Análise experimental de vigas biapoiadas de concreto armado reforçadas a flexão por CRFC

Amanda Brandenburg Pivatto, Rogério Francisco Küster Puppi, Érica Kimura, Wellington Mazer

Resumo


Este trabalho tem como objetivo examinar a eficiência do reforço estrutural utilizando Compósitos Reforçados com Fibra de Carbono (CRFC), avaliando o aumento da resistência de vigas biapoiadas de concreto armado. Para isto, vigas de concreto armado receberam a implantação de camadas de CRFC, para que fossem verificadas as diferenças de deformações, as mudanças nos valores de carga de ruptura e os modos de falha destas vigas. Foi feita a previsão das cargas de ruptura das vigas reforçadas por meio do método de dimensionamento utilizado. As vigas foram rompidas em laboratório pelo ensaio de flexão a quatro pontos até o seu colapso. Os ensaios experimentais comprovaram a efetividade deste método de reforço estrutural. No que concerne os resultados, foi possível perceber que a utilização do reforço estrutural com CRFC foi capaz de aumentar a resistência das vigas em até 34%. Além disso, observou-se que a implantação do CRFC pode mudar significativamente a ductilidade da viga reforçada. Para mais, a utilização dos incrementos de ancoragem mostrou um aumento de até 42% na carga última e aumento na deformação de tração de até 102% em relação a viga de referência, dando origem a um maior aparecimento de fissuras.


Palavras-chave


Concreto armado Reforço estrutural; CRFC; Ancoragem

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Referências


AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures (ACI 440.2R). Farmington Hills, 2008.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738 (2008): Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2008.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739 (2007): Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6152 (2002): Materiais metálicos – Ensaio de tração à temperatura ambiente. Rio de Janeiro, 2002.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7222 (1994): Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655 (2006): Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e recebimento – Procedimento. Rio de Janeiro, 2006.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 (2014): Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014.

CANAVAL, J. H., SILVA, T. J., SANTOS, A. C. Estudo experimental em vigas de CA reforçadas à flexão por encamisamento e conectores. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 11, n. 4, São Paulo, 2018.

DEMAKOS, C. B.; REPAPIS, C. C.; DRIVAS, D. Investigation of structural response of reinforced concrete beams strengthened with anchored FRPs. The Open Construction and Building Technology Journal, n. 7, p. 146-157, 2013.

FERRARI V. J.; PADARATZ I. J.; LORIGGIO D. D. (2002). Reforço à flexão em vigas de concreto armado com manta de fibra de carbono: mecanismos e sistemas de ancoragem. In: XXX Jornadas Sul-americanas de Engenharia estrutural, Brasília. Jornadas Sul-americanas de engenharia estrutural. 2002.

HELENE, P. Manual de reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. 218 p. 2 Ed, Editora Pini, São Paulo, Brasil, 1992.

JUVANDES, L. F. P. Reforço e reabilitação de estruturas de betão usando materiais compósitos de “CFRP”. Tese (Doutorado). Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal. 1999.

JUVANDES, L. F. P. Materiais compósitos reforçados com fibras, FRP. Módulo de aulas da disciplina Ciência dos Materiais do Curso de Licenciatura em Engenharia Civil. Universidade do Porto, Portugal. 2002.

MACHADO, A. de P. Reforço de estruturas de concreto armado com fibras de carbono. 282 p.1 Ed., São Paulo, Brasil. 2002.

MACHADO, A. de P. Manual de reforço das estruturas de concreto armado com fibra de carbono. 2011. 120 p.

MOSTAFA, A.; RAZAQPUR, A. G. CFRP anchor for preventing premature debonding of externally bonded FRP laminates from concrete. Journal of Composites for Construction, n. 17, p. 641-650, 2013.

PALIGA, C. M.; NICOLINI, N. G.; PALIGA, A. R.; TORRES, A. S. Estudo experimental de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com chapas de aço. Revista de Engenharia Civil IMED, Passo Fundo, v. 6, n. 1, p. 20-37, 2019.

PIVATTO, A. B. Reforço estrutural à flexão para viga biapoiada de concreto armado por chapas metálicas e compósito reforçado com fibras de carbono. 126 p. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Brasil. 2014.

RAZAQPUR, G.; MOSTAFA, A. C-Anchor for Strengthening the Connection between Adhesively Bonded Laminates and Concrete Substrates. Technologies, 3, p. 238-258, 2015.

RIPPER, T.; SOUZA V. C. M. De. Patologia, recuperação e reforço de estruturas de concreto. 1 Ed, São Paulo, Brasil, 1998. 262 p.

SIMÕES, Y. S.; SANTO, C. F. R. Contribuição Às vigas de concreto armado degradadas pela ação do fogo: Análise comparative entre o reforço estrutural com fibras de carbono e chapas metálicas. Revista de la Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción (ALCONPAT), v. 9, n. 1, p. 48-64, 2019.

SKUTURNA, T.; VALIVONIS, J. (2016). Experimental study on the effect of anchorage systems on RC beams strengthened using FRP. Composites Part B, 91, p. 283-290, 2016.

SOUSA, A. F. V. da S. Reparação, Reabilitação e Reforço de Estruturas de Betão Armado. 114 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) – Universidade do Porto, Portugal. 2008.

TENG, J. G. Failure modes of FRP-strengthened restructures. 26th Conference on Our World in Concrete & Structures, Singapura. 2001.

TENG, J. G.; YAO, J. Plate end debonding failures of FRP – or steel plated RC beams: a new strength model. Proceedings of the International Symposium on Bom Behaviour of FRP in Structures. Hong Kong, China. 2005.

TENG, J. G.; ZHANG, J. W.; SMITH, S. T. Interfacial stresses in reinforced concrete beams bonded with a soffit plate: a finite element study. Construction and Building Materials, 16, p. 1-14, 2002.

VIEIRA, M. M.; SANTOS, A. R. S.; MONT’ALVERNE, A. M.; BEZERRA, L. M.; MONTENEGRO, L. C. S; CABRAL, A. E. B. Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com polímero reforçado com fibra de carbono. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, Volume 9, Número 1, p, 123-152, 2016.




DOI: https://doi.org/10.18256/2358-6508.2020.v7i2.3864

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