transportador contnuo inclinado de esteiracncava com 20 metros de comprimento realizado com a seleo e determinao de seus elementoscomo rolos, roletes, esteira, ngulo de inclinao, sistema de acionamento, entre outros; alm dodimensionamento, com maior ateno, da sua estrutura mecnica. A anlise esttica e dinmica daestrutura do transportador foi realizada atravs do software de elementos finitos ANSYS, com o objetivode avaliar a capacidade da estrutura em absorver os esforos com segurana. As simulaes permitiram averificao do comportamento da estrutura, quando submetida a diversos nveis de frequncia, bem comoos valores correspondentes s frequncias naturais. Uma srie de modificaes na geometra da estruturafoi realizada, a fim de evitar a ocorrncia de um harmnico da mesma na vizinhana da frequncia defuncionamento do motor de acionamento. Palavras-chave: transportador contnuo; mtodo dos elementos finitos; anlise esttica; anlisedinmica

Abstract The dynamism of production makes increasingly necessary an internal cargo transportation in productionlines effectively and agile, resulting it efficient on an economic point of view. This movement involveshorizontal and vertical displacements of products and raw materials. To accomplish this task, lifting andtransportation machines are used in many different types and applications. Thus, the design of an inclinedconveyor concave 20 meters long is conducted with the selection and determination of its elements asrollers, roller, conveyor, tilt angle, drive system, among others; beyond designing, with greater attention,its mechanical structure. Static and dynamic analysis of the conveyor structure was performed throughfinite element analysis software ANSYS aiming to evaluate structure strength safely. Numericalsimulations allowed verifying the structural behavior when subjected to several frequency levels,comparing to its corresponding natural frequencies. Several changes on structure geometry wereperformed aiming to avoid an harmonic occurence on the neighborhood of the drive motor frequency. Keywords: conveyor carrier; finite element method; static analysis; dynamic analysis.

30

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANLISE NUMRICA DE PAREDES DE ALVENARIA ESTRUTURAL SUBMETIDASA TENSES DE CISALHAMENTO

NUMERICAL ANALYSIS OF MASONRY SHEAR WALL

Rodrigo Carvalho da Mata (1)

(1) D.Sc., Prof. Adjunto I, Pontifcia Universidade Catlica de Gois, Gois, Brasil. Endereo para correspondncia: rodrigo.c@pucgoias.edu.br; (A) apresentador

Resumo O presente trabalho tem como objetivo analisar numericamente o comportamento de painis decontraventamento de alvenaria estrutural submetido a esforos horizontais. Foi utilizado o programacomercial DIANA v.9 para realizar anlises de um modelo bidimensional com o procedimento demicromodelagem simplificada com unidades expandidas. Uma nica geometria do painel foi analisada,enquanto a fora horizontal mxima foi avaliada considerando vrios nveis de carga de pr-compresso.Inicialmente, este trabalho apresenta alguns conceitos sobre o comportamento de painis decontraventamento, anlise numrica de alvenaria estrutural e procedimentos de dimensionamento depainis de contraventamento da NBR 15961-1 (ABNT, 2011). So apresentados detalhes dos modelosnumricos, incluindo os resultados obtidos da fora horizontal mxima considerando 13 nveis de carga depr-compresso. Em seguida, os resultados obtidos foram comparados com os resultados obtidos pelocritrio de dimensionamento da NBR 15961-1 (ABNT, 2011). Assim possivel concluir que os resultadosobtidos pela NBR 15961-1 (ABNT, 2011) so mais conservadores do que os resultados obtidos pelomodelo numrico. Alm disso, os resultados numricos mostram que o modo de ruptura fortementedependente do nvel de pr-compresso, o que similar concluso de diversos pesquisadores. Palavras-chave: Alvenaria estrutural, Painel de contraventamento, Aes horizontais, Elementos finitos,Elemento de junta.

Abstract The purpose of this work is to present a numerical analysis of masonry shear walls under horizontal andpre-compression forces. The commercial program DIANA v.9 is used in order to perform the analysisbased on a two-dimensional simplified micro-model with expanded units procedure. The panel geometryis unique while the maximum horizontal load was assessed considering several pre-compression loadlevels. Initially, the paper presents some concepts about shear wall behavior, numerical analysis forstructural masonry and design procedures of the Brazilian Code NBR 15961-1 (ABNT, 2011) for shearwalls. Details about the numerical models are also shown, including the obtained results for the maximumhorizontal load considering 13 pre-compression load levels. Then, the results are compared with thoseones obtained by mean of the Brazilian Code design criterion. It is possible to conclude that the resultsobtained by the Brazilian Code are more conservative than those ones obtained by the numerical model.Moreover, the numerical results show that the failure mode is heavily dependent on the pre-compressionlevel, what is similar to the conclusion of several others researchers. Keywords: Masonry Structures, Shear wall, Horizontal forces, Finite Elements, Joint Element..

31

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANLISE DE PILARES COM CONCRETO DE ALTA RESISTNCIACONSIDERANDO OS NOVOS CRITRIOS DA NORMA BRASILEIRA

ANALYSIS OF CONCRETE PILLARS WITH HIGH STRENGTH CONSIDERING THENEW BRAZILIAN STANDARD

Adilson Aparecido Gonalves Jnior (1); Romel Dias Vanderlei (P) (2)

(1) Engenheiro Civil, Aluno de Mestrado em Engenharia Civil, Universidade Estadual de Maring, Maring, Brasil.(2) Prof. Dr., Universidade Estadual de Maring, Departamento de Engenharia Civil, Maring, Brasil.

Endereos de e-mail para correspondncia: adigoncalvesjr@gmail.com; rdvanderlei@uem.br

ResumoIdealizando obras mais durveis, que ofeream flexibilidade do projeto arquitetnico e maiores espaospara estacionamentos, observa-se um crescente emprego de concretos de alta resistncia (CAR) e umaexpressiva evoluo dos mtodos de clculo estrutural. Frente a esse cenrio, houve uma movimentaorecente no Brasil para propor atualizaes na norma brasileira sobre projeto de estruturas de concreto, aNBR 6118:2007, que aborda apenas estruturas de concreto convencional (fck,28 dias 50MPa). Comoresultado dessa iniciativa tem-se uma nova NBR 6118, j ajustada para concretos com resistncias compresso de at 90MPa. Inspirado neste contexto, este trabalho prope analisar pilares projetados comCAR e realizar uma anlise comparativa entre os modelos de clculos propostos para as verses antiga eatual da norma NBR 6118. Para isso foi desenvolvido uma ferramenta computacional que determina acapacidade resistente de pilares solicitados flexo composta, baseado no equilbrio de foras, nacompatibilidade de deformaes para sees de concreto, e nos critrios e requisitos colocados pelasverses antiga e atual da norma NBR 6118. O programa desenvolvido permite a produo de duasenvoltrias de resistncia, que correspondem s diferentes verses da NBR 6118. Avaliando-se pilarescom resistncias caractersticas de 50 a 90MPa, observou-se que o mtodo proposto para a NBR 6118,considerando CAR, conduz a esforos resistentes evidentemente menores que os obtidos a partir domtodo da norma antiga.Palavras-chave: Flexo-composta; Dimensionamento de pilares de alta resistncia; MATLAB.

