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dc.contributor.authorMascarenhas, Fernando Júnior Resende
dc.date.accessioned2020-01-22T14:31:43Z
dc.date.available2020-01-22T14:31:43Z
dc.date.issued2019-12-11
dc.identifier.citationMASCARENHAS, Fernando Júnior Resende. Verificação à fadiga de vigas de pontes de concreto armado: estudo comparativo entre o uso do trem-tipo normativo e as cargas reais nas rodovias brasileiras. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12157.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12157
dc.description.abstractBridges and viaducts are important in the social and economic dynamics of a nation, and they are very important elements in transportation systems. In Brazil, freight transportation is predominantly by road. Therefore, viaducts and bridges are directly affected by the predominance of the road matrix. In recent years there has been an increase in the flow and weight of vehicles commuting on highways, which requires special attention to the structural performance of bridges and viaducts. Among the several structural problems to which these structures are susceptible, the longitudinal reinforcement fatigue deserves attention, especially in view of the increasing number of heavy vehicles. In spite of the heterogeneity of the real vehicles that travel in bridges and viaducts, the different national and international standards of mobile loads for bridges and road viaducts have their respective load trains for the dimensioning of such structures. The Brazilian Standard, NBR 7188:2013, has the TB 450 as its load train whose configuration represents a type vehicle of 450 kN. Based on that, this dissertation aims to analyze the fatigue in concrete and longitudinal reinforcement of beams of theoretical models of reinforced concrete bridges consisting of two, three and five beams. This estimate is made by considering the actual number of heavy vehicles from 2 to 6 axes of road stretches in the state of São Paulo over 9 years of data. Thus, the objective is to estimate the accumulated damage due to fatigue in concrete and longitudinal reinforcement; estimate the fatigue life of concrete and longitudinal reinforcement of bridge beams with different lengths; evaluate the deleterious impacts of fatigue on the different bridge lengths and built with two, three and five beams; to evaluate whether two-girder reinforced concrete bridges are recommended for design on high-traffic highways and to analyze whether the fatigue check indicated by the Brazilian standard using the Brazilian standard train is capable of representing the flow of real heavy vehicles. The methodology of this research is based on literature review about the phenomenon of fatigue and the necessary calculation procedures. These calculations will be performed using analytical methods and the use of Ftool to determine bending moments due to permanent and mobile loads in the span of the beams analyzed. For the calculation and verification of fatigue, theoretical bridge models with two, three and five beams with spans L of 10, 15 and 20 meters (m). In addition, two calculation scenarios are considered, where in Scenario 1 only the loads of 2 to 6 axle real vehicles are considered; and in Scenario 2, in addition to the actual vehicle loads, the 5 kN/m2 distributed load representing vehicles that can travel on the back and front of the analyzed vehicles is considered. Based on this, at the end of this project the following conclusions were found. The fatigue damage values calculated for the concrete were small and, thus they were considered negligible in all models analyzed in both Scenarios 1 and 2. As described in other studies found in the literature, the deleterious effects of fatigue are more noticeable in the longitudinal reinforcement than in the concrete itself. Thus, the fatigue life found for the longitudinal reinforcement deserves attention because in some cases it is less than the average design time of 75 years. In addition to this, the increasing of the gap makes the bridges have longer fatigue life. In addition, 5-beam bridges proved to be the longest in life, and 2-beam bridges are not recommended for locations with heavy truck traffic. Finally, it was found that the Brazilian normative type train is able to represent the current traffic of heavy vehicles.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
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.subjectPontes de Concreto Armadopor
dc.subjectFadigapor
dc.subjectVida útilpor
dc.subjectArmadura longitudinalpor
dc.subjectConcretopor
dc.subjectReinforced concrete bridgeseng
dc.subjectFatigueeng
dc.subjectLifespaneng
dc.subjectLongitudinal reinforcementeng
dc.subjectConcreteeng
