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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26146| Título: | Análise do desempenho da técnica de reforço NSM (Near Surface Mounted) com fibras de carbono em vigas submetidas à flexão |
| Título(s) alternativo(s): | Performance analysis of the carbon fiber Near Surface Mounted (NSM) reinforcement technique in beams submited to the flexion strengh |
| Autor(es): | Wierzbicki, Luisa Rocha |
| Orientador(es): | Mazer, Wellington |
| Palavras-chave: | Estabilidade estrutural Análise estrutural (Engenharia) Fibras de carbono Concreto armado Polímeros - Aditivos Vigas de concreto Structural stability Structural analysis (Engineering) Carbon fibers Reinforced concrete Polymers - Additives Concrete beams |
| Data do documento: | 10-Mar-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | WIERZBICKI, Luisa Rocha. Análise do desempenho da técnica de reforço NSM (Near Surface Mounted) com fibras de carbono em vigas submetidas à flexão. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | As estruturas de concreto armado vêm sendo otimizadas para obtenção de menores custos. Com seções mais esbeltas, tais elementos ficam mais sensíveis a defeitos dos materiais, erros executivos ou de projeto, que muitas vezes podem acarretar no surgimento de manifestações patológicas. Assim, a necessidade de reforço e recuperação de elementos de concreto armado é cada vez mais frequente. Dentre os métodos de reforço estrutural utilizados no Brasil, têm-se o reforço com Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC). Nesse sentido, propõe-se analisar o desempenho da técnica Near Surface Mounted (NSM) de aplicação do reforço de compósitos de fibras de carbono, em vigas submetidas ao esforço de flexão simples. Para tanto, foram moldadas vinte e uma amostras, nove com dimensões reais – Grupo B (15x25x220cm) e doze em escala reduzida – Grupo A (10x17,5x50cm), de vigas sem aplicação de reforço, com reforço de manta de PRFC aplicada externamente – técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement) e com reforço de lâminas de PRFC aplicadas na seção de cobrimento do concreto – técnica NSM. Todas as vigas reabilitadas foram submetidas ao ensaio de flexão por quatro pontos até a obtenção das cargas últimas, para as quais foram realizadas comparações entre as técnicas de reforço e, também, às capacidades resistentes teóricas. As vigas do Grupo A reforçadas pela técnica EBR resistiram a uma carga aproximadamente 69% superior à carga suportada pelas vigas de referência, já as reforçadas pela técnica NSM apresentaram carga resistente de 46% superior às de referência. No Grupo B, algumas amostras das vigas reforçadas pela técnica EBR, apresentaram deficiência na carga de ruína, fato que levou a um aumento de apenas 6% na capacidade resistente, enquanto para aquelas reforçadas com a técnica NSM foi obtido um incremento de carga de 36%, quando comparadas às vigas de referência. Além disso, observou-se também o aumento de rigidez das vigas com a aplicação do reforço pelas duas técnicas estudadas. Ainda, a partir da Análise de Variância (ANOVA) pôde-se constatar que as amostras reduzidas são estatisticamente iguais às em escala real, sendo viáveis principalmente para estudos iniciais, pois possibilitam a produção de maior quantidade e variedade de amostras com a mesma quantidade de insumos e, ainda, trazem grandes vantagens quanto ao manuseio das peças. |
| Abstract: | Reinforced concrete structures have been optimized for lower costs. With slender sections, such elements are more sensitive to material defects, executive or design errors, which can often lead to the appearance of pathologies. Thus, the need for reinforcement and recovery of reinforced concrete elements is increasingly frequent. Among the structural reinforcement methods used in Brazil, there is reinforcement with Carbon Fiber-Reinforced Polymer (CFRP). In this sense, it is proposed to analyze the performance of the Near Surface Mounted (NSM) technique for the application of carbon fiber composite reinforcement, in beams subjected to simple bending effort. For this, twenty-one samples were molded, nine with real dimensions – Group B (15x25x220cm) and twelve on a reduced scale – Group A (10x17.5x50cm), of beams without reinforcement application, with reinforcement of CFRP blanket applied externally – EBR technique (Externally Bonded Reinforcement) and with reinforcement of CFRP sheets applied in the concrete covering section – NSM technique. All rehabilitated beams were subjected to the four point bending test until the ultimate loads were obtained, for which comparisons were made between the reinforcement techniques and, also, the theoretical resistant capacities. Group A beams reinforced by the EBR technique resisted a load approximately 69% higher than the load supported by the reference beams, whereas those reinforced by the NSM technique presented a 46% higher load than the reference beams. In Group B, some samples of the beams reinforced by the EBR technique showed deficiency in the ruin load, a fact that led to an increase of only 6% in the resistant capacity, while for those reinforced with the NSM technique, was obtained a load increase of 36%, when compared to reference beams. In addition, there was also an increase in stiffness of the beams with the application of reinforcement by the two techniques studied. Still, from the Analysis of Variance (ANOVA) it was possible to verify that the reduced samples are statistically equal to those in real scale, being viable mainly for initial studies, because they allow the production of a greater quantity and variety of samples with the same quantity of inputs and also bring great advantages regarding the handling of parts. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26146 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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