Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-14T13:00:59Z No. of bitstreams: 1 PGEF17MA080.pdf: 2008307 bytes, checksum: 8732b2de7a80b6063f37c07cd1d0f861 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T13:00:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF17MA080.pdf: 2008307 bytes, checksum: 8732b2de7a80b6063f37c07cd1d0f861 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / FAPESC / CAPES / The glulam is made up by laminated timbers with restricted size regarding the final component, they are glued each other and being lied in parallel direction to fibers, being used in structures to timber construction. In Brazil, the glulam is mainly manufactured with exotic timbers from planted forests, such as Pinus and the Eucalyptus. Paricá is a native specie quite planted in business forests from Amazonia. Reseraches shows that the specie has aptitude for being used in glulam, but its resistance is lower than Eucalyptus. During structural elements manufacturing, the reinforcement with fibers may increase the paricá's glulam performance. Thus, this research aims to evaluate the potential of paricá specie for be used in glulam beams reinforced with glass fiber and carbon fiber with adhesive based on resorcinol. In the first part of work, it was made a classification laminates of paricá timber for manufacturing of glulam beams. Therefore, the laminated were divided by density and classified into 8 classes, then used a non-destructive bending test, with three points, being the siplacemtn mensure by expeditious mode and by data acquisition system. Datas were assessed by Scott Knott average test with 5% of meaningfulness. In the second part of work, bending tests was made on 30 Paricá's glulam beams, arranged in 5 treatments: T1- without reinforcement; T2 - with fiberglass reinforcement with grammage 110 g.m-2; T3- glass fiber with 200 g.m-2; T4 –glass fiber with 330 g.m-2; and T5 - carbon fiber with grammage 200 g.m-2. Just one fiber layer was used on treatment with reinforcement. The the average and characteristic values were determined of strength to axial stress, strength to shear, elasticity modulus – MOE, and the normal shear and normal tension on glue line. Datas were assessed about normality, homogeneity and averages comparison by Tukey test to 5% of meaningfulness. The glulam beams composed with classified laminated timbers by expeditious mode had a relative error about 26,21% regarding glulam beams composed with laminated timbers classified by a displacement transducer. Characteristic values of strength to axial stress, shear stress and MOE were: T1 (55,06; 1,4; 12.097,93 MPa); T2 (59,40; 1,27;12.062,91 MPa); T3 (53,45; 1,27; 14.068,63 MPa); T4 (61,09; 1,45; 13.370,25 MPa); and T5 (52,16; 1,24; 12.823,84 MPa), respectively. When comparing the strength gain of reinforced beams regarding T1, an increase about axial stresses 17,57% was obtained for glulam beams reinforced with fiber glass and the reinforcement with carbon showed just 0,38%. It was observed beams breaking did not happen by shear forces, this fact shows that to use adhesive based on resorcinol was satisfactory. Analytic design differed statistically on treatment T5 (21.627 MPa on analytic; 12.857 MPa on theoretical) due to high elasticity modulus of the carbon fiber. The expeditious mode can be used to classified the MOE by glulam manufactory companies. Reinforcements with synthetic fibers showed promising results on timber beams reinforcement when is used adhesive based on resorcinol, this fact lead to an increase of up to 22,32% on the strength to axial stresses when is used fiberglass with 200g.cm-2 / A Madeira Lamelada Colada (MLC) é formada por lamelas de madeira com tamanho reduzido em relação ao componente final, coladas entre si no sentido paralelo às fibras, sendo utilizada em estruturas para a construção em madeira. No Brasil, a MLC é produzida, principalmente, com madeiras exóticas provenientes de florestas plantadas, tais como o Pinus e o Eucalyptus. O paricá é uma espécie nativa plantada em florestas comerciais na Amazônia. Pesquisas mostram que a espécie possui aptidão para o uso em MLC, mas sua resistência é menor que o Eucalyptus. Durante a produção de elementos estruturais, o reforço com fibras durante pode aumentar o desempenho do MLC de paricá. Deste modo, esse trabalho visou avaliar o potencial da espécie de paricá para utilização em vigas de MLC reforçadas com fibras de vidro e fibras de carbono, utilizando