AbstractIdealizing most durable buildings, offering architectural design flexibility and larger spaces for parking,there is an increasing use of high strength concrete and a significant evolution of the methods of structuralanalysis. Front of this scenario, there was a recent movement in Brazil to propose updates to the Brazilianprocedure for design of concrete structures, the NBR 6118:2007, which addresses only structures ofconventional concrete ( fck 28 days 50MPa ). As result of this initiative there was a new NBR 6118,adjusted for concrete with compressive strengths up to 90MPa. Inspired in this context, this work aims toanalyze pillars designed with high strength concrete to perform a comparative analysis between themodels proposed calculations for old and current versions of the NBR 6118. To this it was developed acomputational tool that determines the resistant capacity of pillars requested for flexion-composed, basedon the balance of forces and compatibility of deformation for concrete sections, and the criteria andrequirements posed by old and current versions of the NBR 6118. It was developed a program that allowsthe production of two envelopes of resistance, corresponding to different versions of the NBR 6118.Evaluating resistance characteristic pillars 50 to 90MPa, it was observed that proposed for the currentNBR 6118 method based high strength concrete leads to clearly lower than those obtained resistant effortsfrom the old standard method.Keywords: Flexion-composed; Design of pillars of high strength; MATLAB

32

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

COMPORTAMENTO DE MANGOTES DE DESCARGA SUBMETIDOS TRAOPURA

BEHAVIOR OF OFFLOADING MARINE HOSES SUBMITTED TO PURE TRACTION

Gabriel M. Gonzalez (P) (1); Jos R. M. Sousa (2); Lus V. S. Sagrilo (3)

(1) M.Sc., LACEO - UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil.(2) D.Sc., UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil.(3) D.Sc., UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil.

Endereo para correspondncia: gmattosg@gmail.com; (A) apresentador

ResumoAtualmente, frequente o uso de mangotes na realizao das operaes de descarregamento (offloading)de leo em reas offshore. Em funo dos evidentes danos ao meio-ambiente que uma falha (vazamento)nos mangotes pode causar, surge a necessidade de compreender e analisar de forma mais precisa ocomportamento desses dutos. Os mangotes podem ser considerados dutos de camadas aderentes, uma vezque no h deslocamento relativo entre as camadas e que essas so conjugadas em estruturais e devedao. Para o estudo do comportamento local desses dutos, proposto um modelo numrico baseado nomtodo dos elementos finitos. Nesse modelo, elementos de REBAR so posicionados no interior deelementos slidos isoparamtricos para a representao dos reforos estruturais, polimricos e metlicos,embebidos em matriz elastomrica. Aos componentes polimricos, foi atribudo o comportamentohiperelstico, ao passo que os componentes metlicos foram assumidos dentro do regime elstico linear dedeformao. Analisou-se um mangote de 20 submetido trao pura e calculou-se, atravs desse modelo,sua propriedade mecnica e os esforos resultantes em suas camadas. Os resultados obtidos foramcomparados aos apresentados na literatura tcnica e s tenses ltimas de seus respectivos componentes.O estudo mostrou boa correlao entre o modelo proposto e os dados obtidos na literatura para o clculodas propriedades mecnicas.Palavras-chave: Anlise estrutural; Dutos flexveis; Mtodo dos Elementos Finitos.

AbstractCurrently, it is common the use of marine hoses on the realization of unloading operations (offloading) ofoil in offshore areas. Due to the obvious damage to the environment that a fault (leak) in these hoses maycause, a need of understanding and of analyzing more accurately the behavior of these pipelines emerges.The marine hoses may be regarded as adherent layered flexible pipes, since there is no relativedisplacement between the layers and these layers are combined into structural and sealing. To study thelocal behavior of these pipelines, it was proposed a numerical model, based on the finite element method.In this model, the REBAR elements are positioned within isoparametric solid elements for therepresentation of structural layers, polymeric or metallic reinforcements embedded in the elastomericmatrix. To the polymeric components, the hyperelastic behavior has been assigned, whereas the metalliccomponents were modeled within the linear elastic deformation. It was analyzed a 20" hose subjected topure traction and calculated, by this model, its mechanical property and the resulting efforts in theirlayers. The results were compared with those presented in the technical literature and with the ultimatestrength of each material. The study showed good correlation between the proposed model and the dataobtained in the literature for the calculation of mechanical properties.Keywords: Structural Analysis; Flexible Pipelines; Finite Element Method.

33

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

DESLOCAMENTOS DE PAINIS PULTRUDADOS EM FIBRAS DE VIDROCONFORME A LIGAO COM AS VIGAS DE APOIO

DISPLACEMENTS OF PULTRUDED FIBERGLASS PANELS ACCORDING THECONNECTION WITH SUPPORT BEAMS

Roberto M. Micali (P) (1); Jonas de Carvalho (2)

(1) Doutorando, Departamento de Engenharia Mecnica, Universidade de So Paulo, So Carlos, Brasil. (2) D.Sc., Prof. Associado, Departamento de Engenharia Mecnica, Universidade de So Paulo, So Carlos, Brasil.

Email: roberto.micali@eesc.usp.br

Resumo Em determinadas estruturas de concreto armado tem-se verificado custos significativos de recuperao aolongo do tempo para manter a durabilidade dessas estruturas, principalmente em ambientes agressivos.Atualmente vem crescendo em termos de projeto a exigncia de estruturas mais leves, que possam resistiraos esforos e serem construdas em menor tempo, diminuindo assim os custos no canteiro de obras. Ospainis pultrudados com fibras de vidro (Polmero Reforado com Fibras de Vidro PRFV) sofabricados e empregados na construo e reabilitao de tabuleiros de pontes em diversos pases. Podemser utilizados como elementos estruturais em plataformas martimas, pontes para pedestres, pontestemporrias ou definitivas para veculos automotivos. Atravs da literatura atual estuda-se ocomportamento desses painis em condies de servio, em termos de deformaes e deslocamentos,onde as caractersticas fsicas so similares aos painis pultrudados fabricados atualmente. Na anlisenumrica, procurou-se considerar a condio ortrpica dos materias compsitos, no entanto sabe-se queno processo de pultruso a tendncia de manter a maioria das fibras unidirecionais. Considerando-se umcarregamento mvel tipo com 3 eixos, na posio mais desfavorvel do painel e alternando-se a formade vinculao entre o painel e os apoios, procurou-se simular de forma mais eficiente os deslocamentospropagados das regies de apoio para o restante do painel. Pode-se dessa forma analisar esses valores,traando-se um comparativo entre os principais painis atualmente utilizados em tabuleiros de pontes. Palavras-chave: Pultrudado, Tabuleiro, Deslocamentos, Painel, Ligao.

