[pt] Este trabalho experimental tem como objetivo estudar a
ductilidade de vigas retangulares de concreto armado
reforçadas à flexão utilizando compósitos com tecido de
fibras de carbono. No estudo realizado são apresentados os
conceitos clássicos de ductilidade e é proposta uma nova
sistemática para obtenção do índice de ductilidade, baseada
nas considerações da energia elástica e da energia
inelástica. A ductilidade é determinada por meio de um
índice energético, que se caracteriza como uma forma mais
eficiente para a determinação e análise da ductilidade em
elementos estruturais. O programa experimental consistiu no
ensaio de sete vigas bi-apoiadas, sendo uma viga de
referência e as demais reforçadas à flexão com tecido de
fibras de carbono. Todas as vigas possuem as mesmas
características mecânicas e geométricas e foram
dimensionadas de modo a garantir a ruptura por flexão. A
viga de referência, a primeira ensaiada, não foi reforçada
e serviu para comparações de incremento de rigidez e
resistência após a aplicação do reforço. As vigas
reforçadas foram divididas em dois grupos. O grupo A é
constituído de duas vigas, reforçadas inicialmente com uma
e duas camadas de tecido de fibra de carbono. O grupo B é
constituído por quatro vigas que foram reforçadas após
um carregamento inicial. Neste grupo, duas vigas foram
reforçadas com uma camada de tecido de fibra de carbono e
as outras duas foram reforçadas com duas camadas de tecido
de fibras de carbono, correspondendo à mesma área total
de reforço das anteriores. Todas as vigas foram
concretadas, instrumentadas e ensaiadas no Laboratório de
Estruturas e Materiais da PUC-Rio. Os ensaios das vigas do
grupo B foram realizados com as vigas pré-ensaiadas,
reforçadas sob deformação constante e em seguida levadas à
ruptura. A deformação foi mantida constante durante a
aplicação e o período de cura do reforço. Os resultados
obtidos em termos de carga, flecha, momento, curvatura,
ductilidade energética e rotação plástica foram analisados.
Os estudos realizados mostraram que o reforço com
compósitos de fibras de carbono é uma técnica eficaz, que
as vigas apresentam ductilidade adequada e que os índices
energéticos propostos são adequados para este tipo de
estudo. / [en] The objective of this experimental work is to study the
ductility of reinforced concrete beams strengthened in
flexure using externally bonded carbon fiber fabric
composites. This study presents the classic concepts of
ductility and proposes a new systematic to obtain the
ductility index, which is based on the considerations of
elastic and inelastic energy. The ductility was determined
by an energetic index, which has seen to be a more
efficient method to establish and analyze the ductility of
structural elements. The experimental program consisted of
seven beams tests. One was used as a control beam without
external reinforcement and the others were strengthened
with carbon fibers in order to resist flexural load. All
the beams had the same mechanical and geometrical
characteristics and were designed to fail in flexure. The
control beam was not strengthened and its purpose was to
compare the stiffness increase and resistance after the
strength. The strengthened beams were divided in two
groups. Group A was constituted by two beams, initially
strengthened by one and two layers of carbon fiber fabric.
Group B was formed by four beams which were strengthened
after the application of an initial load. In this group,
two beams were strengthened by one layer of carbon fiber
fabric and the other two were strengthened by two layers,
which corresponded to the same area of the others. All the
beams were cast, instrumented and tested in the Structural
and Materials Laboratory at PUC-Rio. Group B tests were
performed with the pretested beams strengthened under
constant strain, and then loaded up to rupture. The strain
was kept constant during the application and cure of the
external reinforcement. The results obtained in terms of
load, deflection, resistant moment, curvature, energetic
ductility indexes and plastic rotation were analyzed. The
study showed that the reinforcement using carbon fiber
fabric composites is an efficient technique, the beams
presented adequate ductility and the proposed energetic
ductility indexes are consistent formulae for this kind of
study.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:5867 |
| Date | 12 January 2005 |
| Creators | MARCELIA GOMES MACHADO |
| Contributors | MARTA DE SOUZA LIMA VELASCO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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