Page 50 - Riem-Vol6_nº2

221 IBRACON Structures and Materials Journal • 2013 • vol. 6 • nº 2
C. M. PALIGA | M. V. REAL | A. CAMPOS FILHO
PBO e a operação foi repetida até que todas as camadas de reforço
fossem aplicadas e cobertas pela argamassa (Ombres [1]).
As propriedades mecânicas do concreto foram determinadas
quando transcorridos pelo menos 28 dias da concretagem, atra-
vés de corpos de prova cúbicos ou cilíndricos. Os valores médios
da resistência à compressão, fcm, resistência à tração, ftm, e módulo
de elasticidade, Ecm, estão apresentados na Tabela 3. Na mesma
tabela são mostrados os valores médios da resistência ao escoa-
mento da armadura interna, determinados através de ensaios de
corpos de prova padronizados (pelo menos três por diâmetro).
3. Modelo numérico de elementos finitos
3.1 Modelo para o concreto
O concreto é representado através de elementos finitos isoparamétri-
cos bidimensionais, de oito nós, para estado plano de tensão. Omodelo
constitutivo bidimensional para o concreto é baseado nomodelo propos-
to por Darwin e Pecknold [6], empregando-se o conceito de deformação
uniaxial equivalente e o critério de ruptura bidimensional de Kupfer e
a armadura comprimida, A’s, de duas barras de 10mm (2ø10mm). Na
série S2 a armadura tracionada é composta por duas barras de 10mm
(2ø10mm), enquanto que na armadura de compressão usou-se duas
barras de 8mm (2ø8mm). Para evitar a falha das vigas por cisa-
lhamento, estribos de 8mm espaçados a cada 17cm foram usados
(ø8c.17). As vigas foram reforçadas com uma, duas ou três camadas
de PBO-FRCM com largura de 15cm. As propriedades mecânicas do
tecido de PBO estão apresentadas na Tabela 1.
Na Tabela 2 estão especificadas as taxas de armadura de tração,
compressão e a taxa de reforço em cada uma das séries.
Durante o processo de fabricação das vigas, a cura se deu em tem-
peratura ambiente, sendo que os protótipos foram reforçados após
30 dias da sua concretagem. Para garantir boas condições de ade-
rência substrato de concreto/argamassa, o mesmo foi preparado com
jatos de areia para remoção de pó de cimento, lavado com água e
deixado em temperatura ambiente por alguns dias para sua seca-
gem. Após a aplicação da primeira camada de argamassa no subs-
trato de concreto, a primeira camada de tecido PBO foi aplicada e
pressionada levemente dentro da argamassa. Foi aplicada, então,
uma nova camada de argamassa cobrindo completamente o tecido
Tabela 1 – Propriedades mecânicas do tecido de PBO e da argamassa de cimento
Espessura nominal Módulo de elasticidade Resistência à tração Deformação máxima de tração Resistência à compressão
(mm) (GPa) (MPa) (‰) (MPa)
Tecido
de PBO
0,0455 (longitudinal)
0,0224 (transversal) 270 5.800 21,5 -
Argamassa - 6 3,5 - 29
Tabela 2 – Quantidades de aço e reforço em cada série
Série Número de camadas de reforço As A’s Af s f
2 (mm ) 2 (mm ) 2 (mm ) (%) (%)
S1
1 339,30 157,00 6,75 0,905 0,018
1 339,30 157,00 6,75 0,905 0,018
S2
1 157,00 100,53 6,75 0,419 0,018
2 157,00 100,53 13,50 0,419 0,036
3 157,00 100,53 20,25 0,419 0,054
Tabela 3 – Propriedades dos materiais
Série fcm ftm Ecm Diâmetro da armadura fym
(MPa) (MPa) (MPa) (mm) (MPa)
S1 22,77 (c.v=4,38%) 2,03 28.140 12 515,44
10 521,89
S2 23,02 (c.v=6,70%) 2,12 28.160 10 525,90
8 535,60