o adesivo a base de resorcinol. Na primeira parte do trabalho foi feita a classificação das lamelas de paricá para a produção de vigas MLC. Para isto, as lamelas foram separadas pela densidade aparente em oito classes, então empregados o ensaio de flexão não destrutivo a três pontos, sendo o deslocamento medido de forma expedita e por um sistema de aquisição automático de dados. Os dados foram avaliados pelo teste de médias Scott Knott a 5% de significância. Na segunda parte do trabalho, foram ensaiadas 30 vigas em MLC de paricá à flexão, separadas em 5 tratamentos: T1 - sem reforço; T2 - com reforço em fibra de vidro com gramatura 110 g.m-2; T3 – fibra de vidro com 200 g.m-2; T4 – fibra de vidro com 330 g.m-2; e T5 - com de fibra de carbono 200 g.m-2. Apenas 1 camada de fibra foi utilizada em todos os tratamentos com reforços. Os valores médios e característicos foram determinados para a resistência à tensão axial na flexão, ao cisalhamento, EW, e o cisalhamento e tração normal da linha de cola. Os dados foram avaliados quanto a sua normalidade, homogeneidade e comparação de médias pelo teste Tukey à 5% de significância. As vigas de MLC compostas com lamelas classificadas pelo método expedito tiveram um erro relativo de até 26,21% em relação a vigas de MLC compostas com lamelas classificadas pelo método com transdutor de deslocamento. Os valores característicos de resistência a tensão axial, tensão de cisalhamento e EW foram: T1(51,96; 1,39; 12.097,93 MPa); T2 (59,40; 1,27; 12.062,91 MPa); T3 (53,45; 1,27; 14.068,63 MPa); T4 (61,09; 1,45; 13.370,25 MPa) e T5 (52,16; 1,24; 12.823,84 MPa), respectivamente. Ao comparar o ganho de resistência das vigas reforçadas com o T1, um aumento de até 17,57% foi obtido para vigas reforçadas com fibra de vidro e o reforço de fibra de carbono apresentou apenas 0,38%. Observou-se que as rupturas das vigas não foram tensões de cisalhamento, indicando que o uso de adesivo a base de resorcinol foi satisfatório. O cálculo analítico diferiu estatisticamente apenas no tratamento T5 (21.627 MPa no analítico; 12.857 MPa no experimental), devido ao alto EW fibra de carbono. O método expedito poderá ser utilizado para a classificação do EW por empresas de produção de MLC. Os reforços com fibras sintéticas mostraram resultados promissores nas de vigas de MLC ao utilizar o adesivo a base de resorcinol, levando a um aumento de até 22,32% na resistência a tensões axiais em vigas reforçadas com fibras de vidro com gramatura acima de 200 g.cm-2

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / É provável, que num futuro breve, as atividades da indústria da construção sejam dedicadas em grande parte ao reforço, restauro, reutilização e recuperação de diversos edifícios que, construídos em épocas por vezes não muito distantes, encontram-se hoje em precárias condições de conservação e de segurança. Restauração envolve a realização de uma série de operações necessárias na estrutura de uma edificação a fim de restabelecer sua eficiência estrutural original, antes de ocorrer o colapso. Por outro lado, reforço estrutural representa melhorar o desempenho estrutural a fim de permitir que a edificação atenda às novas exigências funcionais, como por exemplo, novo tipo de carregamento. A necessidade de se realizar trabalhos de reparação e reforço estrutural em edifícios urbanos está diretamente relacionada com a oportunidade e a necessidade de se recuperar espaços e volumes não mais utilizados, impedindo a sua completa degradação, possibilitando assim, uma nova utilização. Estas intervenções devem usar todas as possibilidades proporcionadas pelos modernos sistemas de reparação e de reforço estrutural, visando encontrar as melhores soluções para os problemas de perda de resistência, de transporte, de operacionalidade em espaços reduzidos e de compatibilidade funcional e estética diante das estruturas existentes. Este trabalho tem como finalidade principal apresentar as diversas possibilidades e vantagens do uso das estruturas de aço em reformas, restaurações e reforço de estruturas existentes construídas, inicialmente, com diversos tipos de materiais. As vantagens estruturais e arquitetônicas do aço possibilitam a verificação de várias exigências construtivas, das quais se pode citar: a pré-fabricação, a elevada resistência, a reversibilidade, as dimensões e peso reduzidos, a simplicidade de transporte, a facilidade de montagem em obra, a utilização em espaços reduzidos, a disponibilidade em diversas