Análise do reforço à flexão com fibras de carbono em vigas de concreto armado: abordagem numérica
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Data
2020-12-26Orientador
Silva, Gustavo Ribeiro da
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O reforço de estruturas de concreto armado com a utilização de polímeros reforçados com fibras de carbono (PRFC) pode ser utilizado em novas estruturas ou em reabilitação destas. O método consolidou-se como uma atraente alternativa para obras civis, devido ao fato das características deste material, como sua elevada resistência à tração e à corrosão, baixo peso específico, facilidade e rapidez de aplicação. O desenvolvimento desta técnica e a crescente utilização da mesma exige métodos de análise mais refinados. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo analisar numericamente a capacidade resistente do reforço à flexão com polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC) colado externamente, em vigas de concreto armado frente a diferentes graus de deterioração. Para isso, inicialmente, dimensionou-se uma viga de referência, tendo como diretriz as vigas ensaiadas experimentalmente por Beber (1999). A deterioração foi aplicada na viga de referência através da metodologia proposta por Paliga (2008), onde é reduzida a área de aço das barras longitudinais a fim de reduzir a capacidade resistente à flexão da estrutura. A seguir, foi dimensionado o reforço com PRFC a partir de prescrições normativas internacionais (ACI 440.2R) e calculado a área de reforço necessária para cada situação de deterioração. Por fim, analisou-se a eficiência da aplicação do reforço utilizando compósitos de fibras de carbono por meio da análise via Método dos Elementos Finitos (MEF) através do software ANSYS Mechanical APDL 19.2, utilizando o script de programação fornecido por Medeiros (2019) e validado no referido trabalho. O reforço com PRFC aderido externamente demostrou-se eficiente, atingindo cargas últimas satisfatórias. Em todos os casos analisados, a falha da estrutura se deu por deformação plástica excessiva da armadura, não tendo o aproveitamento máximo da resistência da fibra de reforço. [resumo fornecido pelo autor]