Abstract In concrete and steel structures maintenance costs for recovery of the structural elements are significant,especially in harsh environments. Is currently growing the project requiring lighter structures that canresist efforts and be built in less time, thereby lowering costs at the construction site. Pultruded panels(GFRP Glass Fiber Reinforced Polymer) are manufactured and used in the construction of bridge deckin diverse countries. They can be used as possible structures on offshore platforms, pedestrian bridges andalso bridges to cars and trucks. Through literature the behavior of these panels in conditions of service interms of strains and displacements is studied, where the cross section has similarity with panelsmanufactured today by leading companies worldwide pultrusion. In numerical analysis, we tried toconsider orthotropic condition of composite materials, however it is known that in the pultrusion processis the tendency to maintain the majority of unidirectional fibers. Considering a live load "type" 3-axis, inthe most unfavorable position panel and alternating the form of linkage between the panel and the support,we tried to simulate more efficiently propagated offsets from the regions of support for the remainder ofthe panel. One can thus analyze these values by drawing a comparison between the main panels currentlyused in bridge decks. Keywords: Pultruded, Deck, Displacements, Panel, Bond.

34

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANALISIS NO LINEAL PARA LA EVALUACIN SSMICA DEL HOSPITALEDGARDO REBAGLIATI (PER)

NON-LINEAR ANALYSIS FOR SEISMIC EVALUATION OF EDGARDO REBAGLIATIHOSPITAL (PERU)

Csar A. Fajardo Galliani (P) (1)

(1) Ing. Civil, Ingeniero de diseo, BISA Ingenieros, Lima, Per.

ResumenEn el ao de 1997 el CISMID (UNI-Per) realiz una evaluacin de las instalaciones del Hospital en elmarco del proyecto de Evaluacin de Hospitales del Per, Minsa-OPS-EsSalud. En dicha ocasin se usoun mtodo de anlisis lineal, determinndose que gran parte de la albailera alojada en la estructuraprincipal (prticos de concreto) sufrira daos considerables ante la ocurrencia de un sismo severo.La estructura principal fue planeada como aporticada; en ese sentido, y aprovechando que en la actualidadse han desarrollado mtodos de anlisis no-lineal que dan cuenta de una mejor aproximacin deldesempeo de las estructuras, se vio conveniente llevar a cabo esta evaluacin para calificar lacompetencia de la estructura (aporticada) ante la demanda por sismo.Para validar los resultados de la evaluacin se hicieron anlisis de microtrepidaciones que ayudan acalibrar el modelo de la estructura estudiada. Como herramienta principal de anlisis se us el mtodo delEspectro de Capacidad, descrito a detalle en la documentacin del ATC40, con una alternativa demetodologa en la bsqueda del punto de desempeo de la estructura. (mtodo propuesto por Miranda yBertero, 1994). Luego, con el uso del mtodo propuesto, se hallaron los posibles niveles de deformacin(y daos asociados) de la estructura sometida a accin ssmica.De los resultados de la evaluacin con mtodos de anlisis no-lineal se determin que la estructuradebera ser reforzada para minimizar el posible grado de daos ante la ocurrencia de un sismo esperado enesta zona de la costa peruana.Palabras-clave: anlisis no-lineal; desempeo.

AbstractIn 1997 CISMID (UNI- Peru) carried out a structural evaluation of the Hospital under the HospitalsAssessment Project in Peru, MINSA-OPS-EsSalud. On that occasion a linear analysis method was used,concluding that most of the masonry housed in the main structure (concrete frames) would sufferconsiderable damage upon the occurrence of a severe earthquake.The main structure was planned as frame structure; but in these times, taking advantage of non-linearanalysis methods that account for a better approximation of the performance of structures, it was seenconvenient to carry out this evaluation to qualify the performance of the structure (frame structure)against the earthquake demand.To validate the results of the evaluation, microtremors analysis were used to calibrate the model of thestructure. Then, Capacity Spectrum Method - well described in the ATC40 documentation - was used as amain tool for analysis, with an alternative methodology in the pursuit of performance point of thestructure (proposed by Miranda and Bertero, 1994). Then, using the proposed method, the possible levelsof deformation (and associated damage) of the structure subjected to seismic action were found.After that, by using the proposed methodology it was determined that the structure should be reinforced tominimize the possible extent of damage in front of the occurrence of an earthquake expected in this areaof the Peruvian coast.Keywords: non-linear analysis; performance.

35

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ESTIMACIN DE LA RESPUESTA AL CORTE PARA MUROS CORTOS DE

HORMIGN ARMADO MEDIANTE UN MODELO TIPO PANEL

SHEAR RESPONSE ESTIMATE FOR SQUAT REINFORCED CONCRETE WALLS VIAA SINGLE PANEL MODEL

Leonardo M. Massone (1); Marco A. Ulloa (2) (P)

(1) Ph.D., Profesor Asociado, Universidad de Chile, Departamento de Ingeniera Civil, Santiago, Chile. (2) Ing. Civil, Alfonso Larrain y Asociados Ltda., Santiago, Chile.

Direccin para correspondencia: marco.ulloa@alving.cl; (P) presentador

Resumen En este trabajo se desarrolla un modelo para predecir la curva fuerza de corte versus deformacin de cortede muros cortos de hormign armado por medio de una formulacin tipo panel. Para proporcionar unmodelo simple, orientado para los diseadores, la formulacin considera el muro como un elementoindividual, el cual representa el estado de deformaciones y tensiones promedio del muro. Leyesconstitutivas simples para el hormign y acero son utilizadas. El desarrollo de los modelos puede serdividido en dos categoras: (i) modelo de ngulo variable y (ii) modelo de ngulo fijo. En el primer caso,la direccin principal de tensin/deformacin rota para cada incremento de deriva. Esta situacin seaborda suponiendo la deformacin normal promedio del panel. La formacin de una grieta, la cual puedeser interpretada como una direccin principal fija de deformaciones es impuesta en la segundaformulacin por medio de una calibracin para la direccin principal de tensin/deformacin obtenida delmodelo de ngulo variable, para un estado de agrietamiento especfico. Dos alternativas son seleccionadaspara el punto de agrietamiento: fcr y 0.5fcr (zona de degradacin). En trminos de capacidad al corte, losresultados de los modelos son comparados con una base de datos experimental indicando que el modelode ngulo fijo obtiene buenos resultados. Palabras-clave: muro corto; modelo tipo panel; resistencia; hormign armado; corte.

