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FORTES, Adriano Silva. Vigas de concreto armado reforçadas com fitas de fibra de carbono. Orientação de Ivo José Padaratz.Dissertação (Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Catarina,Florianópolis,2000.
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Resumo

Neste trabalho estuda-se o comportamento de vigas de concreto armado reforçadas com polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC), designado fita de fibra de carbono. Esse reforço das vigas dá-se mediante a técnica de colagem, com adesivo epoxídico, no banzo tracionado das peças. Pretende-se, também, verificar a possibilidade de utilização da fita de fibra de carbono inserida no concreto fresco, como parte da armadura. Inicialmente, elaborou-se uma revisão bibliográfica dos principais materiais e procedimentos utilizados em reparo e reforço de elementos estruturais de concreto armado. Apresentam-se os mais recentes estudos experimentais referentes a reforço de vigas de concreto armado, realizados por outros pesquisadores. Na seqüência, apresenta-se um estudo experimental de nove vigas de concreto armado de seção transversal "T", de tamanho real, para avaliar o comportamento das peças segundo as técnicas propostas. Dividiram-se os ensaios em cinco grupos. No primeiro com duas vigas de referência, utiliza-se apenas a armadura convencional. O segundo apresenta uma viga que difere das vigas de referência apenas pela colocação de uma fita de fibra de carbono inserida no concreto fresco sobre a armadura convencional (segunda camada). O terceiro grupo é composto por uma viga reforçada com duas fitas de fibra de carbono. O quarto grupo possui duas vigas reforçadas com uma fita de fibra de carbono. Estas vigas foram reforçados antes da aplicação de carregamento, viga monolítica. O quinto grupo foi formado por três vigas ensaiadas em duas etapas: na primeira etapa, foram aplicados níveis de carga diferentes para cada viga e, após a retirada das cargas, foram executados os reforços e, novamente, submeteram-se as vigas a um carregamento progressivo, até que fosse atingida a ruína. Os resultados experimentais e numéricos obtidos, indicam a viabilidade técnica dos procedimentos de reforços propostos, representando um ganho significativo da capacidade de carga e da rigidez à flexão das peças.

Abstract

This work presents a study carried out to investigate the behaviour of reinforced concrete beams using reinforced polymer with carbon fibers, designated by fiber carbon ribbon, glued in the lower part of the beam with an epoxy adhesive. It also intends to verify the feasibility of using carbon fiber ribbon as part of the main reinforcement therefore being inserted in the beam while the concrete is still fresh. A literature review on the main materials and procedures used for repairing and rehabilitating structural elements of reinforced concrete is presented as well as the recent studies on rehabilitation of concrete beams. An experimental study of 9 full-scale reinforced concrete beams of T cross-section is carried out to evaluate the behaviour according to the proposed techniques. The tests are divided into 5 groups: (i) two reference beams using conventional reinforcement only; (ii) a beam differing from the reference beams due to the fact that a carbon fiber ribbon was inserted in the fresh concrete (as a second layer) of the conventional reinforcement; (iii) a reinforced beam with two carbon fiber ribbons bonded externally; (iv) two beams reinforced with one carbon fiber ribbon externally. The previous two beams were reinforced before load was applied, behaving as monolithic beam. Finally and (v) three beams subjected to different levels of cracking, unloanded, and only then reinforced with CFRP ribbons. Experimental and numeric results indicated that the procedures for CFRP reinforcements proposed here produce a significant increase in the load capacity and flexural rigidity of specimens.
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