Dissertação

{pt_PT=Simulação numérica do comportamento ao fogo de elementos de betão reforçados com varões em compósito de GFRP} {} EVALUATED

{pt=O principal objectivo desta dissertação consistiu em estudar numericamente o comportamento ao fogo de lajes armadas com varões de GFRP. Assim, foram modeladas cinco faixas de laje em que se avaliou a influência do recobrimento e a existência ou não de emendas na zona directamente exposta ao calor, com diferentes comprimentos de sobreposição. O estudo numérico dividiu-se em três análises distintas: (i) uma análise mecânica, em que as lajes foram sujeitas à flexão a Tambiente; (ii) uma análise térmica, em que as lajes foram sujeitas à curva da norma ISO 834; e (iii) uma análise termomecânica, em que foi avaliada a resposta à flexão das lajes sujeitas ao fogo. Os modelos contemplaram duas abordagens ao problema da aderência entre os varões e o betão: (i) aderência perfeita e (ii) uma lei de aderência que contempla a sua diminuição com o aumento da temperatura. Nos modelos mecânicos, as lajes simuladas apresentaram rigidezes e resistências mais elevadas do que as lajes experimentais. Os modelos termomecânicos previram com razoável precisão o comportamento mecânico das lajes testadas; os resultados obtidos confirmam que as lajes armadas com varões de GFRP contínuos apresentam resistência ao fogo significativa (cerca de 120 minutos), desde que as ancoragens dos varões permaneçam relativamente frias e que a existência de emendas expostas directamente ao fogo reduz este tempo para cerca de 20 minutos. Verificou-se ainda que as curvas bond-slip utilizadas nos modelos sobrestimam ligeiramente a aderência na interface varão-betão. , en=The main of this dissertation was to numerically investigate the fire behaviour of GFRP-reinforced concrete slabs. Accordingly, five slab strips were modelled to evaluate the influence of the concrete cover and the existence of lap splices directly exposed to heat with two different overlap lengths. The investigation was divided in three phases: (i) a mechanical analysis, in which the slabs were subjected to a mechanical load at ambient temperature; (ii) a thermal analysis, in which the ISO 834 standard curve was applied to the slabs, and (iii) a thermo-mechanical analysis in which the fire behaviour of the slabs was assessed. Two different approaches were followed regarding the bond between the rebars and the concrete: (i) a “perfect” bond and (ii) a bond-slip relation that takes into account the degradation of the bond properties with the increasing temperature. Concerning the mechanical models, the simulated slabs showed systematically higher stiffness and resistance than the slabs tested experimentally. The thermo-mechanical models were able to predict with a reasonable degree of accuracy the mechanical behaviour of the slabs under fire exposure; the results obtained confirm that the GFRP-RC slabs with continuous reinforcement exhibit substantial fire resistances (about 120 minutes) provided that the anchorage zones of the rebars remain comparably cold. It was also confirmed that the presence of lap splices directly exposed to heat significantly decreases the fire resistance to about 20 minutes. The results obtained also show that the bond-slip relations that were used may have overestimated the performance of the interface. }
{pt=polímero reforçado com fibras de vidro, comportamento ao fogo, estudo numérico, aderência., en=glass fibre reinforced polymers, numerical study, fire behaviour, bond.}

Novembro 17, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Pedro Ramôa Ribeiro Correia

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Mário Rui Tiago Arruda

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Colaborador Docente