formas e dimensões, o tempo de execução reduzido e a ótima relação custo benefício. / It is probable that, in a very near future, a substantial amount of construction industry activities would be dedicated to the reinforcement, rehabilitation, reuse and repair of buildings that, despite being recently constructed, are already subjected to precarious conservation and safety conditions. The buildings renewal and repair activities involve a set of required structural interventions to re-establish its original structural efficiency before any permanent structural damage occurs. On the other hand, structural reinforcement represents a structural performance improvement to enable the evaluated building to attend its new required functional demands, i.e. additional loads. The need for performing tasks related to urban buildings repair and reinforcement is directly related to the opportunity and necessity of regaining unused spaces and volumes inhibiting its complete degradation and enabling their reuse. These interventions should use all the possibilities created by modern systems of structural repair and reinforcement. Their main objective is to determine the best solutions for problems related to lack of structural strength, transport, operation in reduced spaces and functional and aesthetical compatibility with the existing structures. The main aim of this study is to present the various possibilities and advantages related to the use of steel structures in renewal, restorations, rehabilitations, repair and reinforcement of structures that were originally built with different materials. The steel structural and architectural advantages enable the development of various constructional requirements like: prefabrication, high structural strength, reversibility, reduced dimensions and weight, transport and erection ease, use in reduced spaces, availability in several shapes and dimensions, reduced execution time and an optimum cost-benefit ratio.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAOJ.pdf: 6192010 bytes, checksum: fa94e00175e6f6ea0adcf64f7dcaee5f (MD5) Previous issue date: 2007-07-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / This dissertation deals with the use of fiberglass as a concrete addition, in order to improve its mechanical properties such as better crack distribution, or as polymer reinforcement, in order to form a composite to be externally or internally used as reinforcement to other material as concrete or masonry or to use itself as a structural member. The literature review presented is believed to achieve the current state-of-art of the fiberglass use in civil construction applications. Next, usual approaches to dimensioning structural members in GFRP are presented. Construction systems and processes using this material are assessed focused to civil construction. Themes as the technology spread up, Brazilian applications and eventual difficulties are focused. With this research one expects to approach the text to the state-of-art up today. / Essa dissertação trata da utilização da fibra de vidro de duas formas distintas. A primeira como uma adição ao concreto para melhorar suas propriedades mecânicas num elemento estrutural qualquer, visando minimizar a propagação de fissuras por diversas ações. A segunda forma como reforço de polímeros diversos, os quais dão origem a elementos estruturais ou componentes de reforço estrutural interno ou externo de estruturas de concreto, em complemento ou substituição ao aço. É feita a revisão bibliográfica sobre as pesquisas e aplicações que representam hoje o estado-da-arte do uso desses materiais em construção civil. Em seguida, enumeram-se alguns processos de cálculo usuais para esse sistema construtivo. Posteriormente, são apresentados diversos exemplos de aplicação que fazem uso da fibra de vidro. do GRC ou dos GFRP como componentes estruturais, com enfoque para a construção civil. São abordados aspectos relativos à disseminação da tecnologia, aplicações no Brasil e dificuldades a serem transpostas. Com essa pesquisa espera-se aproximar o texto ao estadoda- arte até hoje.