Abstract
RESUMO: O presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento estrutural de vigas de concreto armado, reforçadas à flexão com tecido de fibras de carbono, utilizando mecanismo de ancoragem composto pela inserção de cordão de fibras de carbono no concreto. Foram utilizadas cinco vigas com o objetivo de avaliar o mecanismo aplicado em reforços de cisalhamento. Todas as vigas foram ensaiadas à aplicação de carregamentos transversais e instrumentadas para avaliar a carga de ruptura, deslocamento vertical, deformação específica no aço, concreto e reforço e o modo de ruptura. Através dos resultados, verificou-se que o mecanismo de ancoragem estudado atuou impedindo que o elemento estrutural chegasse a ruína prematuramente por descolamento ou desprendimento do reforço. Foram constatados ganhos principalmente na ductilidade das vigas e no aumento de sua capacidade resistente, que chegou a apresentar acréscimos superiores a 300% das vigas sem reforço. Através deste resultado, concluiu-se que o sistema de ancoragem por inserção de cordão de fibras de carbono se mostrou eficiente para ambos os tipos de reforço.
 ABSTRACT: This study aims to evaluate the structural behavior of reinforced concrete beams, reinforced with carbon fiber fabric, using an anchoring mechanism composed of carbon fiber strand inserted in concrete. Five beams were used in order to evaluate the mechanism applied in shear reinforcements. All beams were applied to the transverse loadings and instrumented to measure the breaking load, vertical displacement, deformation specifically in steel, concrete and reinforcement and failure mode. The results concluded that the studied anchoring mechanism acts to prevent the structural element from premature destruction through detachment or loosening of the reinforcement. The main improvements were made in the ductility of the beams and increase in their load capacity, which made an increase of more than 300% over unreinforced beams. Through this result, it was concluded that the mooring system by insertion of carbon fiber strand was efficient for both types of reinforcement.
Highlights
RESUMO: O presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento estrutural de vigas de concreto armado, reforçadas à flexão com tecido de fibras de carbono, utilizando mecanismo de ancoragem composto pela inserção de cordão de fibras de carbono no concreto
Tais como Borba (2015), Breña e McGuirk (2013) e Grelle e Sneed (2013) têm dado atenção especial à zona de ligação dos materiais concreto, adesivo e PRFC (Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono), com o objetivo aprimorar o conhecimento do comportamento geral desta região, criando critérios para prevenir e eliminar as rupturas prematuras (MENON e PADARATZ, 2008)
Existe a possibilidade da ocorrência de ruptura prematura do elemento estrutural, caracterizada pela ocorrência nas extremidades do reforço, onde ocorre tensões elevadas normais e tangenciais, provocando o descolamento do compósito ao concreto (MENDES e COSTA, 2010)
Summary
A aplicação de compósitos de fibra de carbono no concreto armado tem sido difundida no mundo. Tais como Borba (2015), Breña e McGuirk (2013) e Grelle e Sneed (2013) têm dado atenção especial à zona de ligação dos materiais concreto, adesivo e PRFC (Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono), com o objetivo aprimorar o conhecimento do comportamento geral desta região, criando critérios para prevenir e eliminar as rupturas prematuras (MENON e PADARATZ, 2008). A aderência entre a manta de fibras de carbono e o substrato de concreto é um dos fatores mais estudados em pesquisas com esse sistema de reforço. A delaminação do reforço ou o descolamento do compósito, modos de ruptura de elementos reforçados, podem ocorrer se a força solicitante no PRF for maior que o substrato de concreto pode resistir (ACI 440.2R, 2008). Desta forma, os estudos realizados se justificam pela necessidade de se conhecer melhor o comportamento da interface de ligação de elementos reforçados, bem como buscar novas alternativas para melhorar tais condições
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