Abstract A model is developed that predicts the shear load versus shear deformation of squat reinforced concretewalls by means of a panel formulation. In order to provide a simple, design-oriented tool, the formulationconsiders the wall as a single element, which presents an average strain and stress field for the entire wall.Simple material constitutive laws for concrete and steel are used. The developed models can be dividedinto two categories: (i) rotating-angle and (ii) fixed-angle models. In the first case, the principalstress/strain direction rotates for each drift increment. This situation is addressed by prescribing theaverage normal strain of the panel. The formation of a crack, which can be interpreted as a fixed principalstrain direction is imposed on the second formulation via calibration of the principal stress/strain directionobtained from the rotating-angle model at a cracking stage. Two alternatives are selected for the crackingpoint: fcr and 0.5fcr (post-peak). In terms of shear capacity, the model results are compared with anexperimental database indicating that the fixed-angle models yield good results. Keywords: squat wall; panel model; strength; reinforced concrete; shear.

36

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

AUTOMATIZAO DO DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE AOCOMPRIMIDOS EM SITUAO DE INCNDIO

AUTOMATION OF DESIGN OF STEEL STRUCTURES COMPRESSED IN FIRESITUATION

Ncolas A. O. Souto (A) (1); Luciano B. Santos (2)

(1) Mestrando em Engenharia Civil, Programa de Ps-graduao em Engenharia Civil Estruturas, UniversidadeFederal de Alagoas. (2) Professor Doutor em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas;

E-mail: nicolas_souto@hotmail.com; (A) Apresentador

RESUMO Recentemente entrou em vigor a ABNT NBR 14323:2013 que trata do dimensionamento deelementos de ao em situao de incndio. Por ser uma norma nova seu estudo e difuso torna-seuma atual necessidade no meio acadmico brasileiro. Desta forma o presente trabalho teve porobjetivo desenvolver rotinas de clculo e planilhas eletrnicas que tratem das recomendaesnormativas referentes ao dimensionamento de elementos comprimidos pelo mtodo simplificado.Alm das recomendaes da nova norma, buscou-se dar nfase a alguns pontos tratados pela ABNTNBR 14432:2000 que estabelece as exigncias para resistncia ao fogo de elementos construtivos deedificaes. As planilhas eletrnicas tambm realizam anlises segundo o EUROCODE 3 parte 1.2.Portanto, pde-se com este trabalho apresentar as principais recomendaes brasileiras para odimensionamento de elementos comprimidos de ao em situao de incndio, por se tratar de umprocedimento interativo o desenvolvimento de roteiros de clculo e planilhas eletrnicas trouxe maisagilidade e preciso para o dimensionamento de elementos de ao, alm de proporcionar uma tilferramenta para a anlise comparativa dos resultados obtidos atravs de diferentes recomendaesnormativas. Palavra-chave: estruturas de ao; incndio; anlise normativa.

ABSTRACT Recently, the ABNT NBR 14323:2013 which addresses the design of steel elements in case of firecame into effect. Being a new standard study and diffusion becomes a current need in the Brazilianacademia. Thus, the present study aimed to develop calculation and spreadsheet routines that addressthe normative recommendations concerning the design elements of tablets by simplified method. Inaddition to the recommendations of the new standard, we tried to emphasize some points treated byABNT NBR 14432:2000 establishing the requirements for fire resistance of structural elements ofbuildings. Spreadsheets also perform analyzes according to EUROCODE 3 Part 1.2. Therefore, wecould work with this present the main Brazilian recommendations for the design of compressed steelelements in case of fire, because it is an iterative procedure to develop roadmaps and calculationspreadsheets brought more speed and accuracy for sizing of steel elements, and provide a useful toolfor comparative analysis of the results obtained through different normative recommendations. Keywords: steel structure; fire; standard analysis.

37

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANLISE NUMRICA DA SEGURANA ESTRUTURAL NO DOMNIO DATEMPERATURA DA AO DE FOGO DE JATO EM VASO DE PRESSO EM

UNIDADE OFFSHORE

ANALYSIS NUMERICALOF STRUCTURAL SAFETY IN THE FIELD OFTEMPERATURE ACTION IN VASE FIRE JET PRESSURE UNIT IN OFFSHORE

Augusto D.B. (1); Medronho R.A. (2); Nele M (3);

(1) Eng. qumica, mestrado, Universidade Federal Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.(2) Prof. Dr., Universidade Federal Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil(3) Prof. Dr., Universidade Federal Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.

Endereo para correspondncia: barrosdebora@gmail.com;

ResumoEm 2008, com a descoberta de novos campos offshore de petrleo e gs no pr-sal, aumentou ainda maisas reservas em reas offshore. Desde ento, foi necessrio o uso de sistemas flutuantes de explorao eproduo, o que levou a uma necessidade de desenvolvimento de tecnologias sofisticadas para permitir aexplorao nesses campos. Consequentemente, para a melhoria destas tecnologias, visando a questo dasegurana no uso e manuteno de equipamentos, houve a necessidade de aumentar a pesquisa emsistemas de segurana para proteger os sistemas offshore.Este estudo baseado na anlise numrica usando dinmica de fluidos computacional da ao de jato defogo em vaso pressurizado com gs combustvel. As simulaes foram realizadas utilizando o softwareFire Dynamics Simulator - FDS para calcular preliminarmente a transferncia de calor para a superfciedo vaso para futuramente investigar. a resistncia mecnica do vaso em condies de jato de fogo.Palavras-chave: FDS, temperatura da superfcie adiabtica.

AbstractIn 2008, with the discovery of new offshore oil fields and gas in pre-salt, further increased the reserves inoffshore areas. Since then, it was necessary to use floating systems for exploration and production, whichled to a need for developing sophisticated technologies to enable operations in these fields. Consequently,to improve these technologies, aiming the issue of safety in the use and maintenance of equipment, therewas the need to increase research in security systems to protect offshore systems. This study is based onnumerical analysis using computational fluid dynamics of the action of fire jet pressurized vessel with fuelgas. The simulations were performed using the Fire Dynamics Simulator software - FDS to preliminarilycalculate the heat transfer to the soil surface to further investigate the mechanical strength of the vessel inconditions jet fire.Keywords: FDS, adiabatic surface temperature.