dc.titleVerificação à fadiga de vigas de pontes de concreto armado: estudo comparativo entre o uso do trem-tipo normativo e as cargas reais nas rodovias brasileiraspor
dc.title.alternativeFatigue verification in reinforced concrete bridge beams: a comparative study between the normative load-train and real loads on brazilian roadspor
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Christoforo, André Luis
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7623383075429186por
dc.description.resumoPontes e viadutos são importantes nas dinâmicas sociais e econômicas de uma nação, além de serem elementos importantíssimos nos sistemas de transportes. No Brasil, o transporte de cargas é predominantemente rodoviário. Portanto, viadutos e pontes são afetados diretamente pela predominância pela matriz rodoviária. Nos últimos anos tem-se verificado um aumento no fluxo e peso dos veículos que trafegam nas rodovias, o que requer especial atenção quanto à performance estrutural de pontes e viadutos. Dentre os diversos problemas estruturais aos quais essas estruturas estão susceptíveis, a fadiga da armadura longitudinal merece destaque, sobretudo frente ao crescente número de veículos pesados. Apesar da heterogeneidade dos veículos reais que trafegam em pontes e viadutos, as diferentes normas, nacional e internacionais, de cargas móveis para pontes e viadutos rodoviários possuem seus respectivos trens-tipo para o dimensionamento de tais estruturas. A Norma Brasileira, NBR 7188:2013, possui o trem-tipo TB 450 cuja configuração representa um veículo tipo de 450 kN. Frene ao exposto, este trabalho tem por propósito analisar a fadiga no concreto e nas armaduras longitudinais de vigas de modelos teóricos de pontes de concreto armado constituídas de duas, três e cinco vigas. Essa estimativa é feita considerando-se o número real de veículos pesados de 2 a 6 eixos de trechos viários do estado de São Paulo ao longo de 9 anos de dados. Dessa forma, objetiva-se estimar o dano acumulado devido à fadiga no concreto e na armadura longitudinal; estimar o tempo de vida útil à fadiga no concreto e na armadura longitudinal das vigas de pontes com diferentes comprimentos; avaliar os impactos deletérios da fadiga nos diferentes comprimentos de pontes e nos modelos com duas, três e cinco vigas longarinas; avaliar se pontes de concreto armado com apenas duas vigas são recomendados para se projetar em rodovias com elevado tráfego de veículos pesados e analisar se a verificação de fadiga indicada pela norma Brasileira, usando o trem-tipo normativo brasileiro é capaz de representar o fluxo de veículos pesados reais. A metodologia desta pesquisa se fundamenta em revisão bibliográfica acerca do fenômeno da fadiga e dos procedimentos de cálculos necessários. Cálculos esses que serão realizados através de métodos analíticos e do emprego do Ftool para determinação dos momentos fletores devido às cargas permanentes e móveis no meio do vão das vigas analisadas. Para os cálculos e verificação à fadiga são utilizados modelos teóricos de pontes com sistemas estruturais de pontes com duas, três e cinco longarinas biapoiadas com vãos L de 10 metros (m), 15 m e 20 m. Ademais, são considerados dois cenários de cálculo, onde no Cenário 1 são consideradas apenas as cargas dos veículos reais de 2 a 6 eixos; e no Cenário 2 são consideradas, além das cargas dos veículos reais, a carga distribuída de 5 kN/m2 representando os veículos que possam trafegar nas partes de trás e da frente dos veículos analisados. Baseado nisso, ao fim deste trabalho chegou-se às seguintes conclusões. Os valores de dano devido à fadiga calculado para o concreto foram diminutos, sendo assim, considerados desprezíveis em todos os modelos analisados e em ambos os Cenários 1 e 2. Conforme descrito em outros trabalhos encontrados na literatura, os efeitos deletérios da fadiga são mais perceptíveis na armadura longitudinal do que no concreto em si. Com isso, os tempos de vida útil à fadiga encontrados para a armadura merecem atenção pelo fato de em alguns casos ser inferior ao tempo médio de projeto de 75 anos. Além disso, o aumento do vão faz com que as pontes apresentassem maior tempo de vida útil à fadiga. Ademais, as pontes com 5 vigas mostraram-se as com maiores tempo de vida útil, sendo que pontes com 2 vigas não são recomendadas para locais com elevado tráfego de veículos pesados. Por fim, verificou-se que o trem-tipo normativo brasileiro é capaz de representar o tráfego atual de veículos pesadospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.description.sponsorshipId88882.426436/2019-01por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7101617534129526por


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