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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 4
M. R. GARCEZ | L. C. P. SILVA FILHO | URS MEIER
dois laminados de PRFC ao longo da viga, do pré-carregamento
até os 5.000.000 de ciclos. Os gráficos mostram que as maiores
variações ocorreram nos intervalos do pré-carregamento até 30.000
ciclos e dos 100.000 até 1.000.000 de ciclos. A deformação nos
dois laminados, no vão entre os dois pontos centrais de aplicação
de carga, variou apenas 0,85º/
oo
ao longo dos 5.000.000 de ciclos.
Observam-se pequenas variações nas deformações específicas
entre dois trechos consecutivos para os dois laminados, princi-
palmente no vão central da viga, comprometido pela presença de
fissuras. Os pontos localizados a 1,8m, 2,8m e 4,6m, no laminado
da Figura [16 (a)], e a 2,6m, no laminado da Figura [16 (b)], em
especial, mostram diferenças mais acentuadas nas deformações
dos laminados.
É interessante notar que existe um certo efeito de deformação pro-
gressiva das regiões de ancoragem, o que, talvez, poderia gerar
problemas de aderência em casos de fadiga de longa duração.
Seria interessante investigar em maior profundidade esse efeito,
mas o longo prazo demandado por ensaios de fadiga de longa
duração dificulta essa iniciativa.
A evolução das fissuras no centro do vão, na viga VFC_PC_02,
pode ser observada no gráfico da Figura [17], que mostra as medi-
ções realizadas do pré-carregamento até 5.000.000 de ciclos. No
gráfico, o eixo das abscissas mostra a denominação das fissuras
e sua posição a partir da extremidade esquerda da viga, enquan-
to o eixo das ordenadas mostra a abertura das fissuras em mm.
Embora a maior concentração de fissuras tenha ocorrido na região
entre os quatro pontos de aplicação de carga, são mostradas as
aberturas das fissuras somente na região submetida aos maiores
momentos fletores, entre os dois pontos de aplicação de carga no
vão central da viga, que são localizados no gráfico por meio de
duas setas verticais.
As primeiras fissuras no centro do vão surgiram durante o pré-
-carregamento, com aberturas não superiores a 0,15mm. Do pré-
-carregamento até 100.000 ciclos, ocorreu o aumento na abertura
de algumas fissuras; entretanto, nenhuma delas ultrapassou um
valor de abertura de 0,20mm. O aumento na abertura de algumas
fissuras se repetiu no intervalo de 100.000 ciclos até 1.000.000 de
ciclos, sendo que a maior abertura medida ao final de 1.000.000
de ciclos foi de 0,22mm. Desse ponto até as medições realizadas
ao final de 5.000.000 de ciclos, não houve variação na abertura
das fissuras.
Figura 17 – Evolução das fissuras durante
o ensaio da viga VFC_PC_02
As fissuras localizadas a 1,2m das duas extremidades aparece-
ram somente nas medições realizadas aos 100.000 ciclos, com
abertura máxima de 0,05mm. A variação na abertura dessas fis-
suras no intervalo de 100.000 ciclos até 5.000.000 foi pequena,
sendo que a abertura máxima ao final do ensaio foi de 0,10mm.
Devido à diferença no carregamento máximo aplicado nos en-
saios de carregamento cíclico das vigas VFC_PC_01 e VFC_
PC_02, não se pôde comparar diretamente os valores de abertura
de fissuras para as duas vigas. Como o carregamento máximo
aplicado na viga VFC_PC_01 (108kN) foi maior que o aplicado
na viga VFC_PC_02 (78kN), as fissuras nessa viga apresentaram
maiores aberturas desde o pré-carregamento, onde já atingiam
0,35mm. Embora aos 100.000 ciclos a maior abertura de fissura
na viga VFC_PC_01 tenha sido 0,4mm, aos 282.000 ciclos, uma
fissura de 2,2mm foi identificada.
5. Conclusões
Os resultados das duas vigas ensaiadas sob carregamento cíclico
mostraram que a ocorrência de danos nas estruturas reforçadas
com PRFC protendidos, quando submetidas a carregamentos cí-
clicos, está relacionada primariamente ao nível de tensão atuante
no aço. Os resultados experimentais mostraram que o acúmulo
de danos que levaram à ruptura das barras de aço da armadura
interna foi conseqüência do nível de tensão atuante no aço da ar-
madura interna, e não do tipo de reforço aplicado às vigas.
Os ensaios mostraram que um incremento de 20% na tensão má-
xima aplicada, reduziu a vida útil de fadiga significativamente, re-
duzindo o número de ciclos admissível em mais de quinze vezes.
Isso salienta a importância do monitoramento de estruturas sub-
metidas a carregamentos cíclicos, tais como pontes ferroviárias e
rodoviárias, que podem ter sido calculadas para cargas menores
que as cargas características do tráfego atual. O uso dos reforços,
nesse caso, pode auxiliar a incrementar de forma significante a
vida útil das estruturas ao reduzir o nível de tensões nas arma-
duras.
6. Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer ao CNPq e à Capes pelo au-
xílio financeiro para a realização da pesquisa. Da mesma forma,
agradecem à equipe de pesquisadores do EMPA pela disponibi-
lidade e auxílio durante a realização dos ensaios naquele labora-
tório.
7. Referências bibliográficas
[01] MENEGHETTI, L. C. ; GARCEZ, M. R. ; SILVA FILHO,
L. C. P. ; GASTAL, F. P. S. L. Fatigue life regression
model of reinforced concrete beams strengthened with
FRP. Magazine of Concrete Research, volume 63,
2011. p. 539-549.
[02] MEIER, U. Strengthening of structures using carbon
fibre/epoxy composites. Construction and Building
Materials, volume 9, número 6, 1995. p. 341-351.
[03] FERRIER, E.; BIGAUD, D.; HAMELIN, P.; BIZINDAVYI,
L.; NEALE, K. W. Fatigue of CFRPs externally bonded
to concrete. Materials and Structures, volume 38,
número 1, 2005. p. 39-46.