O uso de novos materiais na construção civil combinado com a alta tecnologia dos processos construtivos pode conduzir à redução de custo e melhoria no comportamento da estrutura. Recentemente, em função da corrosão das barras de aço dentre outros fatores, muitos pesquisadores têm sugerido a utilização de barras não-metálicas como substituição das barras aço nas estruturas em concreto. Além das barras não-metálicas permitirem cobrimentos menores e possibilitarem menor custo de manutenção, outras vantagens no seu uso podem ser citadas, tais como: pequeno peso específico, alta resistência à tração, não condutibilidade elétrica, térmica e magnética, entre outras. Este trabalho analisa o comportamento da aderência entre barras de GFRP (barras de fibra de vidro impregnada por polímero) e o concreto, por meio de uma revisão bibliográfica e ensaios de arrancamento padronizados, segundo o RILEM-FIP-CEB (1973). Foram consideradas as influências dos parâmetros como a resistência à compressão do concreto e o diâmetro da barra de GFRP. Com base nos resultados experimentais, buscou-se comparar o comportamento de aderência barra de GFRP-concreto e barra de aço-concreto, além da verificação das formulações para previsão da resistência de aderência segundo códigos normativos e a literatura técnica, para estruturas armadas com barras de aço e barras de FRP. Posteriormente, realizou-se a análise numérica da aderência, por meio do método dos elementos finitos. Nos modelos experimentais de arrancamento pode-se perceber a influência das propriedades mecânicas e da conformação superficial das barras de GFRP no comportamento da aderência, apresentando menores resistências de aderência quando comparadas às barras de aço de diâmetro similar. O valor da resistência de aderência determinado experimentalmente foi maior que o valor proposto pelos códigos normativos. Os modelos numéricos não representaram satisfatoriamente o comportamento experimental, visto que se trata de uma simulação numérica linear e o comportamento experimental força x deslocamento é não-linear. / The use of new materials in civil construction combined with high technology processes leads to improvements in many aspects, like cost reductions and better structural behavior. Recently, due to corrosion of the steel bars, among other factors, many researchers have been suggesting the use of non-metallic bars as a substitution of the steel reinforcement in concrete structures. Besides, the non-metallic bars allow smaller clear cover and make possible lower maintenance cost, other advantages can be mentioned, such as: low specific weight, high tensile strength, electrical, thermal and magnetic non-conductivities, and others. This work analyzes the bond behavior between GFRP bars (Glass Fiber Reinforced Polymer bars) and concrete, through state-of-art and standard pull-out tests, according to RILEM-FIP-CEB (1973). The influence of some parameters, as compressive concrete strength and GFRP bar diameter, was considered. Based on the experimental results, it was aimed at comparing the bond behavior of the GFRP-concrete bar with the steel-concrete bar, in addition to the verification of bond strength formulations established by the standards codes and the bibliography for structures reinforced with steel bars and FRP bars. Further, the bond numerical analysis was carried out through finite elements. In the pull-out tests, the influence of mechanical properties and superficial conformation on the GFRP bars was observed in the bond behavior, presenting smaller bond strength than the steel bars of similar diameter. The value of the experimental bond strength was larger than the value proposed by standards codes. The numerical models did not represent well the experimental behavior given that a linear numerical simulation was considered, but, actually, the experimental load x slip behavior is non-linear.

O uso de novos materiais na construção civil combinado com a alta tecnologia dos processos construtivos pode conduzir à redução de custo e melhoria no comportamento da estrutura. Recentemente, em função da corrosão das barras de aço dentre outros fatores, muitos pesquisadores têm sugerido a utilização de barras não-metálicas como substituição das barras aço nas estruturas em concreto. Além das barras não-metálicas permitirem cobrimentos menores e possibilitarem menor custo de manutenção, outras vantagens no seu uso podem ser citadas, tais como: pequeno peso específico, alta resistência à tração, não condutibilidade elétrica, térmica e magnética, entre outras. Este trabalho analisa o comportamento da aderência entre barras de GFRP (barras de fibra de vidro impregnada por polímero) e o concreto, por meio de uma revisão bibliográfica e ensaios de arrancamento padronizados, segundo o RILEM-FIP-CEB (1973). Foram consideradas as influências dos parâmetros como a resistência à compressão do concreto e o diâmetro da barra de GFRP. Com base nos resultados experimentais, buscou-se comparar o comportamento de aderência barra de GFRP-concreto e barra de aço-concreto, além da verificação das formulações para previsão da resistência de aderência segundo códigos normativos e a literatura técnica, para estruturas armadas com barras de aço e barras de FRP. Posteriormente, realizou-se a análise numérica da aderência, por meio do método dos elementos finitos. Nos modelos experimentais de arrancamento pode-se perceber a influência das propriedades mecânicas e da conformação superficial das barras de GFRP no comportamento da aderência, apresentando menores resistências de aderência quando comparadas às barras de aço de diâmetro similar. O valor da resistência de aderência determinado experimentalmente foi maior que o valor proposto pelos códigos normativos. Os modelos numéricos não representaram satisfatoriamente o comportamento experimental, visto que se trata de uma simulação numérica linear e o comportamento experimental força x deslocamento é não-linear. / The use of new materials in civil construction combined with high technology processes leads to improvements in many aspects, like cost reductions and better structural behavior. Recently, due to corrosion of the steel bars, among other factors, many researchers have been suggesting the use of non-metallic bars as a substitution of the steel reinforcement in concrete structures. Besides, the non-metallic bars allow smaller clear cover and make possible lower maintenance cost, other advantages can be mentioned, such as: low specific weight, high tensile strength, electrical, thermal and magnetic non-conductivities, and others. This work analyzes the bond behavior between GFRP bars (Glass Fiber Reinforced Polymer bars) and concrete, through state-of-art and standard pull-out tests, according to RILEM-FIP-CEB (1973). The influence of some parameters, as compressive concrete strength and GFRP bar diameter, was considered. Based on the experimental results, it was aimed at comparing the bond behavior of the GFRP-concrete bar with the steel-concrete bar, in addition to the verification of bond strength formulations established by the standards codes and the bibliography for structures reinforced with steel bars and FRP bars. Further, the bond numerical analysis was carried out through finite elements. In the pull-out tests, the influence of mechanical properties and superficial conformation on the GFRP bars was observed in the bond behavior, presenting smaller bond strength than the steel bars of similar diameter. The value of the experimental bond strength was larger than the value proposed by standards codes. The numerical models did not represent well the experimental behavior given that a linear numerical simulation was considered, but, actually, the experimental load x slip behavior is non-linear.

