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Volume 6, Number 2 (April 2013) p. 211-226 • ISSN 1983-4195
© 2013 IBRACON
The use of composite materials based on polymeric resins and fiber as strengthening in concrete structures has been widely used. The use of
carbon fiber reinforced polymers or other synthetic fibers is consolidated by its excellent characteristics, such as high strength, low weight, corro-
sion resistance, etc. This material in the form of sheets or laminates is bonded to the concrete substrate with epoxy-based adhesives. Although
epoxy has proven to have excellent bonding and resistance performance, it has some disadvantages, such as low permeability, poor thermal
compatibility with the base concrete, poor fire resistance, etc. Cement-based composite systems consisting of FRPs and a cementitious bonding
agent can be used to prevent some of these problems. This study presents the numerical analysis, using a non-linear finite element model, of
the structural behavior of reinforced concrete beams externally reinforced with a composite material made of high-strength synthetic fiber mesh
and cementitious mortar. The numerical results were compared with experimental results reported in international journals, demonstrating the ef-
ficiency of the strengthening technique and the numerical model capacity.
Keywords
: numerical analysis, ultra-high strength fiber meshes, cementitious mortar, structural strengthening.
A aplicação de materiais compósitos à base de resinas poliméricas e fibras no reforço de estruturas de concreto armado se tornou uma técnica
bastante difundida nos últimos tempos. O uso dos compósitos reforçados com fibras de carbono, ou outros tipos de fibras sintéticas, se conso-
lidou pelas suas excelentes características, tais como elevada resistência, baixo peso, resistência à corrosão, etc. Este material, na forma de
lâminas ou laminados, é colado no substrato de concreto através de adesivos à base de epóxi. Apesar do uso do epóxi apresentar excelentes re-
sultados em termos de colagem e resistência, algumas desvantagens podem ser citadas, tais como: baixa permeabilidade, baixa compatibilidade
térmica em relação ao concreto, baixa resistência ao fogo, etc. Para evitar alguns desses problemas, um sistema compósito à base de tecidos ou
malhas de fibras sintéticas coladas na superfície de concreto com argamassa de cimento pode ser usado. O objetivo deste trabalho é fazer uma
análise numérica, através de um modelo não linear de elementos finitos, do comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas
à flexão com compósitos baseados na combinação de tecidos de fibras sintéticas de alta resistência e argamassa de cimento. Os resultados
numéricos são comparados aos resultados experimentais publicados em artigos técnicos internacionais, que demonstram a eficiência da técnica
de reforço e a capacidade do modelo numérico.
Palavras-chave:
análise numérica, fibras de alta resistência, argamassa de cimento, reforço estrutural.
Numerical analysis of reinforced concrete beams
strengthened with high strength cement-based
composite material
Análise numérica de vigas de concreto armado
reforçadas por compósitos formados por fibras de alta
resistência e argamassa de cimento
C. M. PALIGA
a
M. V. REAL
b
A. CAMPOS FILHO
c
a
Universidade Federal de Pelotas, Departamento de Tecnologia da Construção,
, Rua Benjamin Constant 1359,
Pelotas/RS, Brasil;
b
Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia,
, Av. Itália km 8, Campus Carreiros, Rio Grande/RS, Brasil;
c
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, PPGEC,
Av. Osvaldo Aranha 99 – 3º andar, Porto Alegre/RS, Brasil.
Received: 06 Sep 2012 • Accepted: 24 Oct 2012 • Available Online: 05 Apr 2013
Abstract
Resumo
