[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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:56577 |
| Date | 16 December 2021 |
| Creators | VITOR DE MATTOS CARVALHO |
| Contributors | DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO, DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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