38

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANLISE FISICAMENTE NO LINEAR DE UM ELEMENTO METLICO SUJEITO TRAO DIRETA ATRAVS DE UM MODELO CONSTITUTIVO

ELASTOPLSTICO COM DANO

PHYSICALLY NON-LINEAR ANALYSIS OF A METALLIC ELEMENT SUBJECT TOTENSION THROUGH A ELASTOPLASTIC DAMAGE CONSTITUTIVE MODEL

Anelize Borges Monteiro (A) (1); Anderson Renato Vobornik Wolenski (1); Roque Luiz da Silva Pitangueira (2);Samuel Silva Penna (2)

(1) Doutorandos em Engenharia de Estruturas, Universidade Federal de Minas Gerais UFMG, Brasil. (2) D. Sc, Professores, Departamento de Engenharia de Estruturas, Universidade Federal de Minas Gerais UFMG,

Brasil. Endereo para correspondncia: anelize@dees.ufmg.br; (A) apresentador

Resumo A no linearidade de alguns materiais resulta em um comportamento complexo e intrnseco a eles,dificultando a formulao de modelos analticos. Este fato exige o desenvolvimento de modelosconstitutivos que sejam capazes de representar, juntamente com mtodos numricos, o processo dedegradao das propriedades fsicas do meio quando submetido a carregamentos. Dentre os modelosconstitutivos baseados na Mecnica do Dano Contnuo, destacam-se os que utilizam funes escalarespara monitorar o processo de evoluo do dano e os baseados em superfcies limite de dano. Em relao aestes, considerando-se que o domnio elstico do material pode ser delimitado por uma superfcie escritaem termos de parmetros fsicos do meio e de medidas de tenso e/ou deformao, o dano pode sermensurado atravs de algoritmos de mapeamento de retorno. Neste contexto, pretende-se apresentar ummodelo constitutivo baseado em uma superfcie de dano e diferentes leis de endurecimento/amolecimentopara a descrio do comportamento inelstico do material. A implementao computacional realizada nosistema INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment), segundo o Ambiente Terico eComputacional Unificado para Modelos Constitutivos existente nesta plataforma, ser apresentadajuntamente com simulaes numricas investigando a evoluo do dano, o fraturamento dctil e o colapsode um elemento de ao sujeito trao direta. Palavras-chave: Modelagem Constitutiva; Anlise No Linear; Mtodo dos Elementos Finitos.

Abstract Non-linearity of some materials results in a complex and intrinsic behavior to them, hampering theformulation of analytic models. This fact requires the development of constitutive models able torepresent together with numerical methods the degradation process of physical properties of the mediawhen it is subjected to loadings. Among the constitutive models based on Continuum Damage Mechanics,it is highlighted the ones that use scalar functions to monitor the damage evolution process and the onesbased on limit damage surfaces. These last models consider that the material elastic domain is delimitedby a surface, written in terms of physical parameters of the medium and of stress and/or strain measures,and that the damage value can be achieved with the use of a return mapping algorithm. In this context, itwill be presented a constitutive model based in a single damage surface and different hardening/softeninglaws to description of the inelastic behavior of the material. The computational implementation will bepresented on the INSANE (INteractive Structural ANalysis Environment) system according to the UnifiedTheoretical and Computational Environment to Constitutive Models existing on this platform togetherwith numerical simulations investigating damage evolution, ductile fracture and collapse of a steelelement subject to tension Keywords: Constitutive Modeling; Non-linear analysis; Finite Element Method.

39

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ESTUDO DE UMA LIGAO RGIDA VIGA-COLUNA EM ESTRUTURA DE AO

STEEL BEAM COLUMN RIGID CONNECTION

Cristiano Secco Ferarez (1); Fbio Goedel (2); Zacarias Martin Chamberlain Pravia (P) (3)

(1) Acadmico Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, Brasil . (2) Professor M. Sc. Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, Brasil. Email: goedel@upf.br

(3) D.Sc., Programa de Ps Graduao em Engenharia Civil e Meio Ambiente, Universidade de Passo Fundo, PassoFundo, Brasil.

Endereo para correspondncia: goedel@upf.br; (A) zacarias@upf.br

Resumo Um estudo numrico experimental de uma ligao parafusada entre uma viga e um pilar, unidos entre siatravs de uma chapa de topo foi desenvolvido. Inicialmente foi realizada uma anlise no linear dematerial e geomtrica utilizando o mtodo dos elementos finitos. Tambm, foi realizado o ensaio doprottipo com as mesmas condies de contorno da ligao analisada numericamente. Ao observar osresultados obtidos, se verificou que os modelos so equivalentes, com uma pequena diferena de rigidezno modelo experimental. Palavras-chave: ligao rgida, estruturas de ao.

Abstract This work presents an experimental and numerical study about the beam-column connection fixed throughbolts and endplate. In the first place a numerical model was elaborated to analyze the connections withgeometric and material non linearity by the Finite Element Method (FEM). In second place theexperimental test on the prototype was performed with the same conditions that FEM model. Analyzingthe results was found that the rigidity of the experimental model is some greater than the numericalmodel. Keywords: rigid connection, Steel Structures.

40

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

RESPUESTA DE AMORTIGUAMIENTO EN VIGAS COMPUESTAS CONNANOTUBOS DE CARBN

DAMPING RESPONSE IN COMPOSITE BEAMS WITH CARBON NANOTUBES

Fernanda M. de Borbn (1) (P); Ricardo D. Ambrosini (2); Oscar Curadelli (3)

(1) Dr., Facultad de Ingeniera UNCuyo CONICET, Mendoza, Argentina.(2) Dr., Facultad de Ingeniera UNCuyo CONICET, Mendoza, Argentina.

(3) Dr., Civil, Facultad de Ingeniera UNCuyo CONICET, Mendoza, Argentina.ferdeborbon@gmail.com; (P) presentador

ResumenEn este trabajo se presenta un estudio experimental del amortiguamiento en vigas compuestas de aluminio,resina epoxi y nanotubos de carbn (CNT) en vibraciones libres. Se investiga el amortiguamiento en dostipologas de vigas que consisten en vigas simples de aluminio y resina epoxi con CNT y en vigas sndwichcon ncleo de resina y CNT. A fin de comparar resultados, tambin se construyeron y ensayaron vigas de resinapura. Se obtuvo la relacin de amortiguamiento a travs del mtodo de decremento logartmico y por el mtodode la potencia media. Por otra parte se estudia cul es la influencia del tipo de CNT utilizado como as tambinel porcentaje en peso en la resina. Los resultados preliminares indican que las vigas con CNT presentan mayoramortiguamiento que las vigas de resina pura y que este amortiguamiento aumenta con el porcentaje denanotubos.Palabras-clave: Amortiguamiento, Nanotubos de carbn, Vigas compuestas.

AbstractIn this work, an experimental free vibration tests of composite beams made of aluminum, epoxy and carbonnanotubes (CNTs) is presented. Damping response is studied in sandwich beams with core of epoxy and CNT,and in beams with an only side of aluminum. For comparison purposes, simple beams with neat epoxy resinwere also made and tested. Damping ratio is obtained by means of logarithmic decrement and half-powerbandwidth method. The influence of the amount and type of CNT in damping response is studied. Preliminaryresults indicate that beams with CNT have more damping ratio than beams with neat epoxy. Moreover, thedamping increases with the percentage of CNTKeywords: Damping, Carbon nanotubes, Composite beams.

