Cisalhamento em vigas de concreto armado com armadura transversal interna contínua
Reinforced concrete elements can suffer high bending and shear forces, either due to high loads, type of construction or architectural limitation, thus requiring a high longitudinal and transverse reinforcement rate, which can lead to conflicts between the two reinforcements, resulting in reduced pr...
| Autor principal: | SOUZA, Diego Ferreira de |
|---|---|
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Pará
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13408 |
| id |
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ir-2011-134082021-08-24T19:17:45Z Cisalhamento em vigas de concreto armado com armadura transversal interna contínua SOUZA, Diego Ferreira de LIMA NETO, Aarão Ferreira http://lattes.cnpq.br/0287664572311345 https://orcid.org/0000-0002-5911-1368 Vigas de concreto armado Cisalhamento Armadura de cisalhamento Resistência ao cisalhamento CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO ESTRUTURAS INFRAESTRUTURA Reinforced concrete elements can suffer high bending and shear forces, either due to high loads, type of construction or architectural limitation, thus requiring a high longitudinal and transverse reinforcement rate, which can lead to conflicts between the two reinforcements, resulting in reduced productivity during the reinforcement work of the element. As a way to solve this reinforcement conflict, some researchers applied to reinforced concrete elements internal shear reinforcement, in other words, these reinforcements are positioned between the bending reinforcement bars, thus eliminating the conflict between the transverse and longitudinal bars and aiding the productivity of the reinforcement work, as this type of elements could be prefabricated and positioned as designed. However there are no normative standards that indicate the use of internal stirrups. Studies conducted on the subject indicated that the internal stirrups need an auxiliary device, as recommended by NBR 6118 (2014), which would help in the anchorage and allow the transfer of shear forces to the concrete without the delamination effect. Currently, few studies evaluate the performance of the transverse reinforcement with inclinations between 45º and 90º, where inclined stirrups provide better ductility and reduced stresses on compression struts. Therefore, this research presents a type of internal transverse reinforcement, tested in an experimental program and compared with closed-loop stirrups. The experimental program was carried out with a total of 5 beams of reinforced concrete, one as a reference with closed-loop stirrups, and the other 4 with internal stirrups; the main variables were: the inclination of the internal transverse reinforcement at 60º and 90º; and the number of legs of internal transverse reinforcement, keeping the same transverse reinforcement ratio. As results, this paper presents graphs of displacements, bending and shear reinforcement and concrete deformations, cracking maps and failure surfaces, and the last loads observed in the tests were compared with the theoretical loads estimated by different normative recommendations. As conclusions, it was observed that the internal stirrups have great potential in their use, as they present greater ductility and resistance compared to the closed-loop stirrup currently used. The results of inclined internal stirrups showed an increase of up to 14% when compared to the reference beam. Elementos de concreto armado podem sofrer elevados esforços de flexão e cisalhamento, seja por carregamentos elevados, tipo de construção ou limitação arquitetônica, necessitando assim de uma elevada taxa de armadura longitudinal e transversal o que pode acarretar em conflitos das duas armaduras gerando redução em produtividade durante a armação do elemento. Como forma de solucionar esse conflito de armaduras alguns pesquisadores aplicaram em elementos de concreto armado armaduras de cisalhamento internas, ou seja, essas armaduras ficam posicionadas entre as barras da armadura de flexão eliminando assim o conflito entre as barras transversal e longitudinais e auxiliando na produtividade da armação já que esse tipo de armadura pode ser pré-fabricada e posicionada na localização de projeto. Entretanto não existem recomendações normativas que indiquem a utilização de estribos interno. Estudos realizados sobre o tema apontaram que os estribos internos necessitam de um dispositivo, conforme recomendação da NBR 6118 (2014) que auxilie na ancoragem e permita a transferência dos esforços de cisalhamento para o concreto sem que ocorra o efeito de delaminação. Atualmente poucas pesquisas avaliam o desempenho da armadura transversal com inclinações entre 45º e 90º, onde estribos inclinados proporcionam melhor ductilidade e redução dos esforços nas bielas de compressão. Diante disso essa pesquisa apresenta um tipo de armadura transversal interna, testada em um programa experimental e comparada com estribos fechados. O programa experimental foi realizado com um total de 5 vigas faixa de concreto armado, sendo uma de referência com estribos fechados e as outras 4 com estribos internos, onde as principais variáveis foram a inclinação das armaduras transversais internas em 60º e 90º e a quantidade de pernas verticais da armadura transversal interna utilizada, mantendo a taxa de armadura transversal. Como resultados, são apresentados gráficos de deslocamentos, deformações nas armaduras de flexão e cisalhamento e no concreto, mapas de fissuração e superfícies de ruptura, e foram comparadas as cargas últimas observadas nos ensaios com as cargas teóricas estimadas por diferentes recomendações normativas. Conclui-se então que os estribos internos apresentam grande potencial em sua utilização, já que apresentam maior ductilidade e resistência superiores em comparação com o estribo fechado utilizado atualmente, onde os estribos internos inclinados apresentaram ganho de até 14% em relação a viga de referência. 2021-08-24T19:17:26Z 2021-08-24T19:17:26Z 2019-09-24 Dissertação SOUZA , Diego Ferreira de . Cisalhamento em vigas de concreto armado com armadura transversal interna contínua. Orientador: Aarão Ferreira Lima Neto. 2019. xix, 64 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2021. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13408. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13408 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético Disponível na Internet via Sagitta |
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Repositório Institucional - Universidade Federal do Pará |
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Reinforced concrete elements can suffer high bending and shear forces, either due to high loads, type of construction or architectural limitation, thus requiring a high longitudinal and transverse reinforcement rate, which can lead to conflicts between the two reinforcements, resulting in reduced productivity during the reinforcement work of the element. As a way to solve this reinforcement conflict, some researchers applied to reinforced concrete elements internal shear reinforcement, in other words, these reinforcements are positioned between the bending reinforcement bars, thus eliminating the conflict between the transverse and longitudinal bars and aiding the productivity of the reinforcement work, as this type of elements could be prefabricated and positioned as designed. However there are no normative standards that indicate the use of internal stirrups. Studies conducted on the subject indicated that the internal stirrups need an auxiliary device, as recommended by NBR 6118 (2014), which would help in the anchorage and allow the transfer of shear forces to the concrete without the delamination effect. Currently, few studies evaluate the performance of the transverse reinforcement with inclinations between 45º and 90º, where inclined stirrups provide better ductility and reduced stresses on compression struts. Therefore, this research presents a type of internal transverse reinforcement, tested in an experimental program and compared with closed-loop stirrups. The experimental program was carried out with a total of 5 beams of reinforced concrete, one as a reference with closed-loop stirrups, and the other 4 with internal stirrups; the main variables were: the inclination of the internal transverse reinforcement at 60º and 90º; and the number of legs of internal transverse reinforcement, keeping the same transverse reinforcement ratio. As results, this paper presents graphs of displacements, bending and shear reinforcement and concrete deformations, cracking maps and failure surfaces, and the last loads observed in the tests were compared with the theoretical loads estimated by different normative recommendations. As conclusions, it was observed that the internal stirrups have great potential in their use, as they present greater ductility and resistance compared to the closed-loop stirrup currently used. The results of inclined internal stirrups showed an increase of up to 14% when compared to the reference beam. |
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