[pt] Neste trabalho realizou-se uma investigação experimental sobre os efeitos de forças de impacto sobre a resistência de aderência entre compósitos de fibras de carbono e o concreto. O programa experimental consistiu de ensaios de flexão de corpos-de-prova constituídos de dois blocos de concreto unidos por uma rótula na região superior (comprimida) e por tiras de compósito de fibras de carbono coladas nas faces inferiores dos blocos. Foram ensaiados 23 corpos-deprova, com resistências à compressão do concreto variando de 25 MPa a 35 MPa. A principal variável foi a taxa de carregamento ( expressa em termos de tensão de aderência), variou entre 6,06 MPa/s (estático) a 3.690.485 MPa/s (dinâmico). Os resultados mostraram que a resistência de aderência aumenta com o aumento da taxa de carregamento. / [en] An experimental investigation on the effects of impact loads on the bond strength between carbon fiber composite and concrete is described in this work. The objective was to investigate the influence of loading rate on the bond strength. Concrete-fiber specimens were tested under loading rates varying from a minimum of 6,06 MPa/s (static) to a maximum of 3.690.485 MPa/s. In addition, twenty tree concrete prisms were tested under different loading rates in order to investigate the effects of the loading rate on the tensile strength of concrete and carbon fiber separately. The results show that the bond strength increase with the increase of the loading rates.

[pt] Este trabalho é uma pesquisa experimental realizada no Laboratório de Estruturas e Materiais da PUC–Rio, utilizando–se a técnica de aplicação do compósito de fibras de carbono (CFC) colados externamente em consoles curtos de concreto armado. Foram ensaiados seis consoles curtos, sendo: um de referência, três com reforço de CFC na horizontal e dois com reforço de CFC na diagonal. A resistência média do concreto aos 28 dias foi de 30 MPa. A seção transversal do pilar foi de 25 cm × 50 cm e a seção do transversal console foi de 25 cm × 37,5 cm. O diâmetro da armadura tracionada em laço era de 10 mm e o diâmetro da armadura de costura era de 6,3 mm. Os consoles foram instrumentados com extensômetros elétricos de resistência na armadura tracionada, no estribo, no concreto e no CFC. Os ensaios comprovaram um razoável desempenho dessa técnica de reforço. Os resultados experimentais foram comparados com os resultados obtidos no modelo de Bielas e Tirantes e no modelo cinemático da Teoria da Plasticidade, visando a comparação das forças verticais últimas teóricas e experimentais. Foi avaliado o ângulo de inclinação das bielas e o fator de efetividade da deformação específica no reforço de CFC. / [en] This work is an experimental research of concrete short corbels wrapped with Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) strips. Different strengthening configurations were used. Was carried out on six corbels strengthened by CFRP. One control specimen without CFRP, three corbels with horizontal CFRP strips and two corbels with diagonal CFRP strips. The concrete had a 28 day compressive strength of 30 MPa. The column cross-section dimensions were 25 cm x 50 cm and the corbel cross-section dimensions were 25 cm x 37,5 cm. The flexural reinforcement consisted of four deformed bars each of diameter 10 mm with four transverse bars of diameter 6,3 mm. The corbels were instrumented with strain gages in flexural reinforcement, stirrup, concrete surface and CFRP strips. The analytical models based on Strut-and-Tie model and in the kinematic model of the Theory of Plasticity, allows one to determine the bearing capacity of corbels. The experimental values are then compared with the analytical results, showing good agreement. The strut angle and the strengthening effectiveness were evaluated.

[pt] A necessidade cada vez mais freqüente de reforço em estruturas de concreto armado, exige um completo conhecimento do comportamento da estrutura reforçada devido a alterações de rigidez do conjunto, aumento da carga de ruptura, alterações na distribuição de fissuras, modificação de comportamento e posição da linha neutra, entre outros. Nos últimos anos diversos estudos experimentais têm sido conduzidos, fornecendo parâmetros cada vez mais confiáveis à elaboração de projetos e ao dimensionamento seguro em relação aos estados limites de utilização e de ruptura. No desenvolvimento deste trabalho, utiliza-se um programa computacional baseado no método dos elementos finitos,capaz de descrever o comportamento de elementos estruturais prismáticos em concreto armado reforçados à flexão. Descreve-se o modelo hipoelástico de Elwi e Murray -1979- para o concreto simples e um modelo multilinear para simulação dos reforços. Tais relações resultam de estudos analíticos e experimentais sobre o concreto armado e estão originalmente implementadas no programa FEPARCS -Elwi e Murray, 1980-, que neste trabalho é modificado e adaptado de acordo com a realidade da execução de reforços em estruturas em serviço. O programa FEPACS, capaz de realizar análises numéricas não-lineares, é acoplado a um programa de pré e pós-processamento gráfico especialmente desenvolvido para geração, gerenciamento do processo de cálculo e para análise de resultados obtidos. Os resultados obtidos utilizando o programa proposto são validados através de uma comparação com resultados experimentais obtidos na literatura. / [en] The frequent use of composite materials, in the strengthening of reinforced concrete structures requires complete knowledge of the structural behavior because of the changes that such strengthening will cause to the overall stiffness,the collapse load, the cracks distribution and the behavior and position of the neutral axis. Over the last few years experimental studies have been performed,bringing out more trustworthy parameters for ultimate strength design. In this work, a computational program was implemented based on the finite element method, which is able to describe the flexural strengthening of reinforced concrete beams. The model used in this program is that of Elwi and Murray -1979-, which assumes a so-called hypo elastic theory for concrete and a approach to simulate the reinforcement. These relationships were derived from reinforced concrete analytical and experimental studies and are originally implemented in the FEPARCS program -Elwi and Murray, 1980-, which has been modified in order to obtain a more realistic approach to in- service structural strengthening. The program developed, which is able to perform non-linear numerical analyses, is coupled to pre and pos-processing graphic programs specially developed for model generation, management of the calculation sequence and presentation of final results. The results produced by this program have been validated by comparison with experimental results available in literature.