41

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

CUANTIFICACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD EN MATERIALES DECONSTRUCCIN CON RADAR PENETRANTE DE TIERRA

MOISTURE QUANTIFICATION OF CONSTRUCTION MATERIALS USING GROUNDPENETRATING RADAR

Gonzalo P. Cetrangolo 1; Leandro D. Domenech 1; Lucia Fiori 1; Alina B. Aulet 1; Atilio A. Morquio 1.

(1) IET, Facultad de Ingeniera, Universidad de la Repblica, Montevideo, Uruguay. Direccin para correspondencia: gonzaloc@fing.edu.uy

Resumen El ingreso de agua y humedad a los materiales que constituyen los edificios es un problema ampliamenteconocido. La falta de impermeabilidad de los materiales de construccin mayormente porosos y lapermanencia de la humedad en el interior de los mismos pueden generar el deterioro gradual de losmateriales y afectar la habitabilidad de los edificios. El presente trabajo tiene como objetivo la deteccin ycuantificacin del contenido de humedad en diferentes materiales de construccin. Los materialesanalizados fueron sometidos a diferentes niveles de humedad. La tcnica empleada para medir elcontenido de humedad de forma indirecta fue el Radar Penetrante de Tierra o Geo-Radar. Con esta tcnicase obtuvo la constante dielctrica; luego por el mtodo tradicional (secado en estufa) se determin elcontenido de humedad del material en el laboratorio. Los resultados obtenidos muestran una buenacorrelacin entre la constante dielctrica de los materiales analizados y el contenido de humedaddeterminado de forma experimental en laboratorio. Dichas correlaciones fueron aplicadas a ensayos enelementos de mayores dimensiones con el objetivo de determinar el contenido de humedad en paredes demortero y ladrillo. Finalmente se verific el contenido de humedad de forma parcialmente destructiva,esto es tomando una muestra y secndola en un horno. Los resultados de los ensayos de elementos demayores dimensiones obtenidos de forma experimental muestran un contenido de humedad similar a loscontenidos de humedad obtenidos con el modelo desarrollado con muestras en laboratorio. Palabras-clave: Humedad, Materiales de Construccin, Ensayos no destructivos, GPR.

Abstract The penetration of water and moisture in the constituent materials of buildings is a widely knownproblem. Such penetration, caused by the lack of water impermeability in mostly porous buildingmaterials and the retention of moisture inside them, can cause the gradual deterioration of materials andaffect the habitability of the buildings. The aim of the present work is the detection and quantification ofthe moisture contents in different building materials. The materials tested were concrete and bricks, whichwere subjected to different moisture levels. The technique used to indirectly measure the moisture contentwas the Ground Penetrating Radar. Using this technique, the dielectric constants for the tested materialswere obtained at different moisture levels. Then, in the laboratory the moisture content of the materialswas determined using the traditional method (oven dry). The results show a good correlation between theelectrical parameters of the materials (dielectric constant) and the moisture content experimentallydetermined in the laboratory. These correlations were applied to larger samples in order to determine themoisture content of brick and mortar walls. Finally, the moisture content of one of them was verifiedthrough a partially destructive method. Then sample was taken and dried in the oven. The resultsexperimentally obtained in larger elements show similar moisture content than those obtained using thecorrelations derived from smaller laboratory samples. Keywords: Moisure, Construction Materials, Non-Destructive Testing, GPR.

42

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

APLICACIN DEL MTODO DE ENSAYO PSEUDODINMICO A VIBRADOR DE UNGRADO DE LIBERTAD

APPLICATION OF THE PSEUDODYNAMIC TEST METHOD TO A SINGLE DEGREEOF FREEDOM OSCILLATOR

Marcuzzi Naveda, Pablo G. (P) (1); Zabala, Francisco (2)

(1) Ing. Civil. Becario CONICET. Instituto de Investigaciones Antissmicas Ing. Aldo Bruschi Facultad deIngeniera U.N.S.J. San Juan. Argentina

(2) Dr. Ing. - Director Instituto de Investigaciones Antissmicas Ing. Aldo Bruschi Facultad de Ingeniera U.N.S.J. San Juan. Argentina

Direccin para correspondencia: pmarcuzzi@unsj.edu.ar; (P)

Resumen La realizacin de ensayos dinmicos a estructuras y elementos estructurales es de significativaimportancia para el conocimiento del comportamiento de los materiales, estructuras y componentessometidos a cargas ssmicas. El equipamiento ms adecuado para llevarlos a cabo es la mesa vibratoria.Debido a razones de capacidad de la mesa vibratoria y el hecho de tratar de evitar ensayos de modelos aescala reducida, surgen como alternativa los ensayos pseudodinmicos. Esta metodologa experimentalconsiste en aplicar, mediante un actuador servo-hidrulico, a la estructura (o elemento estructural) unaserie de desplazamientos de manera esttica, los que provienen de la integracin numrica de lasecuaciones de equilibrio dinmico. Las reacciones del espcimen se miden a utilizando celdas de carga ycon stos datos, se retroalimenta el algoritmo de integracin para calcular el desplazamiento del pasosiguiente. Este trabajo presenta el montaje, implementacin del algoritmo de integracin, y lainstrumentacin de un ensayo pseudodinmico en un vibrador de un grado de libertad (prticotridimensional de hormign armado), adems de un modelo numrico que intenta reproducir el ensayo.Entre los objetivos bsicos planteados se puede mencionar a la obtencin de la respuesta dinmica delespcimen, la puesta a punto del algoritmo de integracin para un grado de libertad, con su posteriorextensin a un nmero mayor de grados de libertad y evaluar la calidad del modelo numrico. Palabras clave: Ensayo Pseudodinmico, Respuesta Dinmica, Modelo Numrico

Abstract Dynamic tests carried out on structures and structural elements using shaking tables are very important tounderstand the behavior of materials, structures and components which are subjected to seismic loads.Considering the shaking table capacity and the fact of trying to avoid testing models at reduced scale,pseudodynamic tests rise as an alternative. It consists in statically applying to the structure, by a servo-hydraulic actuator, a series of displacements given by the numerical integration of the equations ofdynamic equilibrium. The specimen reaction (used to calculate the next displacement) is registered byload cells. This paper presents the assembly and implementation of the integration algorithm, and theexecution of pseudodynamic test on one degree of freedom oscillator (tridimensional reinforced concreteframe), plus a numerical model that tries to reproduce the test. Among the proposed basic objectives are:obtaining the dynamic response of the specimen, tuning the integration algorithm for one degree offreedom, with subsequent extension to a larger number of degrees of freedom, and evaluating the qualityof the numerical model. Keywords: Pseudodynamic test, Dynamic Response, Numerical Model

