Reforço estrutural a força cortante em vigas de concreto armado por meio de colagem externa de mantas flexiveis de fibras de carbono (PRFC)

Abstract

Resumo: O reforço em estruturas de concreto armado tem sido cada vez mais utilizado na engenharia civil, devido a erros de projeto, falhas na execução, falta de manutenção, etc. Nos últimos anos, o método de reforço utilizando-se mantas flexíveis de fibras de carbono vem sendo utilizado como uma alternativa para o reforço à força cortante. Este trabalho analisa o comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas à força cortante por meio de mantas flexíveis unidirecionais de fibra de carbono (PRFC), coladas às laterais da viga. Dois grupos de vigas foram estudados, no grupo I três vigas foram executadas com concreto convencional, e no grupo 2 quatro vigas foram executadas com concreto de alta resistência à compressão. As vigas dos grupos 1 e 2 foram reforçadas em arranjos diferentes para incrementar a resistência em relação à força cortante. As vigas do grupo 1 foram reforçadas com PRFC aplicado em folhas posicionadas nos terços do vão próximos aos apoios, com as fibras a 90° e a 45° em relação ao eixo longitudinal. As vigas do grupo 2 foram reforçadas com PRFC aplicado em folhas nas laterais, ao longo do vão, e em tiras de PRFC enlaçando a viga em "U" ou enlaçando a viga por completo. Os resultados desta pesquisa comprovaram a eficiência do método de reforço ao esforço cortante de vigas em concreto armado utilizando-se PRFCAbstract: The reinforcement of concrete structures has being used in civil engineering due to problems such as errors in design or construction, no maintenance, etc. In the last years, the reinforcement method with carbon fiber sheets has being used for alternative of shear reinforcement. This paper studies the shear behavior of reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber reinforced plastic (CFRP). Two groups of beams were studied, in group 1 three beams were executed with conventional concrete, and in the group 2 four beams were executed with high performance concrete. The beams were strengthened in different configurations to improve in shear strengthening. The first group was strengthened with CFRP by sheets with fibers in 90° and 45° with the longitudinal axe. The beams of group 2, were strengthened with CFRP by sheets glued throughout the span, and strengthened with CFRP strips "U" or strips with the anchors on the top of the beam. The results of this research shown the effectiveness of the method of reinforcement in reinforced concrete beam with CFR