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / É provável, que num futuro breve, as atividades da indústria da construção sejam dedicadas em grande parte ao reforço, restauro, reutilização e recuperação de diversos edifícios que, construídos em épocas por vezes não muito distantes, encontram-se hoje em precárias condições de conservação e de segurança. Restauração envolve a realização de uma série de operações necessárias na estrutura de uma edificação a fim de restabelecer sua eficiência estrutural original, antes de ocorrer o colapso. Por outro lado, reforço estrutural representa melhorar o desempenho estrutural a fim de permitir que a edificação atenda às novas exigências funcionais, como por exemplo, novo tipo de carregamento. A necessidade de se realizar trabalhos de reparação e reforço estrutural em edifícios urbanos está diretamente relacionada com a oportunidade e a necessidade de se recuperar espaços e volumes não mais utilizados, impedindo a sua completa degradação, possibilitando assim, uma nova utilização. Estas intervenções devem usar todas as possibilidades proporcionadas pelos modernos sistemas de reparação e de reforço estrutural, visando encontrar as melhores soluções para os problemas de perda de resistência, de transporte, de operacionalidade em espaços reduzidos e de compatibilidade funcional e estética diante das estruturas existentes. Este trabalho tem como finalidade principal apresentar as diversas possibilidades e vantagens do uso das estruturas de aço em reformas, restaurações e reforço de estruturas existentes construídas, inicialmente, com diversos tipos de materiais. As vantagens estruturais e arquitetônicas do aço possibilitam a verificação de várias exigências construtivas, das quais se pode citar: a pré-fabricação, a elevada resistência, a reversibilidade, as dimensões e peso reduzidos, a simplicidade de transporte, a facilidade de montagem em obra, a utilização em espaços reduzidos, a disponibilidade em diversas formas e dimensões, o tempo de execução reduzido e a ótima relação custo benefício. / It is probable that, in a very near future, a substantial amount of construction industry activities would be dedicated to the reinforcement, rehabilitation, reuse and repair of buildings that, despite being recently constructed, are already subjected to precarious conservation and safety conditions. The buildings renewal and repair activities involve a set of required structural interventions to re-establish its original structural efficiency before any permanent structural damage occurs. On the other hand, structural reinforcement represents a structural performance improvement to enable the evaluated building to attend its new required functional demands, i.e. additional loads. The need for performing tasks related to urban buildings repair and reinforcement is directly related to the opportunity and necessity of regaining unused spaces and volumes inhibiting its complete degradation and enabling their reuse. These interventions should use all the possibilities created by modern systems of structural repair and reinforcement. Their main objective is to determine the best solutions for problems related to lack of structural strength, transport, operation in reduced spaces and functional and aesthetical compatibility with the existing structures. The main aim of this study is to present the various possibilities and advantages related to the use of steel structures in renewal, restorations, rehabilitations, repair and reinforcement of structures that were originally built with different materials. The steel structural and architectural advantages enable the development of various constructional requirements like: prefabrication, high structural strength, reversibility, reduced dimensions and weight, transport and erection ease, use in reduced spaces, availability in several shapes and dimensions, reduced execution time and an optimum cost-benefit ratio.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao poliana paula nascimento.pdf: 3745799 bytes, checksum: 3d668e197266750a56c400714f13762a (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / Many problems involving cases of ruins of buildings, bridges, etc., specifically ruin of columns, which are among the most important links in the whole structure, due to project flaw, bad execution or even for the evolution and changing habits. Therefore it has been of fundamental importance researches on the experimental behavior of structures. When conducting a strengthening column using dry with increased self-compacting concrete, it has the drawback of a sudden rupture by peeling the reinforcement. For this, there is a need to study the area of adhesion between substrate and to strengthen and create a way of preparation of this interface area so that the column increases may come into ruin in a