Análise numérica do comportamento de faixas de laje de concreto armando reforçadas à flexão com laminados de carbono aplicados segundo a técnica NSM
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Data
2014-11-06
Autores
Chong, César Rodrigo Faraone Wing
Dalfré, Gláucia Maria
Santos, Ana Carolina Parapinski dos
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Editor
Resumo
A investigação da ductilidade e redistribuição de momentos em elementos contínuos reforçados
com FRP (Fiber Reinforced Polymer, em língua inglesa) ainda é escassa. Deste modo, há uma carência de
estudos experimentais e teóricos sobre a redistribuição de momentos em elementos estruturais estaticamente
indeterminados reforçados segundo a técnica “Near Surface Mounted” (NSM), a qual é baseada na inserção
de laminados de carbono em entalhes feitos no concreto de cobrimento. Assim, de forma a avaliar a influência
da técnica de reforço no incremento de capacidade de carga e na redistribuição de momentos em elementos
contínuos de CA (Concreto Armado), um programa experimental composto por dezessete faixas de laje foi
realizado, onde seis faixas de lajes foram ensaiadas sem qualquer tipo de reforço compósito (SL15-H/HS,
SL30-H/HS e SL45-H/HS) e onze faixas de laje (SL15s25-H/HS, SL15s50-H, SL30s25-H/HS, SL30s50-
H/HS, SL45s25-H/HS e SL45s50-H/HS) foram reforçadas com laminados de CFRP segundo a técnica NSM.
Por intermédio dos resultados experimentais obtidos, um programa de computador baseado no método dos
elementos finitos (MEF) foi utilizado para prever o comportamento deste tipo de estruturas até ao seu colapso.
Uma vez validado, realizou-se um estudo paramétrico para avaliar a influência de alguns parâmetros que
condicionam o incremento da capacidade de carga e de redistribuição de momentos, tais como a classe de
resistência do concreto, a percentagem de armadura longitudinal existente, a configuração de reforço e a
percentagem de CFRP. Dos resultados obtidos, verifica-se que o estudo paramétrico realizado permitiu
verificar que a técnica NSM é bastante eficaz no aumento da capacidade de carga, desde que aplicada
corretamente. A presença dos laminados de CFRP garante o incremento da capacidade de carga nas faixas de
laje, mas este incremento é mais visível com o aumento de laminados na região de momentos positivos ( s S , eq )
e em faixas de laje com menor quantidade de armadura longitudinal. De fato, os modelos armados com
A s igual a 50%, em comparação as faixas de lajes ensaiadas nos programas experimentais e reforçados
nas regiões de momentos negativos e positivos apresentaram um incremento da capacidade de carga que varia
entre 63% a 234%. As faixas de laje reforçadas na região de momentos positivos mostraram incrementos de
42% a 151%. Finalmente, os laminados de CFRP aplicados na região de momentos negativos apresentaram
incremento máximo da capacidade de carga de 37%. Além disso, comprovou-se que com a adoção de um
sistema de reforço adequadamente projetado, níveis satisfatórios de redistribuição de momento podem ser
atingidos até ao colapso das estruturas contínuas reforçadas com laminados de CFRP. Verificou-se que a
S
H
redistribuição de momentos apresenta valores positivos para
, e
, e
q >1.10. O primeiro autor manifesta o
s
q /
s
seu agradecimento a Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA) pela bolsa de Iniciação
Científica concedida para a realização da pesquisa.
Abstract
Descrição
Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Engenharia Civil - 06/11/14 – 13h30 às 15h50 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 02 – Sala 02
Palavras-chave
Reforço à flexão, Método dos elementos finitos - MEF, Redistribuição de momentos, Presença dos laminados - CFRP, Lajes continuas, Concreto armado - CA