Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósitos de fibra de juta, carbono e vidro utilizando a técnica EBR

MACIEL, Luciana Pereira

Dissertação

Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósitos de fibra de juta, carbono e vidro utilizando a técnica EBR

The application of FRP (Fiber Reinforced Polymer) with the EBR (Externally Bonded Reinforcement) technique for repairing and reinforcing structures stands out due to the low density of the material and ease of application. In this case, the use of synthetic fibers is common, however, these fibers ar...

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Autor principal:	MACIEL, Luciana Pereira
Grau:	Dissertação
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Pará 2024
Assuntos:	Viga de concreto armado Reforço ao cisalhamento Fibras naturais Fibra de juta Reinforced concrete beam Shear reinforcement Natural fibers Jute fiber CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO ESTRUTURAS INFRAESTRUTURA
Acesso em linha:	https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16301

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spelling	ir-2011-163012024-07-26T19:35:38Z Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósitos de fibra de juta, carbono e vidro utilizando a técnica EBR MACIEL, Luciana Pereira LIMA NETO, Aarão Ferreira http://lattes.cnpq.br/0287664572311345 BANNA, Wassim Raja El http://lattes.cnpq.br/2005046563115507 https://orcid.org/0000-0002-5911-1368 https://orcid.org/0000-0001-5085-4352 Viga de concreto armado Reforço ao cisalhamento Fibras naturais Fibra de juta Reinforced concrete beam Shear reinforcement Natural fibers Jute fiber CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO ESTRUTURAS INFRAESTRUTURA The application of FRP (Fiber Reinforced Polymer) with the EBR (Externally Bonded Reinforcement) technique for repairing and reinforcing structures stands out due to the low density of the material and ease of application. In this case, the use of synthetic fibers is common, however, these fibers are considered inaccessible and harmful to the environment. This disadvantages raised studies on the replacement of synthetic fibers by natural fibers. Therefore, this work consists of the experimental analysis of the performance of composites of jute fibers as shear reinforcement. With that aim, seven reinforced concrete beams reinforced with FRP's were molded using the EBR technique, they were dimensioned with greater flexural strength in relation to the shear force and with transverse reinforcement positioned only in a section of the span, to induce shear failure in the region without stirrups. The beams are 2 meters long and have a cross section of (15x20) cm. One beam was not reinforced, to be used as a reference, one beam was reinforced with one layer of FRP with carbon fiber, one beam with two layers of FRP with glass fiber, two with hybrid FRP of layers of glass and jute fiber with three and four layers, and finally two beams with jute fiber FRP with two and three layers. The reinforcements were applied in strips along the length of the shear span of the elements, perpendicular to the axis of the beams, U-shaped. It was observed that the reinforcement with two layers of jute fiber presented a 48% increase in shear force of the beam in relation to the reference beam, this result was similar to that observed in the beam reinforced with one layer of carbon fiber. Other positive behaviors were observed in the other reinforced beams, such as cracking control, increase in maximum shear force and containment of vertical displacement in relation to the reference beam. The experimental results were compared to theoretical results calculated according to ABNT NBR 6118 (2004), ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004), ACI 440.2R (2017) and fib 90 (2019). After analysis, the initial results of this research demonstrate the viability for other in-depth studies on the use of jute fibers in shear reinforcement of reinforced concrete beams. A aplicação de FRP (Polímero Reforçado com Fibras) com a técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement) para reparo e reforço de estruturas se destaca devido à baixa densidade do material e facilidade de aplicação. Neste caso, é comum o uso de fibras sintéticas, entretanto, estas fibras são consideradas pouco acessíveis e nocivas ao meio ambiente. Isto deu impulso à estudos acerca da substituição das fibras sintéticas pelas fibras naturais. Diante disso, este trabalho consiste na análise experimental do desempenho de compósitos de fibras de juta como reforço ao cisalhamento. Para tanto, foram moldadas sete vigas de concreto armado reforçadas com FRP’s utilizando a técnica EBR, dimensionadas com maior resistência à flexão em relação à força cortante e com as armaduras transversais posicionadas somente em um trecho do vão, para induzir a ruptura por cisalhamento na região sem estribos. As vigas possuem 2 metros de comprimento e seção transversal de (15x20) cm. Uma viga não foi reforçada, para ser utilizada como referência, uma viga foi reforçada com uma camada de FRP com fibra de carbono, uma viga com duas camadas de FRP de fibra de vidro, duas com FRP híbrido de camadas de fibra de vidro e juta com três e quatro camadas, e, por fim, duas com FRP de fibra de juta com duas e três camadas. Os reforços foram aplicados em faixas ao longo do comprimento do vão de cisalhamento dos elementos, perpendiculares ao eixo das vigas, em U. Observou-se que o reforço com duas camadas de fibra de juta apresentou 48% de incremento de força cortante da viga em relação à viga de referência, resultado similar ao observado na viga reforçada com uma camada de fibra de carbono. Outros comportamentos positivos foram observados nas outras vigas reforçadas, como controle de fissuração, aumento de força cortante máxima e contenção de deslocamento vertical em relação à viga de referência. Os resultados experimentais foram comparados a resultados teóricos calculados conforme as normas ABNT NBR 6118 (2004), ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004), ACI 440.2R (2017) e fib 90 (2019). Após análise, os resultados iniciais desta pesquisa demonstram viabilidade para outros estudos aprofundados sobre a utilização de fibras de juta em reforços ao cisalhamento de vigas de concreto armado. UFPA - Universidade Federal do Pará 2024-05-23T17:55:18Z 2024-05-23T17:55:18Z 2022-10-18 Dissertação MACIEL, Luciana Pereira. Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósitos de fibra de Juta, carbono e vidro utilizando a técnica EBR. Orientador: Aarão Ferreira Lima Neto; Coorientador: Wassim Raja El Bana. 2022. [17], 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16301. Acesso em:. https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16301 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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Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósitos de fibra de juta, carbono e vidro utilizando a técnica EBR

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