ductile flexural as well as in a monolithic column. Thus, it s been developed an experimental study in the School of Civil Engineering, Federal University of Goias, based on analysis of the breaking loads, lateral displacements and deformations of the column of materials for different ways of preparing the surface of the column to be strengthened. The experimental phase of this work was based on testing of nine reinforced concrete columns, which are tested under flexural compression, with eccentricity of 60 mm. Two columns were used as reference columns, one with the original dimensions of the column and the other monolithic concreted in the thickness of a sin reinforced the others received a layer of 35 mm thick concrete selfcompacting in the compressed face. For preparation of the interchange between the two materials, it was proceeded with the scarification and the realization of grooves along this surface, where inserted connectors attached to transverse reinforcement of the columns, varying the position and quantity of the same. It can be concluded that not only quantity, but mainly the location of connectors used in the connection between the substrate and reinforcement, is essential for a good result of resistance and rupture mode. Must be observed a minimum spacing between the connectors strengthening to ensure a more monolithic unit, enabling a ductile rupture occurred as the reference column / Muitos são os problemas envolvendo casos de ruína de edifícios, pontes etc, especificamente ruína de pilares, que são uns dos elos mais importantes do conjunto estrutural, por falha de projeto, de execução ou ainda, pela evolução e alteração de hábitos. Por isso tem sido de fundamental importância as pesquisas que abordam o comportamento experimental das estruturas. Ao se realizar um reforço de pilar utilizando-se aumento de seção com concreto auto-adensável, tem-se o inconveniente de uma ruptura brusca por desplacamento do reforço. Para tanto, verifica-se a necessidade de estudar a zona de aderência entre substrato e reforço e criar um modo de preparo desta zona de interface de modo que o pilar reforçado possa entrar em ruína de forma dúctil por flexão, assim como acontece em um pilar monolítico. Assim, desenvolveu-se um estudo experimental na Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, baseado na análise de cargas de ruptura, deslocamentos laterais dos pilares e deformações dos materiais para diferentes formas de preparo da superfície do pilar a ser reforçado.A etapa experimental deste trabalho baseou-se no ensaio de nove pilares de concreto armado, sendo estes ensaiados à flexo-compressão reta, com excentricidade de 60 mm. Dois pilares foram usados como pilares de referência, sendo um com as dimensões originais do pilar e o outro monolítico concretado na espessura de um peça reforçada, os demais receberam uma camada de 35 mm de espessura de concreto auto-adensável na face comprimida. Para preparo da zona de interface entre os dois materiais, procedeu-se com a escarificação e a realização de sulcos ao longo desta superfície, onde foram inseridos conectores ligados a armadura transversal do pilar, variando-se a posição e a quantidade dos mesmos. Pode-se concluir que não só a quantidade, mas principalmente, a localização dos conectores utilizados na ligação entre substrato e reforço, são imprescindíveis para um bom resultado de resistência e modo de ruptura. Sendo necessário respeitar um espaçamento mínimo entre os conectores do reforço para se garantir um trabalho mais monolítico da peça, possibilitando uma ruptura dúctil como a ocorrida nos pilares de referência

Buscou-se por meio desta pesquisa avaliar a eficiência do reforço de ligações viga-pilar em estruturas de concreto pré-moldado. A técnica de reforço utilizada consiste na colagem de laminados de Polímero Reforçado com Fibra de Carbono (PRFC) em entalhes no concreto de cobrimento. Trata-se de uma técnica desenvolvida há cerca de dez anos, que apresentou, em pesquisas, desempenho superior às alternativas de colagem externa de mantas e laminados no tocante a reforço à flexão. Nenhuma referência ao uso desta ou de qualquer outra técnica para o reforço de ligações viga-pilar de estruturas pré-moldadas foi encontrada na pesquisa bibliográfica realizada. Entretanto, considera-se importante que esta opção seja apreciada ao se verificar comportamento insatisfatório de uma estrutura, haja vista a importância das ligações em seu desempenho global. Dado