Solução numérica para previsão do comportamento de vigas de concreto armado reforçadas com laminados de PRF

Abstract

Polímeros Reforçados com Fibras começaram a ser empregados no reforço de estru-turas de concreto armado na década de 80 e, desde então, muitos avanços relativos a esta técnica de reforço ocorreram, desde a variação das fibras formadoras do compó-sito de reforço até a aplicação de protensão nos laminados para um melhor aprovei-tamento da sua resistência à tração. Visando desenvolver uma solução analítica para prever o comportamento de vigas de concreto armado reforçadas com laminados PRF uma solução não-linear foi proposta, assumindo um diagrama momento-curvatura com resposta tri-linear para a seção transversal, com estágios determinados pela fis-suração do concreto, escoamento do aço e capacidade última do elemento reforçado. A partir do diagrama momento-curvatura da seção transversal do elemento reforça-do são obtidas as deflexões, por dupla integração, e são geradas as respostas carga-deslocamento. A análise numérica foi realizada através do software Matlab® e os resultados numéricos gerados se mostraram compatíveis quando comparados com os obtidos experimentalmente, através de ensaios de flexão em vigas de concreto armado reforçadas com laminados de PRFC protendidos e não-protendidos.

Fiber Reinforced Polymers (FRP) started to be used as structural post-strengthening for reinforced concrete structures at 80’s and a notable progress regarding the use of these new generation of post-strengthening materials happened since then.Aiming to develop an analytical solution to describe the behavior of reinforced concrete bea-ms post-strengthened with FRP systems, a non-linear solution based on a tri-linear moment-curvature response was proposed.The three stages of the moment-curvature diagram are determined by concrete cracking, steel yielding and ultimate capacity of the cross section. The load-deflection responses of the post-strengthened beams are obtained by double integration of the moment-curvature curves. The analytical procedure was implemented through the Matlab® software and the numerical results perfectly agree with experimental results obtained through bending tests realized in concrete beams post-strengthened with post-tensioned and non post-tensioned CFRP strips.