Análise experimental de vigas-parede de concreto armado com descontinuidades geométricas reforçadas com fibra de carbono com a técnica híbrida NSM-EBR

Abstract

O objetivo deste trabalho é conduzir ensaios experimentais em vigas-parede de concreto armado, explorando descontinuidades geométricas não existentes na literatura, com o propósito de provocar comportamentos não lineares sob esforços mecânicos, produzindo assim resultados desafiadores para os programas computacionais de análise estrutural do concreto. Essas descontinuidades geométricas são aberturas em formato de losango, não alinhadas e não simétricas geometricamente, junto com entalhes na parte inferior das vigas de modo provocar descontinuidade nos tirantes e interromper a formação de bielas de compressão. Além disso, uma série de vigas-paredes foram reforçadas com Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC), utilizando a técnica híbrida NSM-EBR, com o objetivo de inserir mais parâmetros para análises futuras em programas computacionais. Essa técnica de reforço, consiste na colagem e inserção de laminados em aberturas executadas na camada de cobrimento do concreto, sem que atinja a armadura já existente para evitar maiores danos à estrutura, posteriormente, ocorre a colagem de mantas de FRP sobre a superfície com ranhuras (aplicação externa do FRP). O estudo também incluiu mudanças na ancoragem das armaduras princpais de flexão. Dessa forma, as principais variáveis consideradas no estudo foram: descontinuidades geométricas, a presença ou ausência de armadura na alma, o detalhamento da ancoragem das armaduras principais de flexão, a presença ou ausência de reforço. Para atingir os objetivos, foram produzidas e ensaiadas 26 vigas-parede em três série de ensaio: série 1 são vigas-parede de referência, não tendo sido reforçadas; a série 2 é composta de vigas-parede sem reforço, mas com a mudança da ancoragem das armaduras principais de flexão; e a série 3 é composta por vigas-parede sem reforço e vigas-parede reforçadas à flexão e a flexão/cisalhamento com fibra de carbono. Todos as vigas foram monitoradas por imagens das fissurações, medições de deslocamentos por LVDT’s e de deformações do concreto, aço e no sistema de reforço com extensômetros. Esses resultados são comparados entre as séries ensaiadas a fim de produzir um relatório detalhado dos diferentes comportamentos das vigas-paredes. Por fim, ensaios experimentais da primeira e segunda série de ensaios foram testados numericamente pelo programa Amaru, um software ainda em desenvolvimento no Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil da Universidade de Brasília. Os resultados numéricos preliminares conseguiram reproduzir as fissurações não lineares dos resultados experimentais. A replicação numérica da terceira série de ensaio ainda permanece com um desafio para pesquisas futuras.