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dc.contributor.authorFerreira, Douglas da Costa
dc.date.accessioned2019-12-10T14:21:09Z
dc.date.available2019-12-10T14:21:09Z
dc.date.issued2019-04-29
dc.identifier.citationFERREIRA, Douglas da Costa. Avaliação da degradação de vigas reforçadas com FRP quando expostas ao intemperismo. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12121.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12121
dc.description.abstractConsidering structures natural aging process and also considering externally strengthened elements exposure to aggressive environments (freeze-thaw cycles, temperature, carbonation, ultraviolet radiation, wet-dry cycles, among others), little is known about the behavior and durability of the strengthening system bonding to the concrete substrate and the possible performance loss due to degradation of the intervening materials. In this context, the present work is based on the experimental analysis of the long term mechanical behaviorof the constituent materials of the reinforced concrete beams with carbon fiber sheets strengthening system (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Polymer) applied according to the EBR (Externally Bonded Reinforcement) technique kept in laboratory environment (internal and protected) and exposed to weather (external exposure). Eight reinforced concrete beams with rectangular section, longitudinal reinforcement rate of 0.75% and concrete with compressive strength of 20 MPa, were tested. Among the set of beams, four were used as reference and two were strengthened with carbon fiber sheets, and the others were divided into two groups and exposed to six-months laboratory environment and six-months weather environment. These beams, with a distance between the supports of 230 cm, were submitted to three-points flexural testing with a midspan concentrated load. The beams were designed behave in strain limits with tension controlled rupture. Beams behavior analysis was performed based on the results of the loads and modes of rupture, deformation of the intervening materials and cracks propagation. The experimental results were also compared with the estimates limits specific at ABNT NBR 6118 (2014), ACI 318 (2014) and ACI 440.2R (2017). In addition, specimens of the strengthening system materials constituents were also created and exposed to the same environmental conditions as the beams. The mechanical properties of these materials were investigated from uniaxial tensile testing. The results showed that lamination epoxy adhesives present reductions of up to 70% in their mechanical properties when exposed to the weather, while the CFRP composite showed similar properties before and after exposure. In the case of the strengthened reinforced concrete beams, it was verified that the strengthening system provides increases of 50% and 28% in the load capacity and stiffness, respectively, when compared to non-strengthened specimens. However, the tests performed after exposure to the elements showed a reduction in the increase of the load capacity. In relation to the comparison between the theoretical and experimental results, taking into account the specifications at ABNT NBR 6118 (2014), ACI 318 (2014) and ACI 440.2R (2017), it was observed that the values of ultimate load and service load are close when property reductions are not applied.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectVigas de Concreto Armadopor
dc.subjectReforçopor
dc.subjectCFRPpor
dc.subjectDegradação ambientalpor
dc.subjectTécnica EBRpor
dc.subjectReinforced concrete beamseng
dc.subjectStrengtheningeng
dc.subjectEnvironmental degradationeng
dc.subjectEBR techniqueeng
dc.titleAvaliação da degradação de vigas reforçadas com FRP quando expostas ao intemperismopor
dc.title.alternativeEvaluation of the degradation of strengthened beams with FRP when exposed to weatheringeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Dalfré, Gláucia Maria
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0066111999826468por
dc.contributor.advisor-co1Parsekian, Guilherme Aris
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7798651726059215por
dc.description.resumoFace ao processo natural de envelhecimento das estruturas e, também, devido a exposição dos elementos reforçados externamente a ambientes agressivos (ciclos de gelo-degelo, temperatura, carbonatação, radiação ultravioleta, ciclos de umidade-secagem, dentre outros), pouco se sabe a respeito do comportamento e da durabilidade da ligação do sistema de reforço ao substrato de concreto e a possível perda de desempenho frente à degradação dos materiais intervenientes. Neste âmbito, o presente trabalho baseia-se na análise experimental do comportamento mecânico, em longo prazo, dos materiais constituintes do sistema de reforço e de vigas de concreto armado reforçadas a flexão com mantas de fibra de carbono (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Polymer, em língua inglesa) aplicadas segundo a técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement, em língua inglesa) mantidas em ambiente laboratorial (interno e protegido) e expostas a intempéries (exposição exterior). Foram ensaiadas oito vigas de concreto armado com seção retangular, taxa de armadura longitudinal de 0,75% e concreto com resistência a compressão de 20 MPa. Dentre o conjunto de vigas, quatro foram utilizadas como referência, das quais duas não possuíam reforço e duas foram reforçadas com mantas de fibra de carbono do tipo unidirecional, e as demais foram divididas em dois grupos e expostas por seis meses em ambiente laboratorial e às intempéries. Essas vigas, com um vão livre entre os apoios de 230 cm, foram submetidas a ensaios de flexão em três pontos com aplicação de carga a meio vão. As mesmas foram dimensionadas para trabalhar no domínio dois de deformações. A análise do comportamento das vigas foi realizada com base nos resultados das cargas e modos de ruptura, deformação dos materiais intervenientes e propagação de fissuras. Os resultados experimentais também foram comparados com as estimativas prescritas pelas normas ABNT NBR 6118 (2014), ACI 318 (2014) e ACI 440.2R (2017). Para além, corpos de provas dos materiais constituintes do sistema de reforço também foram confeccionados e expostos nas mesmas condições ambientais das vigas. As propriedades mecânicas desses materiais foram avaliadas por meio de ensaios de tração uniaxial. Os resultados demonstraram que os adesivos epoxídicos de laminação, quando expostos às intempéries, apresentam reduções de até 70% em suas propriedades mecânicas enquanto o compósito de CFRP permanece com suas propriedades equivalentes após exposição. Para as vigas de concreto armado reforçadas foi verificado que o sistema de reforço proporciona incrementos de 50 e 28% na capacidade de carga e rigidez dos elementos reforçados, respectivamente. No entanto, os ensaios realizados após exposição às intempéries demonstraram ligeira redução no incremento da capacidade de carga. Em relação à comparação entre os resultados teóricos e experimentais, seguindo as premissas da ABNT NBR 6118 (2014), ACI 318 (2014) e ACI 440.2R (2017), notou-se valores de carga última e de serviço próximos ao desconsiderar as reduções das propriedades.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2834570840133327por


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