43

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ESTUDIO COMPARATIVO DEL COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS

UTILIZANDO TRES SISTEMAS DE PROTECCIN SSMICA PASIVA

Jos Luis Bustos (P) (1); Gustavo Navarta (2); Daniel Yaez (2)

(1) Mg. Ing. Civil Profesor Titular -Instituto de Investigaciones Antissmicas. Universidad Nacional de San Juan. (2) Ing. Civil.-IDIA - UNSJ

Avenida Libertador General San Martn 1290 (o) C.P.5400 - San Juan - Argentina. Tel-Fax: 54-0264-4228123 - E-mail: jlb@unsj.edu.ar

Resumen Durante los ltimos aos se han desarrollado y puesto en prctica nuevas tecnologas de proteccinssmica. En este trabajo se presentan comparativamente los resultados obtenidos de ensayos en mesa vibratoria, deuna estructura con proteccin ssmica pasiva utilizando disipadores de energa de Fluencia de metales(ADAS), de Friccin (EDR) y de tipo histertico elasto-plstico por esfuerzo cortante, utilizados paraactuar como nexo entre un prtico y su arriostramiento, y que solo admite accin horizontal. Estosdispositivos se encuadran dentro de la clasificacin de los sistemas de proteccin ssmica de edificios enel grupo de los pasivos mecnicos, y que son diseados para formar parte de un sistema sismorresistentedual, no estndar, formado por una estructura principal flexible aporticada, la cual soporta accionesgravitatorias, y por un sistema ms rgido resistente a las acciones horizontales, el cual concentra ladisipacin de energa. Los ensayos en mesa vibratoria se realizaron en un prtico metlico de dos pisos construido en escala 1:2.Se muestran los resultados de los ensayos, el ajuste de leyes constitutivas que representan adecuadamentela respuesta de los disipadores, los resultados de la simulacin de la respuesta dinmica de la estructura yalgunas recomendaciones para el diseo de edificios con los sistemas de proteccin propuestos. Palabras Claves: Proteccin ssmica de estructuras

Abstract In recent years they have developed and implemented new technologies of seismic protection. This paper presents the comparative results of shaking table tests of a structure with seismicprotection using passive energy dissipaters creep of metals ( ADAS ), Friction (EDR ) and elastic-plastic hysteretic shear force, used to act as a link between a framed structure and bracing, andsupports only horizontal action . These devices fall within the classification systems of seismicprotection of buildings in the group of passive mechanical , and are designed to form part of aseismic dual, non-standard system, consisting of a flexible framed structure, which supportsgravitational actions, and resistant horizontal actions, which concentrates the energy dissipation morerigid system. Dynamic tests were conducted on a vibrating table in a steel two-story 1:2 scale framed structure. Thetest results, adjusting constitutive laws that adequately represent the response of the dissipaters, theresults of the simulation of the dynamic response of the structure and some recommendations for thedesign of buildings proposed protection systems is. Keywords: seismic protection of structures

44

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

EVALUACIN DEL COMPORTAMIENTO SSMICO DE ESTRUCTURAS DE GUADUAROLLIZA

EVALUATION OF THE SEISMIC BEHAVIOR OF ROUND GUADUA STRUCTURES

Juan F. Correal (P) (1); Juan S. Echeverry (2); Juliana Arbelez (3)

(1) Ph.D., P.E., Profesor Asociado, Depto. Ing. Civil y Ambiental, Universidad de los Andes, Bogot, Colombia. (2) M.Sc., Asistente de Investigacin, Depto. Ing. Civil y Ambiental, Universidad de los Andes, Bogot, Colombia. (3) M.Sc., Asistente de Investigacin, Depto. Ing. Civil y Ambiental, Universidad de los Andes, Bogot, Colombia.

Direccin para correspondencia: jcorreal@uniandes.edu.co; (P) presentador

Resumen La Guadua angustifolia Kunth es una especie de bamb que crece naturalmente en Centro y Sudamrica,y ha sido utilizada tradicionalmente para la construccin de viviendas, utilizando un sistema de esterillade Guadua y mortero sobre un marco en Guadua. Este sistema, conocido como bahareque, ha demostradoun adecuado comportamiento ssmico en terremotos como el de Armenia en 1999. Sin embargo, es muylimitado el conocimiento tcnico y cientfico que se tiene sobre el comportamiento estructural de estesistema. Por esta razn, la Universidad de los Andes en Bogot, Colombia, condujo un estudioexperimental sobre el comportamiento ssmico de estructuras de Guadua. Como parte de este proyecto, serealizaron ensayos de carga lateral de muros de Guadua utilizando el sistema tradicional de bahareque, ydos tipos de muros de Guadua no convencionales. Los resultados experimentales indican que los muros debahareque tienen un mejor comportamiento que los muros no convencionales. A partir estos resultados, sedisearon y construyeron mdulos de vivienda a escala real de uno y dos pisos de altura utilizando elsistema de muros en bahareque, con el fin de estudiar el comportamiento dinmico de la estructuramediante ensayos en mesa vibratoria. El comportamiento observado para diferentes niveles de amenazassmica fue adecuado, pues slo se presentaron daos en los acabados que no comprometen el desempeode los muros estructurales. Por esta razn, se considera que la tipologa propuesta de muros de Guadua enbahareque es adecuada desde el punto de vista estructural, y eficiente para resistir las solicitacionesssmicas. Palabras clave: Guadua angustifolia, bahareque, muros estructurales, comportamiento dinmico.

Abstract Guadua angustifolia Kunth is a giant bamboo species which grows naturally in Center and SouthAmerica, and has been traditionally used for rural housing construction, based on a system of splitGuadua mats and mortar topping over a Guadua frame. This system, known as bahareque, has proven anadequate behavior in seismic events such as the Armenia earthquake in 1999. However, technical andscientific knowledge around its structural behavior is scarce. Therefore, the Universidad de los Andes, inBogot, Colombia, conducted an experimental study of the seismic behavior of Guadua structures. As partof this research, lateral load tests were conducted considering shear walls with this traditional baharequesystem, as well as two types of non-conventional Guadua shear walls. Experimental results indicate thatbahareque shear walls have an improved behavior over non-conventional walls. Based on these results,one- and two-story housing modules were designed and constructed using the bahareque shear wallsystem, in order to study the dynamic behavior of these structures by shaking table tests. The observedbehavior for various seismic hazard levels was considered adequate, since only minor damages in thefinishing materials were observed, without compromising the shear walls integrity. Consequently, theproposed bahareque shear wall typology is considered adequate in terms of structural behavior, andefficient to resist imposed seismic demands. Keywords: Guadua angustifolia, bahareque, shear walls, dynamic behavior.

