Dissertação

{pt_PT=Comportamento mecânico de ligações aparafusadas de compósitos FRP a temperatura elevada} {} EVALUATED

{pt=Os materiais compósitos de polímero reforçado com fibras (FRP) são utilizados na construção civil desde os anos 40 do séc. XX. Desde então, apresentaram um desenvolvimento considerável, tornando-se mais eficientes e economicamente viáveis para aplicações em diversas indústrias. Atualmente, os compósitos FRP constituem uma alternativa viável aos materiais estruturais tradicionais na indústria da construção, sobretudo graças à sua durabilidade e resistência à corrosão. Com a crescente utilização surge a necessidade de aprofundar o conhecimento sobre o seu comportamento estrutural face a diferentes tipos de solicitação e ambientes. Esta dissertação visa investigar o comportamento mecânico de ligações aparafusadas sujeitas a temperaturas elevadas. Para isso, foram realizados ensaios de sobreposição dupla em provetes de polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP) com duas disposições geométricas distintas, sujeitos a seis níveis de temperatura desde ~20ºC até 200ºC, permitindo avaliar o seu desempenho desde a temperatura ambiente até ser ultrapassada a temperatura de transição vítrea (Tg). Os resultados indicam que os dois modos de rotura observados, shear-out e esmagamento, são condicionados pela distância do parafuso ao bordo livre, não variando com temperatura. Por outro lado, como esperado, o aumento da temperatura leva a uma diminuição da resistência, particularmente na gama de temperaturas que inclui a transição vítrea. Nos provetes com rotura por esmagamento, observou-se uma pseudo-ductilidade considerável, aumentando não monotonicamente com a temperatura. Importa ainda referir que os resultados mostram que, para o material utilizado, os parâmetros geométricos mínimos preconizados pela CEN/TS 19101 não garantem, como pretendido, uma rotura por esmagamento das ligações aparafusadas., en=Fibre-reinforced polymer (FRP) composite materials have been used in construction since the 1940s. Since then, they have developed considerably, becoming more efficient and economically viable for applications in various industries. Today, FRP composites are a viable alternative to traditional structural materials in the construction industry, mainly thanks to their durability and corrosion resistance. Their increased use requires a better knowledge of their structural behaviour under different types of loading and environment. This dissertation aims to investigate the mechanical behaviour of bolted connections subjected to high temperatures. To this end, double-lap tests were carried out on glass fibre reinforced polymer (GFRP) specimens, with two different geometries, subjected to six temperature levels, from ~20ºC to 200ºC, allowing to assess their performance from room temperature until the expected glass transition temperature was exceeded. The results indicate that the two failure modes observed, shear-out and bearing, are conditioned by the distance from the bolt to the free edge of the connection, and do not change with temperature. On the other hand, as expected, an increase in temperature leads to a decrease in strength, particularly in the temperature range where the glass transition occurs. The specimens that presented bearing failure showed considerable pseudo-ductility, which varied non-monotonically with the temperature. It should also be noted that the results show that, for the material used, the minimum geometric parameters recommended by CEN/TS 19101 do not guarantee bearing failure of the bolted connections, as intended in that document. }
{pt=compósitos FRP, ligações aparafusadas, temperatura elevada, esmagamento, shear out, ensaio de sobreposição dupla, en=FRP composites, Bolted connections, elevated temperature, double-lap test, Bearing, Shear-out}

novembro 27, 2023, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

João Pedro Lage da Costa Firmo

Departamento de Engenharia Civil, Arquitetura e Ambiente (DECivil)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

José Manuel Cabecinhas de Almeida Gonilha

Departamento de Engenharia Civil, Arquitetura e Ambiente (DECivil)

Professor Auxiliar Convidado