[pt] A protensão de estruturas de concreto com cabos externos já
é uma prática comum em vários países e, tem sido empregada
tanto na recuperação e reforço de estruturas existentes
quanto na concepção de novas estruturas. Entre algumas
vantagens estão a redução do peso da estrutura,simplicidade
no traçado dos cabos e melhores condições de concretagem. A
protensão externa pode ser feita com cabos de aço ou com
cabos sintéticos. Estes últimos são constituídos de fibras
de alta resistência e excelente resistência à corrosão.
O cálculo da resistência das vigas protendidas com cabos
não aderentes é mais complexo do que o caso de cabos
aderentes, pois a variação de tensão é função da integral
das deformações da viga ao longo do traçado do cabo.
Este trabalho apresenta um modelo rígido-plástico
simplificado para estimar a variação da força em cabos de
protensão não aderentes, para estágios de carregamento onde
ocorrem deformações plásticas nos materiais, considerando
que todas as rotações estejam concentradas em uma rótula
plástica.
O modelo leva em consideração a dependência da variação da
força em cabos de protensão com o comportamento geral da
estrutura, bem como a influência da resistência do
concreto, da taxa de armadura na seção e dos deslizamentos
que ocorrem ao longo da armadura não aderente. A eficiência
deste tipo de análise é verificada por meio de uma boa
concordância entre resultados analíticos e experimentais,
desde que se tenha uma boa estimativa da capacidade de
rotação e/ou posição relativa da linha neutra na ruptura.
Apresenta-se um estudo paramétrico, sobre o comportamento à
flexão de vigas protendidas com cabos externos, utilizando
o modelo computacional de Campos (1993).
A análise é utilizada para enfatizar as principais
implicações do emprego de cabos externos de diferentes
módulos de elasticidade. Estabeleceu-se também, uma relação
entre a capacidade de rotação da seção e posição relativa
da linha neutra, com o objetivo de facilitar a determinação
da variação de força em cabos não aderentes quando o modelo
rígido-plástico simplificado é empregado. Verificou-se uma
boa concordância entre resultados analíticos e
experimentais. / [en] Beams prestressed with external tendons have a number of
attractions for engineers. They allow a reduction in
weight, since concrete is not provided merely to act as
cover to tendon or duct; they allow the tendons to be
inspected for signs of corrosion and tendons can be
replaced or retensioned if necessary. External prestressing
is also an ideal application of tendons made of new
materials, such as aramids; since the tendons are brittle,
it is necessary to avoid the strains concentrations that
occur at crack locations with bonded tendons. Since aramids
fibres are non-corrodable , there is no problem about the
lack of alkaline environment.
The main difference in behaviour between bonded and
unbonded tendons is that the deflected shape of the
unbonded tendon is not the same of the beam. The force
change in unbonded tendons depends on the overall geometry
of the beam. This work presents a rigid plastic analysis
for predicting the force in unbonded tendons , which takes
into account the overall geometry of the beam, concrete
strenght, reinforment index, as well as the effects of the
friction at deflector points. The method is validated with
a good agrement with experimental results, provided that a
good aproximation of the rotational capacity of a critical
section and/or the relative position of the neutral axis
are known.
A numerical parametrical study of the flexural resistance
of concrete beams prestressed with external tendons is
carried out, with particular attention paid to those beams
prestressed with aramid tendons. This study used a computer
program developed by Campos(1993) based on the finite
element method for the analysis of concrete structures
prestressed with both bonded and unbonded tendons ,
including external prestressing. A relationship between the
rotational capacity of a critical section and the relative
position of the neutral axis was stablished. The usage of
this relationship together with the rigid plastic model
lead to a good agreement with experimental results.
Beams prestressed with external tendons have a number of
attractions for engineers. They allow a reduction in
weight, since concrete is not provided merely to act as
cover to tendon or duct; they allow the tendons to be
inspected for signs of corrosion and tendons can be
replaced or retensioned if necessary. External prestressing
is also an ideal application of tendons made of new
materials, such as aramids; since the tendons are brittle,
it is necessary to avoid the strains concentrations that
occur at crack locations with bonded tendons. Since aramids
fibres are non-corrodable , there is no problem about the
lack of alkaline environment.
The main difference in behaviour between bonded and
unbonded tendons is that the deflected shape of the
unbonded tendon is not the same of the beam. The force
change in unbonded tendons depends on the overall geometry
of the beam. This work presents a rigid plastic analysis
for predicting the force in unbonded tendons , which takes
into account the overall geometry of the beam, concrete
strenght, reinforment index, as well as the effects of the
friction at deflector points. The method is validated with
a good agrement with experimental results, provided that a
good aproximation of the rotational capacity of a critical
section and/or the relative position of the neutral axis
are known.
A numerical parametrical study of the flexural resistance
of concrete beams prestressed with external tendons is
carried out, with particular attention paid to those beams
prestressed with aramid tendons. This study used a computer
program developed by Campos(1993) based on the finite
element method for the analysis of concrete structures
prestressed with both bonded and unbonded tendons ,
including external prestressing. A relationship between the
rotational capacity of a critical section and the relative
position of the neutral axis was stablished. The usage of
this relatio / [es] La protensión de extructuras de concreto con cabos externos es ya una práctica común en varios
países y, ha sido empleada tanto en la recuperación y refuerzo de extructuras existentes cuanto en la
concepción de nuevas extructuras. Entre algunas ventajas están la reducción del peso de la
extructura,simplicidad en el trazado de los cables y mejores condiciones para el concretaje. La
protensión externa puede ser hecha con cables de acero o con cables sintéticos. Estos últimos están
constituídos de fibras de alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión. El cálculo de la
resistencia de las vigas protendidas con cables no adherentes es más complejo del que el caso de
cables adherentes, pués la variación de tensión es función de la integral de las deformaciones de la
viga a lo largo del trazado del cable. Este trabajo presenta un modelo rígido-plástico simplificado
para estimar la variación de la fuerza en cables de protensión no adherentes, para estadíos de
carregamento donde ocurren deformaciones plásticas en los materiales, considerando que todas las
rotaciones esten concentradas en una rótula plástica. El modelo lleva en consideración la
dependencia de la variación de la fuerza en cables de protensión con el comportamiento general de
la extructura, así como la influencia de la resistencia del concreto, de la tasa de armadura en la
sección y de los deslizamientos que ocurren a lo largo de la armadura no adherente. La eficiencia de
este tipo de análisis se verifica por meio de una buena concordancia entre resultados analíticos y
experimentales, desde que se tenga uma buena estimativa de la capacidad de rotación y/o posición
relativa de la línea neutra en la ruptura. Se presenta un estudio paramétrico, sobre el
comportamiento a la flexión de vigas protendidas con cables externos, utilizando el modelo
computacional de Campos (1993). El análisis se utiliza para enfatizar las principales implicaciones
del uso de cables externos de diferentes módulos de elasticidad. Se establece también, una relación
entre la capacidad de rotación de la sección y posición relativa de la línea neutra, con el objetivo de
facilitar la determinación de la variación de fuerza en cables no adherentes cuando se emplea el
modelo rígido-plástico simplificado. Se erificó una buena concordancia entre resultados analíticos y
experimentales.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:1874 |
| Date | 21 August 2001 |
| Creators | CLAUDIA MARIA DE OLIVEIRA CAMPOS |
| Contributors | GIUSEPPE BARBOSA GUIMARAES, GIUSEPPE BARBOSA GUIMARAES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Unknown |
| Type | TEXTO |
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