[pt] A utilização de barras de polímero reforçado com fibra contínua (Fiber reinforced polymer, ou FRP) como reforço no concreto armado vem ganhando relevância no mercado devido às suas propriedades não corrosivas, alta resistência, durabilidade e transparência eletromagnética. Por outro lado, o comportamento frágil e o baixo módulo de elasticidade das barras de FRP limita sua aplicação e difusão no mercado da construção civil. Sob esta perspectiva, este trabalho avalia, em uma primeira etapa, o incremento de ductilidade em vigas de concreto armado com barras de GFRP (Glass fiber reinforced polymer) por meio da adição de fibras dispersas de vidro AR (álcali resistente) à matriz cimentícia e/ou pelo confinamento do concreto nas regiões críticas com o uso de estribos de GFRP. Para tal, são reportados e discutidos os resultados de ensaios realizados em oito vigas isostáticas sob flexão de quatro pontos, sendo quatro superarmadas e quatro são subarmadas. Em geral, as estratégias adotadas se mostraram bem-sucedidas apenas para as vigas superarmadas, que passaram a apresentar falhas caracterizadas por formação de cunha de compressão e grandes deslocamentos até a ruptura. Para avaliação da ductilidade, foram adotados dois métodos distintos: um baseado em energia (índice de ductilidade, (micro)E) e outro baseado em deformação (fator de performance, (micro)M). Para as vigas subarmadas, o fator de performance por meio da curvatura e o fator de performance por meio da deflexão representaram maiores incrementos de ductilidade para a viga com adição de fibras dispersas devido ao efeito do enrijecimento à tração, enquanto o índice de ductilidade não se mostrou uma boa alternativa para estas vigas. Para as vigas superarmadas, o fator de performance por meio da curvatura e o índice de ductilidade representaram maiores incrementos de ductilidade para as vigas com confinamento, enquanto no fator de performance por meio da deflexão, o incremento de ductilidade foi mais significativo para as vigas com adição de fibras. Em uma segunda etapa, é avaliada a capacidade de redistribuição de momentos fletores em três vigas hiperestáticas de dois vãos reforçadas com barras de GFRP contendo maior taxa de armadura inferior, bem como configurações distintas de armadura transversal e uso de fibras. Foi possível observar um aumento do momento nos centros dos vãos de 30 por cento e uma redução no momento no apoio central superior a 60 por cento, quando comparados aos momentos elásticos, que confirmam a influência da configuração da armadura na distribuição de esforços. / [en] The use of continuous fiber reinforced polymer (FRP) bars as an internal reinforcement for concrete has gained attention due to its non-corrosive properties, high resistance, requiring electromagnetic transparency. On the other hand, the brittle behavior and low modulus of elasticity of FRP bars limit their application and diffusion in the civil construction market. From this perspective, this work evaluates, firstly, the increase of ductility in GFRP (glass-fiber reinforced polymer) reinforced concrete beams by adding dispersed alkali-resistant (AR) glass fibers to the cementitious matrix and/or by confinement of the concrete in critical regions with the use of GFRP stirrups. To accomplish this task, the results of tests performed on eight statically determinate beams under four-point bending are reported and discussed, four of which are under-reinforced and four are over-reinforced. In general, the strategies adopted were successful only for the overreinforced beams, whose failures were characterized by the formation of a compression wedge and large displacements before rupture. For ductility evaluation, two distinct methods were adopted: one based on energy (ductility index, (micro)E) and another based on deformation (performance factor, (micro)M). For under-reinforced beams, the performance factor through curvature and the performance factor through deflection led to greater ductility increments for the beam with the addition of dispersed fibers due to the tensile stiffening effect, while the ductility index did not lead to good results. For the over-reinforced beams, the performance factor through curvature and the ductility index were able to describe the greater ductility increments for the confined beams, while the performance factor through deflection resulted in a greater ductility increment for the beams with discrete fiber addition. In a second step, the capacity of redistribution of moments in three statically indeterminate GFRP reinforced concrete beams with two spans and with a higher lower reinforcement ratio was evaluated for two different configurations of transverse reinforcement and for the use of fibers. It was possible to observe an increase in the positive moment of 30 percent (center of span) and a reduction in the negative moment (central support) greater than 60 percent, when compared to the elastic moments, confirming the influence of the reinforcement configuration on the distribution of internal forces.