o caráter da pesquisa e o ineditismo da proposta, realizou-se um estudo experimental diversificado. Um ensaio piloto em modelo reduzido de pórtico com elementos de pilar e viga pré-moldados foi realizado. Por meio deste ensaio, verificou-se que o reforço promoveu significativa redução no deslocamento vertical da viga. Embora os resultados tenham sido promissores, destaca-se que o modelo reduzido impôs limitações, em relação ao comprimento para colagem do laminado e à distância do laminado ao canto da viga, que contribuíram para o seu arrancamento prematuro em uma das ligações. Realizou-se um ensaio em um modelo de ligação em escala real reforçado a momento fletor negativo e positivo. Em relação ao momento negativo, se alcançou um aumento de cerca de 100% na rigidez do modelo. Realizaram-se ensaios experimentais estáticos e dinâmicos em três modelos de pórtico cuja viga tinha escala real. Os resultados destes ensaios comprovaram a eficiência do reforço das ligações no aumento da sua rigidez , da frequência natural do pórtico e da resistência da estrutura. Observou-se também que o reforço promoveu redução da solicitação das armaduras principais da ligação. A simulação numérica dos ensaios dinâmicos permitiu a determinação indireta da rigidez das ligações de modo satisfatório e subsidiou a adoção de apoios elásticos na simulação dos ensaios estáticos que permitiram expandir a análise dos resultados experimentais em relação à fissuração e à distribuição de tensões. Por meio desta pesquisa comprovou-se a possibilidade de emprego da técnica de reforço proposta para a reabilitação de estruturas com deficiência relacionadas ao estado limite ultimo, já que o aumento de resistência foi alcançado, e também relacionadas aos estados limites de serviço, uma vez que as estruturas reforçadas apresentaram menores deslocamentos verticais e maiores frequências naturais. Destaca-se ainda uso eficiente da experimentação dinâmica que se prestou não somente à obtenção dos parâmetros modais da estrutura, mas também a uma avaliação realista das condições de contorno dos ensaios estáticos. / In this research, the strengthening of beam-to-column connections in precast concrete structures is evaluated. The strengthening technique used is internationally known as Near-Surface-Mounted and involves the bonding of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) strips into slits made in concrete cover. There are no references about the use of this or any else technique in the strengthening of connections in precast structures however it could be an option when the structure presents an unsatisfactory behavior. Because of the innovative characteristic of the purpose, experimental tests are required. A pilot test was performed in a frame with reduced dimensions. The frame had initially pinned connections that were strengthened. The strengthening provided a reduction in the beam deflection and the recovery of the initial stiffness of the frame. Although the promising results, the frame dimensions imposed limitations in relation to the strips bonding length and to the distance to the beam edge that contributed to the premature failure by splitting of strips and concrete. It was also performed a test in a strengthened semi-rigid connection. An increase in the connection stiffness was observed. Experimental static and dynamic tests were performed on three real scaled frame models. The results of these tests demonstrated the effectiveness of the strengthening in the increasing of stiffness, natural frequency and strength of the frame. It was also observed that the strengthening reduced the reinforcement strain. The numerical simulation of the dynamic tests allowed the indirect determination of the connections stiffness and supported the definition of boundary conditions in the simulation of the static tests that allowed a better understanding in relation to cracking and stress distribution. Through this research it was confirmed that the strengthening technique proposed is useful for rehabilitation of structures with disabilities related to ultimate limit state, since the increase in resistance was achieved, and also related to the serviceability limit states, since strengthened structures presented lower vertical displacements and higher natural frequencies. It is highlighted that the dynamic tests were important not only to obtain the modal parameters of the structure, but also to evaluate the real boundary conditions of the static tests.