45

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

ANLISE DO COMPORTAMENTO DE ESTRUTURA UTILIZANDO MLTIPLOSSISTEMAS PASSIVOS DE ABSORO

ANALYSIS OF STRUCTURAL BEHAVIOR USING MULTIPLE PASSIVEABSORPTION SYSTEM

Mariana M. A. da Costa (1); Carlos Magluta (2); Ney Roitman (3)

(1) Aluna de Mestrado, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil. (2) D.Sc., Prof. Associado, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil.

(3) D.Sc., Prof. Titular, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil. marianamiglioac@gmail.com, roitman@coc.ufrj.br, magluta@coc.ufrj.br.

Resumo Com o objetivo de atenuar problemas de vibraes excessivas e melhorar o comportamento dinmicodas estruturas, tm-se desenvolvido e aplicado diversos sistemas de controle, dentre os quais esto ossistemas passivos de absoro. Neste trabalho foi desenvolvido um projeto de uma estrutura acopladaa mltiplos sistemas de controle passivo para reduo das amplitudes de movimento. Os sistemas deabsoro, posicionados em diferentes locais da estrutura, foram sintonizados prximo frequncia dosistema principal. Para identificar as propriedades dinmicas do sistema estrutural foram realizadosensaios experimentais e, em seguida, verificou-se o desempenho da estrutura com os absorsores.Estes resultados foram correlacionados com modelos numricos, verificando assim a eficincia destesistema auxiliar. Palavras-chave: Vibrao excessiva, sistemas de controle, sistemas passivos de absoro.

Abstract Aiming to attenuate problems of excessive vibration and improve the dynamic behavior of structureshas been developed and applied various control systems, among which are the passive absorptionsystems. In this work, it was developed a design of a coupled structure with multiple passive controlsystems in order to reduce the level of the structure vibrations. The absorption systems, positioned atdifferent locations in the structure, have been tuned close to the frequency of the main system.Experimental tests were conducted for the purpose of identify the dynamic properties of the structuralsystem. Then, the performance of the structure with the absorption system was performed. Theseresults were correlated with numerical models, thus verifying the effectiveness of this auxiliarysystem. Keywords: Excessive vibration, control systems, passive absorption systems

46

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

EVALUACIN DE CARGAS GLOBALES Y LOCALIZADAS DEL VIENTO INCIDENTEEN UN EDIFICIO DE GRAN ALTURA MEDIANTE ENSAYOS EN TNEL DE VIENTO

EVALUATION AND WIND TUNNEL TESTING OF GLOBAL AND LOCAL WINDLOADS ON A HIGH RISE BUILDING

Mario E. De Bortoli (P) (1); Jorge O. Marighetti (2); Adrin R. Wittwer (3), Gisela M. Alvarez yAlvarez (4)

(1) Dr. Ing. Civil, Facultad de Ingeniera, UNNE, Argentina.(2) M. Sc. Ing. Mecnico, Facultad de Ingeniera, UNNE, Argentina.

(3) Dr. Ing. Mecnico, Facultad de Ingeniera, UNNE, Argentina.(4) Ing. Civil, Facultad de Ingeniera, UNNE, Argentina.

m_debortoli@yahoo.com.ar

ResumenPara determinar la carga sobre estructuras civiles de cierta magnitud con fachadas superficiales de curtainwall es relevante analizar las cargas superficiales de corta duracin producidas por el viento. Las mximascargas localizadas de viento usualmente estn asociadas a fluctuaciones de corta duracin y pequeasreas tributarias, cuyo valor no es previsto por el mtodo cuasi-esttico, procedimiento utilizado pornormas y cdigos de viento. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en estudios solicitadospor MNS S. A. realizados en el Tnel de Viento de la Universidad Nacional del Nordeste, sobre el modeloa escala 1/200 del edificio a construirse en la ciudad de Posadas (Argentina) de 85 m de alturaaproximadamente. Primero se determinan los valores medios de los coeficientes de presin local, picosmximos, mnimos y desvo estndar y luego las cargas globales.Los ensayos fueron realizados con una simulacin de viento natural de espesor total, con exponente de laley potencial de velocidades medias de 0,21. Los registros de presiones fluctuantes, para el anlisis devalores extremos, fueron obtenidos con una frecuencia de adquisicin de 428,28 Hz. En el modelo aescala del edificio, se reprodujeron los detalles de relevancia aerodinmica. Las mediciones de presioneslocales para la torre, se realizaron considerando el efecto de vecindad por el entorno edilicio con vientoincidiendo desde 0 a 360, a intervalos de 15.Palabras-clave: Edificios altos, Presiones estticas fluctuantes, Tnel de Viento.

AbstractWind superficial loads of short duration must be analyzed on load determination in high rise building withcurtain wall outer covering. Usually highest local wind loads are associated with short durationfluctuations and small tributary areas, whose values are not contemplated in the quasi-static method,procedure used in wind codes. The results obtained from studies in the Universidad Nacional del Nordestewind tunnel requested by MNS S. A. are presented. The tests were realized using a 1/200 scale model ofthe 85 m height building that will be built in Posadas city (Argentina). Local mean, maximum andminimum and standard deviation pressure coefficients are determinate, then global loads are calculated.A full depth natural wind simulation, with a 0,21 mean velocity power law exponent was employed in theexperiments. Fluctuating pressures data, for extreme values analysis, were obtained by a 488,28 Hzacquisition frequency. Aerodynamic details were reproduced in the building model. Local pressuremeasurements on the tower were realized considering the effect of vicinity with incident wind from 0 to360.Keywords: high-rise buildings, fluctuating static pressures, wind tunnel.

47

Estructuras para el Desarrollo, la Integracin Regional y el Bienestar Social

SISTEMA DE MEDICIN DE PRESIONES INDUCIDAS POR VIENTO SOBRE UNEDIFICIO A ESCALA NATURAL

MEASUREMENT SYSTEM FOR WIND-INDUCED PRESSURES ON A FULL-SCALEBUILDING

Claudia Morel (P) (1); Juan M. Vallejos (2); Mario B. Natalini (3)

(1) Ing. en Construcciones, M. Sc., Investigadora de la SGCYT, UNNE, Argentina. (2) Ing. Electromecnico, Facultad de Ingeniera, UNNE, Argentina.

(3) Prof. Ing., Dr., Facultad de Ingeniera, UNNE, Argentina. Instituto de Estabilidad, UNNE, Av. Las Heras 727, Resistencia, Argentina. mnatalini@ing.unne.edu.ar

Resumen Los ensayos a escala natural son fundamentales en el estudio de la aerodinmica de las estructuras. Sonnecesarias para validar los modelos fsicos, principalmente usados en ensayos en tnel de viento, losmodelos computacionales y los coefici