Neste trabalho foi desenvolvida uma pesquisa experimental para avaliar a influência da
adição de fibras de aço na resistência ao cisalhamento e modo de ruptura de vigas de
concreto armado. Os efeitos da adição de fibras na resistência à compressão, resistência à
tração por compressão diametral e tenacidade também foram analisados. O programa
experimental consistiu na moldagem de 12 vigas de concreto armado sem estribos na
região dos esforços cortantes. Para todas as vigas foram moldados seis corpos de prova
cilíndricos e para as vigas com fibras foram moldados três corpos de prova prismáticos
para realização do ensaio ASTM C1609. Foram consideradas duas classes de resistência à
compressão do concreto (20 MPa e 40 MPa), duas taxas de armadura longitudinal de
tração (1,32 % e 1,55 %) e três teores de fibras em volume ( 0 %; 0,64 % e 0,77 %). As
vigas foram ensaiadas à flexão em quatro pontos. Os resultados experimentais encontrados
indicaram que o uso de fibras de aço com ganchos nas extremidades aumenta a resistência
ao cisalhamento das vigas e altera o padrão de fissuração proporcionando uma ruptura
mais avisada. Os resultados de força cortante última foram comparados com os valores
teóricos estimados pelo ACI 318, ABNT NBR 6118 e com cinco modelos existentes na
literatura cientifica desenvolvidos para estimar a resistência ao cisalhamento de vigas com
fibras de aço. Enquanto o ACI 318 e a ABNT NBR 6118 subestimaram a resistência ao
cisalhamento das vigas com fibras, o modelo de Kwak et al. (2002) que considera as
propriedades mecânicas do concreto e as características das fibras apresentou resultados
teóricos próximos aos resultados experimentais. Este resultado demonstrou a necessidade
da utilização de outros parâmetros além da resistência à tração do concreto para prever a
resistência ao cisalhamento de vigas de concreto com fibras. A influência da adição de
fibras na resistência à compressão foi insignificante. A magnitude do efeito da adição de
fibras na resistência à tração por compressão diametral e tenacidade foi dependente da
classe de resistência do concreto. / In this work, an experimental research was developed to evaluate the influence of the
addition of steel fibers on the shear strength and rupture mode of reinforced concrete
beams. The effects of fiber addition on compressive strength, splitting tensile strength and
toughness were also analyzed. The experimental program consisted of the cast of 12
reinforced concrete beams without stirrups in the region of the shear forces. Six cylindrical
specimens were molded to all beams. For the beams with fibers, three prismatic specimens
were casted to the ASTM C1609 test. Two classes of compressive strength of concrete (20
MPa and 40 MPa), two longitudinal tensile reinforcement ratio (1.32 % and 1.55 %) and
three fiber contents in volume (0 % , 0.64 % And 0.77 %) were utilized. The four point
bending tests were performed. The experimental results showed that the use of hooked
steel fibers increases the shear strength of the beams and alters the cracking pattern
providing some warning about the imminence of failure. The results of peak shear load
were compared with the theoretical values estimated by the ACI 318, ABNT NBR 6118
and by five models published in the scientific literature developed to estimate the shear
strength of beams with steel fibers. While the ACI 318 and ABNT NBR 6118
underestimated the shear strength of the beams with fibers, the Kwak et al. (2002) model
that considered the mechanical properties of the concrete and the characteristics of the
fibers presented theoretical results close to the experimental results of the beams. This
result demonstrated the need for the use of parameters other than the tensile strength of
concrete to predict the shear strength of concrete beams with fibers. The influence of the
addition of fibers on the compressive strength was insignificant. The magnitude of the
effect of the steel fibers on splitting tensile strength and toughness was dependent on the
strength class of the concrete. / Dissertação (Mestrado)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/19238 |
| Date | 02 March 2017 |
| Creators | Vitor, Paula de Carvalho Palma |
| Contributors | Santos, Antônio Carlos dos, Trautwein, Leandro Mouta, Motta, Leila Aparecida de Castro |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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