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488 IBRACON Structures and Materials Journal • 2013 • vol. 6 • nº 3
Plastic rotation and tension stiffening effect analysis in beams using photogrammetry
1. Introdução
Durante os ensaios experimentais a monitorização dos ele-
mentos estruturais é essencial para quantificar os efeitos
resultantes da aplicação de acções. As forças, curvaturas,
deslocamentos e extensões medidas em determinadas sec-
ções permitem caracterizar o comportamento estrutural do
elemento em estudo. A observação do mecanismo de rotura é
igualmente importante, assim como a avaliação do padrão de
fendilhação desenvolvido nos elementos de betão armado. As
grandezas acima referidas são, usualmente, medidas através
de instrumentos de monitorização tradicionais, nomeadamen-
te: células de carga, alongâmetros, demecs, extensómetros
e LVDTs.
Recentemente foram desenvolvidas novas ferramentas de
monitorização, que recorrem à fotogrametria e ao processa-
mento de imagem, permitindo determinar algumas das gran-
dezas mencionadas [1-8]. No entanto, atendendo ao elevado
número de pontos monitorizados é possível obter dados que
são dificeis, ou mesmo inviáveis, de determinar com os méto-
dos tradicionais. A evolução detalhada da curvatura ao longo
de troços de vigas de betão armado é um desses exemplos.
Neste estudo, procura-se demonstrar como a fotogrametria e
o processamento de imagem podem ser empregues no estudo
do comportamento à flexão de vigas de betão armado, e como
essas técnicas ultrapassam as limitações dos métodos tradi-
cionais. Apresenta-se ainda a análise do “tension stiffening
effect” combinando a informação obtida por fotogrametria e
processamento de imagem.
2. Rotação plástica e o tension stiffening
effect em vigas de betão armado
Quando se realiza uma análise linear com redistribuição de esfor-
ços ou uma análise plástica, é importante garantir a capacidade de
rotação plástica das zonas críticas para que a rotura ocorra como
Figura 1 – Relação momento-curvatura numa
secção de betão armado sujeita à flexão
antes da cedência das armaduras
Figura 2 – Evolução da curvatura e o efeito “tension stiffening” (exemplo de uma região sobre o apoio)