Simulação numérica do comportamento de peças fletidas reforçadas com PRFC

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Medeiros, Mariana Varela de
• Orientador(a): Campos Filho, Americo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Estruturas de concreto armado; Reforço de estruturas; Elementos finitos
• Palavras-chave em Inglês: Reinforced concrete structures; Strengthening; Contact finite elements
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/198359

O reforço e a reabilitação de estruturas de concreto com a utilização de polímeros reforçados com fibras de carbono (PRFC) se consolidou como uma atraente alternativa para obras civis. Alguns fatores que levaram a um maior uso deste material são suas excelentes propriedades mecânicas, seu baixo peso específico e por, diferentemente do aço, não apresentar corrosão. A evolução deste tipo de reforço e da tecnologia do concreto como um todo, exigem métodos de análise mais refinados. Por isto, propõe-se realizar a modelagem computacional de vigas submetidas à flexão com sistemas de reforço de PRFC, através do método dos elementos finitos (MEF), utilizando o software comercial ANSYS. Abordam-se os métodos com PRFC externamente aderido à superfície de concreto, externally bonded (EB), e o método com laminados embutidos no cobrimento da peça, near surface mounted (NSM). As não linearidades físicas dos materiais envolvidos são incluídas. Um enfoque especial é dado ao comportamento da aderência entre a estrutura e o reforço, através de elementos de contato e de modelos de zona coesiva bilineares disponibilizados pelo programa. Desta maneira, podem ser detectados nas simulações computacionais, modos de ruptura prematuros que ocorrem por destacamento do reforço e que muitas vezes limitam o aproveitamento das propriedades de resistência do PRFC. Foram testadas vigas em concreto armado sem reforço, vigas com reforço EB e também vigas com reforço NSM. Os modelos numéricos desenvolvidos mostraram-se capazes de prever tanto o comportamento instantâneo das vigas em concreto armado reforçadas com PRFC, analisado através das curvas carga x deslocamento, como o modo e carga de ruptura.