Dissertação

{pt_PT=Lajes de betão armado com materiais GFRP - Estudo experimental e numérico} {} EVALUATED

{pt=A utilização crescente de materiais compósitos de polímeros reforçados com fibras (FRP) em Engenharia Civil explica-se pelas inúmeras vantagens que estes materiais apresentam em relação aos materiais tradicionais, nomeadamente o aço. Os FRPs, mais concretamente os varões reforçados com fibras de vidro (GFRP), são uma boa opção em peças de betão armado, aliando a vantagem de não apresentar corrosão ao seu peso próprio reduzido e elevada resistência. Contudo, tratando-se de um material recente, é relativamente escasso o conhecimento do comportamento estrutural de elementos de betão armado com varões de GFRP. No presente trabalho apresenta-se um estudo numérico e experimental sobre o comportamento estrutural de lajes armadas com varões de GFRP quando sujeitas a carregamentos concentrados de elevada magnitude, característicos do dimensionamento de obras de arte. O estudo experimental consistiu em dois ensaios de flexão das lajes fabricadas à escala real com armadura interior e cantoneiras no seu contorno, ambas de GFRP. Em cada ensaio experimental foi avaliada a resposta mecânica em função do nível de carregamento aplicado, nomeadamente em termos de curvas de carga-deslocamento, rigidez, padrões de fendilhação e modos de rotura e, por fim, comparando-se as previsões numéricas com os resultados experimentais obtidos.Os resultados apresentados mostram que é possível dimensionar uma laje em betão armado utilizando varões de GFRP, em substituição dos tradicionais varões de aço nervurado, tendo em atenção o excelente comportamento obtido em serviço e até à rotura, com resistências últimas nos ensaios cerca de duas vezes superiores aos valores requeridos por um dimensionamento regulamentar., en=Fibre reinforced polymers (FRPs), more specifically glass-FRP (GFRP) bars, are an interesting alternative to be used as internal reinforcement in concrete structural elements, combining the advantage of being non-corrodible with reduced self-weight and very high strength. This study presents the results of concrete slabs reinforced with GFRP bars when subjected to concentrated loads, typically adopted for designing bridge decks. The slabs’ design was based on a numerical model to evaluate the design internal forces and simulate the steps of the experimental study. Two flexural tests were performed, by loading real scale concrete slab prototypes internally reinforced with GFRP bars and angle GFRP profiles along the perimeter. In each experimental test, the prototypes mechanical behaviour was recorded during the loading sequence, namely the load-deflection curves, tension-extension curves, concrete crack patterns, and ultimate resistance and failure modes. These results are discussed and compared with the numerical predictions. Based on the two preformed tests and numerical investigations it is possible to confirm that reinforced concrete slabs can be designed using GFRP bars, in view of the excellent in service behaviour attained and failure loads reported, about two times higher than the required standard design loads.}
{pt=Betão armado, GFRP, comportamento estrutural, estudo experimental., en=Reinforced concrete, GFRP, structural behaviour, experimental study.}

Dezembro 10, 2019, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

José Joaquim Costa Branco de Oliveira Pedro

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

João Pedro Lage da Costa Firmo

CERIS - Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability

Investigador Pós-Doutoramento