Analyses of reinforced concrete beams strengthened with CFRP under bending: theorical and computational approaches

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. IBRACON Estrut. Mater.

DATA DE PUBLICAÇÃO

20/05/2019

RESUMO

Resumo Este trabalho tem como objetivo compilar o embasamento teórico do ACI 440.2R:2008 [1] com o da NBR 6118:2014 [2] a fim de levar em consideração os conceitos da norma brasileira no dimensionamento à flexão de vigas reforçadas com PRFC (Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono). A contribuição da norma brasileira é dada particularmente no que diz respeito à aplicação dos seus coeficientes de segurança e das propriedades dos materiais (aço e concreto), incluindo os seus limites de deformação. Para tanto, é adotada uma viga como referência para o estudo, onde são realizados dois dimensionamentos do reforço com PRFC, um a partir das formulações compiladas e outro considerando apenas as prescrições do ACI 440.2R:2008 [1]. Os resultados obtidos são comparados em seguida. Por fim, através do software ANSYS, é feita a modelagem numérica da viga de referência, onde são observadas as tensões e deformações apresentadas pelo concreto, pelo aço e pela fibra de carbono. Os resultados da análise numérica são comparados com aqueles obtidos a partir das formulações compiladas a fim de validar o modelo numérico adotado nesse estudo. A pesquisa teve como conclusão que, no dimensionamento à flexão, as áreas de PRFC dimensionadas a partir das formulações da ACI 440.2R:2008 [1] resultaram em valores muito próximos àqueles obtidos pelas formulações compiladas. Além disso, concluiu-se que a modelagem numérica realizada nesse trabalho representou bem o comportamento da estrutura, pois as cargas de ruptura foram aproximadamente iguais àquelas esperadas pelas formulações analíticas.Abstract The basic aim of this work is to compile the theoretical basis of ACI 440.2R: 2008 [1] with the NBR 6118: 2014 [2] in order to take into account the concepts of the Brazilian standard in flexural sizing of reinforced beams with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). The contribution of the Brazilian standard is given particularly with regard to the application of its safety coefficients and material properties (steel and concrete), including its deformation limits. For this purpose, a beam is adopted as a reference for the study, where two reinforcement designs are performed with CFRP, one from the compiled formulations and another considering only the requirements of ACI 440.2R: 2008 [1]. The results obtained are compared below. Finally, through the ANSYS software, numerical modeling of the reference beam is carried out, where tensions and deformations presented by concrete, steel and carbon fiber are observed. The results of the numerical analysis are compared with those obtained from the formulations compiled in order to validate the numerical model adopted in this study. The research concludes that in flexural sizing the areas of PRFC dimensioned from the formulations of ACI 440.2R: 2008 [1] resulted in values very close to those obtained by the formulations compiled. In addition, it was concluded that the numerical modeling performed in this work represented well the behavior of the structure, because the rupture loads were approximately equal to those expected by the analytical formulations.

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