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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29874| Título: | Avaliação do uso de polímero reforçado com fibra de carbono associado a uma camada de compósito cimentício como reforço estrutural em vigas |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of the use of carbon fiber reinforced polymers associated with a cement composite layer as structural reinforcement in beams |
| Autor(es): | Generoso, Bianca Abrahão, Taila Brandes |
| Orientador(es): | Medeiros, Arthur |
| Palavras-chave: | Concreto de alta resistência Engenharia de estruturas Polímeros - Aditivos Fibras de carbono Agregados (Materiais de construção) High strength concrete Structural engineering Polymers - Additives Carbon fibers Aggregates (Building materials) |
| Data do documento: | 6-Jun-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | GENEROSO, Bianca; ABRAHÃO, Taila Brandes. Avaliação do uso de polímero reforçado com fibra de carbono associado a uma camada de compósito cimentício como reforço estrutural em vigas. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Duas técnicas de reforço estrutural que têm ganhado destaque são a aplicação de uma camada de Concreto de Ultra Alto Desempenho (CUAD) e a aplicação de mantas de Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) nas regiões tracionadas da estrutura de concreto armado. Contudo, o surgimento de tensões de cisalhamento na interface com o substrato caracteriza um modo de ruptura prematuro que impede o máximo aproveitamento do reforço. Como o surgimento dessas tensões pode ser atribuído à diferença da ordem de grandeza do módulo de elasticidade dos dois materiais, o objetivo deste estudo é avaliar se a aplicação de uma camada de CUAD entre os dois elementos auxilia na transmissão desses esforços na interface entre os materiais. Para isso foram confeccionadas 24 vigas, em modelo reduzido, que comparam o desempenho dos seguintes grupos: vigas reforçadas com compósito cimentício, vigas reforçadas com manta com fibra de carbono, vigas reforçadas com uma camada intermediária de compósito cimentício entre o concreto existente e a manta de fibra de carbono e vigas de referência, que não possui nenhum tipo de intervenção. A análise foi realizada através do ensaio de flexão a quatro pontos que permitiu avaliar os valores das cargas de ruptura e das cargas que originaram a primeira fissura em cada amostra. Não foi possível comparar o desempenho entre os grupos de vigas em relação à tensão de ruptura, visto que os modelos reduzidos romperam por cisalhamento. Porém, a análise da carga de aparecimento da primeira fissura de cada amostra possibilitou concluir que a camada de compósito cimentício associada à manta de fibra de carbono foi o grupo de controle que mais retardou o aparecimento das fissuras de flexão, seguido dos grupos de reforço com manta de fibra de carbono e reforço com compósito cimentício. |
| Abstract: | Two structural reinforcement techniques that have gained prominence are the application of a layer of Ultra High-Performance Concrete (UHPC) and the application of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) in the tensioned regions of the reinforced concrete structures. However, the appearance of shear stresses at the interface with the substrate characterizes a premature failure mode that prevents the maximum use of the reinforcement. As the emergence of these tensions can be attributed to the difference in the order of magnitude of the modulus of elasticity of the two materials, the objective of this study is to evaluate whether the application of a layer of UHPC between the two elements helps in the transmission of these forces at the interface between the materials. For this, 24 beams were made, in a reduced model, which compare the performance of the following groups: beams reinforced with cement composite, beams reinforced with CFRP, beams reinforced with an intermediate layer of cement composite between the existing concrete and the CFRP and reference beams, which do not have any type of intervention. The analysis was carried out through the four-point bending test, which allowed the evaluation of the values of the breaking loads and the loads that originated the first crack in each sample. It was not possible to compare the performance between the groups of beams in relation to failure stress, since the reduced models failed by shear. However, the analysis of the load at the onset of the first crack of each sample made it possible to conclude that the cement composite layer associated with the CFRP was the control group that most delayed the appearance of bending cracks, followed by the reinforcement groups with CFRP and reinforced with cement composite. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29874 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Civil |
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