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dc.creatorBorowski, Gustavo da Costa
dc.date.accessioned2019-05-03T19:04:24Z
dc.date.available2019-05-03T19:04:24Z
dc.date.issued2018-12-18
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/16367
dc.description.abstractReinforcement systems with carbon fiber composites may be employed for restoring the strength of a structural member, or to strengthen a structure to resist increased loading due to changes in structure utilization. In Brazil, there are still no technical standards that directly address the procedures for implementing reinforcements with carbon fibers, opening a wide field of study. The main models employed in the design of shear reinforcements with carbon fiber reinforced polymers are to use the analogy with steel reinforcement, considering that the reinforcement adds a portion to the resistive force to this effort. However, when deep beams are analyzed, they belong to regions of discontinuity, where the hypothesis of flat sections is no longer valid and other factors intervene in the behavior of the structure, being able to use the method of strut-and-tie to analyze structural elements. The main objective of this work is to study the mechanical behavior of reinforced concrete deep beams with carbon fiber composite subjected to concentrated loads, aiming to collaborate with the consolidation of theoretical models for the dimensioning of these structures. The methodology includes an initial stage to carry out a bibliographic review, followed by an experimental phase with the test of 36 beams and, following the accomplishment of numerical analyzes using the Finite Element Method. The experimental study was composed of three series of beams, varying the a / d ratio with values of 0.92, 1.7 and 2.4. Each series was composed of four different configurations of three identical specimens: beam without stirrups, beam with steel stirrups, beam with shear reinforcement in reinforced composite with carbon fibers and beam with steel stirrups and reinforcement to the shear force in reinforced composite with carbon fibers. The results showed the importance in considering the a / d ratio in the verification of the shear strength and confirmed the reinforcement efficiency. In addition, the confinement action of the reinforcement involving the whole beam contributed to the resistance of both the concrete and the complementary mechanisms to the trellis, being quantified as a function of the plot Vc and the ratio a / d. Finally, it is proposed to apply the strut-in-tie method using standard parameters, highlighting the need to consider the contribution of concrete tensile strength, interlocking of aggregates and the pin effect in the shear force resistant.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectForça cortantepor
dc.subjectReforçopor
dc.subjectPRFCpor
dc.subjectVigas curtaspor
dc.subjectBielas e tirantespor
dc.subjectShear forceeng
dc.subjectReinforcementeng
dc.subjectCFRPeng
dc.subjectDeep beamseng
dc.subjectStrut-in-tieeng
dc.titleEstudo experimental e numérico de vigas curtas reforçadas com PRFC à força cortantepor
dc.title.alternativeExperimental and numerical study of deep beams reinforced with CFRP to shear strengtheng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoOs sistemas de reforço com compósitos de fibras de carbono podem ser empregados para a restauração da resistência de um elemento estrutural, ou para reforçar uma estrutura para resistir a um aumento de carregamentos devido a alterações na utilização da estrutura. No Brasil ainda não existem normas técnicas que abordem diretamente os procedimentos de execução de reforços com fibras de carbono, abrindo um vasto campo de estudo. Os principais modelos empregados no dimensionamento de reforços à força cortante com polímeros reforçados com fibras de carbono consistem em utilizar a analogia com a armadura de aço, considerando que o reforço acrescenta uma parcela à força resistiva a este esforço. Entretanto, quando se analisam vigas curtas consta-se que as mesmas pertencem a regiões de descontinuidade, onde a hipótese das seções planas não é mais válida e outros fatores passam a intervir no comportamento da estrutura, podendo empregar o método de bielas e tirantes para analisar esses elementos estruturais. O objetivo principal deste trabalho é estudar o comportamento mecânico de vigas curtas de concreto armado reforçadas à força cortante com compósito de fibras de carbono submetidas a cargas concentradas, visando colaborar com a consolidação de modelos teóricos para o dimensionamento dessas estruturas. A metodologia contempla uma etapa inicial destinada à realização de uma revisão bibliográfica, seguindo-se de uma fase experimental com o ensaio de 36 vigas e, na sequência a realização de análises numéricas com o emprego do Método dos Elementos Finitos. O estudo experimental foi composto de três séries de vigas, variando a razão a/d com os valores de 0,92, 1,7 e 2,4. Cada série foi composta de quatro configurações diferentes de três exemplares iguais: viga sem estribos, viga com estribos de aço, viga com reforço à força cortante em compósito reforçado com fibras de carbono e viga com estribos de aço e reforço à força cortante em compósito reforçado com fibras de carbono. Os resultados mostraram a importância em considerar a razão a/d na verificação da resistência à força cortante e confirmaram a eficiência do reforço. Além disso, a ação de confinamento do reforço envolvendo toda a viga contribuiu para a resistência, tanto do concreto quanto dos mecanismos complementares à treliça, sendo quantificado em função da parcela Vc e da razão a/d. Por fim, propõem-se a aplicação do método de bielas e tirantes por meio de parâmetros padronizados, destacando-se a necessidade de se considerar a contribuição da resistência à tração do concreto, o intertravamento dos agregados e o efeito pino na parcela resistente à força cortante.por
dc.contributor.advisor1Rizzatti, Eduardo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2907271596071103por
dc.contributor.referee1Santos Neto, Almir Barros da Silva
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5418069223727965por
dc.contributor.referee2Lübeck, André
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7511022637484145por
dc.contributor.referee3Sánchez Filho, Emil de Souza
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7266906180520143por
dc.contributor.referee4Silva Filho, Júlio Jerônimo Holtz
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6646769381485124por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1196186120309575por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Civilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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