Universidade Federal de Uberlândia / Este trabalho é relativo a uma investigação experimental sobre reforço à flexão de vigas de concreto armado e a influência de um tipo de conector. O programa experimental foi constituído de 8 conjuntos de blocos de concreto e de 15 vigas. Os blocos para ensaios de cisalhamento direto com seção transversal de 15 cm x 15 cm, sendo 4 conjuntos sem conectores e 4 com conectores. As vigas para ensaio à flexão possuíam seções transversais de 12 cm x 22 cm e comprimento de 200 cm, distribuídas em três séries de ensaio, cada uma envolvendo cinco vigas: 5 vigas utilizadas para referência, ou seja, sem reforço, 10 vigas reforçadas com superfície do substrato de textura escovada, sendo 5 delas com conectores metálicos colados no substrato. Para a confecção das vigas foi utilizado concreto usinado auto adensável de 20 MPa, 2ø12,5 mm na armadura longitudinal inferior e 2ø5 mm na armadura longitudinal superior. Os estribos foram de ø5 mm, espaçados a cada 10 cm. As vigas foram submetidas à aplicação de uma força aplicada em dois pontos, distantes de 60 cm dos apoios. Previamente a ruptura e ao serviço de reforço, todas as vigas foram submetidas à carga de projeto até a estabilização de flecha, posteriormente, a carga foi reduzida para 80 % sendo executado o reforço e finalmente ensaiadas até a ruptura. O reforço foi composto do acréscimo de 5 cm de graute nas laterais e fundo da viga em uma extensão de 140 cm, simetricamente ao centro do vão. As armaduras acrescentadas foram similares a existente na viga. A força aplicada, os deslocamentos, as deformações no aço e no concreto foram medidas. Nos ensaios de cisalhamento direto em blocos, os conectores contribuíram para o aumento da tensão média de ruptura em 70,8%. As vigas de referência romperam por flexão com cargas próximas às calculadas. Pelos resultados, o reforço à flexão foi eficiente, elevando a capacidade portante em 44 % e mudou o mecanismo de ruptura para cisalhamento no trecho sem reforço. Nas vigas com conectores o aumento foi de 47%, somente um pouco superior, pois eles não foram totalmente solicitados. / This work is based on an experimental investigation of reinforced concrete beams strengthened to flexure and the influence of a type of connector. The experimental program consisted of 8 sets of concrete blocks and 15 beams. The blocks used in shear tests with cross section of 15 cm x 15 cm, 4 sets without connectors and 4 with connectors. The beams for flexure testing had cross sections of 12 cm x 22 cm and length of 200 cm, divided in three series of the tests, each involving five beams: 5 beams was used for reference, that is, without reinforcement. 10 beams reinforced with surface brushed texture substrate, 5 of them with metal connectors bonded to the substrate. Beams were made with self-compacting concrete of 20 MPa, 2ø12,5 mm to longitudinal bottom reinforcement and 2ø5 mm at longitudinal top. The stirrups were ø5 mm and 10 cm long run. The beams were submitted to four-point load bending test. Previously to the rupture and reinforcement, all the beams were submitted to the project load up to its deflection's stabilization, later, the load was reduced to 80% and executed the reinforcement and finally tested to rupture. The reinforcement was composed of 5 cm grouting increase on the sides and bottom of the beam in a length of 140 cm, symmetrically of the center. The additional reinforcement was similar to the used in the beam. The applied force, the displacement, deformations in steel and in concrete were measured. In direct shear tests in blocks, the connectors contributed to increase in the rupture average stress in 70.8%. The reference beams broken by flexure with loads next to those calculated. The results, the flexure reinforcement was efficient, increasing the load capacity by 44% and changed the rupture mechanism to shear at the unreinforced section. At the beams with connectors the increase was of 47%, a little superior because they had not only been total requested. / Dissertação (Mestrado)

