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Título: Análise da eficiência de compósitos de fibra de carbono utilizados como reforço estrutural em pilares esbeltos de concreto armado
Título(s) alternativo(s): Analysis of the efficiency of carbon fiber components used as structural reinforcement in thin columns of reinforced concrete
Autor(es): Mendes, Ana Paula
Clivatti, Nathália
Araujo, Sophia Karolina de
Orientador(es): Mazer, Wellington
Palavras-chave: Colunas
Fibras de carbono
Concreto armado
Resistência de materiais
Engenharia civil
Columns
Carbon fibers
Reinforced concrete
Strength of materials
Civil engineering
Data do documento: 23-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: MENDES, Ana Paula; CLIVATTI, Nathália; ARAUJO, Sophia Karolina de. Análise da eficiência de compósitos de fibra de carbono utilizados como reforço estrutural em pilares esbeltos de concreto armado. 2016. 60 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: As estruturas de concreto, em geral, possuem uma vida útil limitada, sendo que após este período pode ser necessário uma intervenção. Entretanto, muitas estruturas ainda jovens têm o período de vida útil reduzido devido a problemas patológicos. As peças esbeltas apresentam maior vulnerabilidade a ataques de agentes agressivos, pois podem não possuir reservas suficientes para enfrentá-los, além de serem mais flexíveis e consequentemente estarem suscetíveis a maiores deformações. O reforço de uma estrutura tem como principal finalidade a restauração da segurança e garantia da durabilidade durante sua vida útil. Os polímeros reforçados com fibras são uma alternativa para reforço de estruturas, pois apresentam propriedades como resistência à tração e à corrosão, baixo peso específico, bom amortecimento ao choque e isolamento eletromagnético. Porém, apesar disso, seu uso ainda não é muito difundido na construção civil. Nesse sentido, a utilização como reforço estrutural deve ser estudada nos diferentes componentes das estruturas, a fim de avaliar sua eficiência e propagar suas vantagens em relação a outros métodos, visto que ainda existe certa dificuldade de aceitação no mercado principalmente em relação ao custo. Esta pesquisa tem como finalidade analisar a eficiência dos compósitos de fibra de carbono utilizados como reforço estrutural em pilares esbeltos de concreto armado, através de ensaios de compressão em pilares sem reforço e com uma, duas e três camadas de reforço com fibra de carbono, cujo reforço é garantido pelo confinamento das peças. A fim de medir a deformação dos pilares, foram posicionados dois transdutores de deslocamento digitais em eixos perpendiculares à seção transversal. Analisou-se que há um incremento na capacidade de carga com a aplicação de uma camada fibra de carbono em relação ao pilar sem reforço, porém, a resistência não é crescente em função do aumento de camadas. Os pilares revestidos com fibra se mostraram mais dúcteis, tendo capacidade de reverter a deformação após o alívio da carga.
Abstract: Concrete structures, in general, have a limited useful life, and after this period, an intervention is necessary. However, many structures while still young have their shelf life time reduced due to pathological problems. Slender pieces are more vulnerable to attack by aggressive agents, as they may not have enough reserves to deal with them, as well as being more flexible and consequently more susceptible to bigger deformation. The reinforcement of a structure has as main purpose the restoration of the safety and guarantee of the durability during its useful life. Fiber reinforced polymers are an alternative for reinforcing structures, as they have properties such as tensile strength, corrosion resistance, low specific weight, good shock damping and electromagnetic insulation. Despite this, its use is not yet widespread in civil construction. In this sense, its use as structural reinforcement must be studied in different components of structures, in order to evaluate its efficiency and to propagate its advantages in comparison to other methods, since there is still some difficulty of acceptance in the market mainly due to the cost. This research aims to analyze the efficiency of carbon fiber composites used as structural reinforcement in thin columns of reinforced concrete, through compression tests on columns without reinforcement and with one, two and three layers of carbon fiber, whose reinforcement is guaranteed by the confinement of the pieces. In order to measure the deformation of the columns, two digital meter clocks were positioned on the axes perpendicular to the transversal sections. It was analyzed that there is an increase in the load capacity with the application of one layer of carbon fiber compared to the column without reinforcement, however, the resistance does not increase with the addition of layers. The fiber-coated columns were more ductile, showing the ability to revert the deformation after the relief of the load.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9124
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