Buscou-se por meio desta pesquisa avaliar a eficiência do reforço de ligações viga-pilar em estruturas de concreto pré-moldado. A técnica de reforço utilizada consiste na colagem de laminados de Polímero Reforçado com Fibra de Carbono (PRFC) em entalhes no concreto de cobrimento. Trata-se de uma técnica desenvolvida há cerca de dez anos, que apresentou, em pesquisas, desempenho superior às alternativas de colagem externa de mantas e laminados no tocante a reforço à flexão. Nenhuma referência ao uso desta ou de qualquer outra técnica para o reforço de ligações viga-pilar de estruturas pré-moldadas foi encontrada na pesquisa bibliográfica realizada. Entretanto, considera-se importante que esta opção seja apreciada ao se verificar comportamento insatisfatório de uma estrutura, haja vista a importância das ligações em seu desempenho global. Dado o caráter da pesquisa e o ineditismo da proposta, realizou-se um estudo experimental diversificado. Um ensaio piloto em modelo reduzido de pórtico com elementos de pilar e viga pré-moldados foi realizado. Por meio deste ensaio, verificou-se que o reforço promoveu significativa redução no deslocamento vertical da viga. Embora os resultados tenham sido promissores, destaca-se que o modelo reduzido impôs limitações, em relação ao comprimento para colagem do laminado e à distância do laminado ao canto da viga, que contribuíram para o seu arrancamento prematuro em uma das ligações. Realizou-se um ensaio em um modelo de ligação em escala real reforçado a momento fletor negativo e positivo. Em relação ao momento negativo, se alcançou um aumento de cerca de 100% na rigidez do modelo. Realizaram-se ensaios experimentais estáticos e dinâmicos em três modelos de pórtico cuja viga tinha escala real. Os resultados destes ensaios comprovaram a eficiência do reforço das ligações no aumento da sua rigidez , da frequência natural do pórtico e da resistência da estrutura. Observou-se também que o reforço promoveu redução da solicitação das armaduras principais da ligação. A simulação numérica dos ensaios dinâmicos permitiu a determinação indireta da rigidez das ligações de modo satisfatório e subsidiou a adoção de apoios elásticos na simulação dos ensaios estáticos que permitiram expandir a análise dos resultados experimentais em relação à fissuração e à distribuição de tensões. Por meio desta pesquisa comprovou-se a possibilidade de emprego da técnica de reforço proposta para a reabilitação de estruturas com deficiência relacionadas ao estado limite ultimo, já que o aumento de resistência foi alcançado, e também relacionadas aos estados limites de serviço, uma vez que as estruturas reforçadas apresentaram menores deslocamentos verticais e maiores frequências naturais. Destaca-se ainda uso eficiente da experimentação dinâmica que se prestou não somente à obtenção dos parâmetros modais da estrutura, mas também a uma avaliação realista das condições de contorno dos ensaios estáticos. / In this research, the strengthening of beam-to-column connections in precast concrete structures is evaluated. The strengthening technique used is internationally known as Near-Surface-Mounted and involves the bonding of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) strips into slits made in concrete cover. There are no references about the use of this or any else technique in the strengthening of connections in precast structures however it could be an option when the structure presents an unsatisfactory behavior. Because of the innovative characteristic of the purpose, experimental tests are required. A pilot test was performed in a frame with reduced dimensions. The frame had initially pinned connections that were strengthened. The strengthening provided a reduction in the beam deflection and the recovery of the initial stiffness of the frame. Although the promising results, the frame dimensions imposed limitations in relation to the strips bonding length and to the distance to the beam edge that contributed to the premature failure by splitting of strips and concrete. It was also performed a test in a strengthened semi-rigid connection. An increase in the connection stiffness was observed. Experimental static and dynamic tests were performed on three real scaled frame models. The results of these tests demonstrated the effectiveness of the strengthening in the increasing of stiffness, natural frequency and strength of the frame. It was also observed that the strengthening reduced the reinforcement strain. The numerical simulation of the dynamic tests allowed the indirect determination of the connections stiffness and supported the definition of boundary conditions in the simulation of the static tests that allowed a better understanding in relation to cracking and stress distribution. Through this research it was confirmed that the strengthening technique proposed is useful for rehabilitation of structures with disabilities related to ultimate limit state, since the increase in resistance was achieved, and also related to the serviceability limit states, since strengthened structures presented lower vertical displacements and higher natural frequencies. It is highlighted that the dynamic tests were important not only to obtain the modal parameters of the structure, but also to evaluate the real boundary conditions of the static tests.