Pilares de betão armado reforçados com laminados de fibras de carbono

Um número elevado de edifícios construídos até ao início da década de 80 foram projectados sem atender ao efeito das acções horizontais. Por este motivo a ocorrência de acções sísmicas poderá introduzir nessa estruturas danos de intensidade elevada. Os pilares são os elementos que merecem especial atenção, dado que o seu colapso conduz, geralmente, à rotura global da estrutura. Com o objectivo de desenvolver técnicas que permitam reforçar pilares, de maneira mais eficaz e mais económica que as técnicas convencionais, foi elaborado o projecto de investigação apresentado envolvendo a aplicação de laminados de fibras de carbono no reforço dos referidos elementos estruturais. O reforço é constituído por laminados de fibras de carbono com 9.55C1.46 mm2 de secção transversal embutidos no betão de recobrimento dos elementos de pilar por intermédio da utilização de materiais epóxidos

Faixas de manta de CFRP no confinamento de elementos de pilar de betão armado

No presente trabalho de investigação foram efectuadas séries de ensaios de compressão uniaxial com elementos de pilar de betão armado de 600 mm de altura e com secção circular de 200 mm de diâmetro, cintados com diferentes arranjos de faixas de manta de fibras de carbono (CFRP). Foi analisada a influência da percentagem de armadura longitudinal, da classe resistente do betão, da rigidez da manta, da largura das faixas (W) e seu número ao longo da altura do elemento, e do número de camadas por faixa, no comportamento à compressão uniaxial de elementos de pilar de betão armado (ver Figura 1 e Tabela 1)

Partial versus full wrapping confinement systems for concrete columns

The present work aims to compare the confinement efficacy of full and partial wrapping of concrete elements under compression loads. The Mander et al. analytical model was modified to predict the compression stress-strain behaviour of concrete column elements partially confined by strips of CFRP lay-up sheets. The main results of the experimental program are presented and analysed. The model performance is assessed using the experimental results.MBT Bettor Portugal, S&P Clever Reinforcement. PRODEP action 5.3/N/199.014/0

Confinement efficacy of partial and full wrapped CFRP systems in RC column prototypes

Since the beginning of the nineties, fibre reinforced polymers (FRP) have been used to increase the load carrying capacity and the energy absorption capacity of reinforced concrete columns [1-5]. The high specific strength and stiffness, the low thickness and weight, and the high resistance to corrosion of FRP materials are favourable properties justifying the increase use of these composites in the structural upgrading [6]. The full wrapping FRP-technique is the most used to increase the load carrying capacity and the energy absorption capacity of reinforced concrete (RC) columns. However, preliminary tests with concrete elements submitted to direct compressive loading revealed that partial wrapping (strips of CFRP sheets) is a promising confinement technique [7]. Since in concrete columns deserving strengthening intervention there are always a certain percentage of steel hoops, the application of CFRP strips in-between the existent steel hoops can be an adjusted confinement technique with technical and economical advantages, when full wrapping is taken for basis of comparison. To assess the efficacy of the partial wrapping technique, 108 prototypes of RC columns were confined by distinct CFRP arrangements and tested under direct compression. The experimental program was designed to evaluate the influence of the following variables on the compression behavior: stiffness of the wet lay-up CFRP sheet; distance between CFRP strips; width of the CFRP strip; number of CFRP layers per each strip; concrete strength; percentage of the steel longitudinal and tranversal reinforcement ratios. The present work describes the experimental program and presents and analyzes the obtained results. Using the obtained experimental results, the applicability of a confinement model [8] was appraised for the RC columns partially wrapped.degussa PortugalS&P Clever ReinforcementPRODEP action 5.3/N/199.014/01

CFRP - Confined reinforced concrete elements subjected to cyclic compressive loading

The effectiveness of discrete and continuous CFRP wrapping arrangements for reinforced concrete (RC) short column subjected to monotonic and cyclic compressive loading is assessed in this work. The experimental program is composed of four series of RC columns with discrete wrapping arrangements and one series of full wrapped RC columns. Each series is composed of a monotonic and a cyclic test. Strain gauges were installed along the height of each column to measure the strain field in the CFRP during the test. The variation of the stiffness of the unloading and reloading branches of each loading cycle was determined. A constitutive model to simulate FRP-confined RC concrete elements subjected to cyclic compressive loading was developed and implemented into a computer program based on the finite element method. This model was appraised with the data obtained from the carried out experimental program.PRODEP action 5.3/N/199.014/01; S&P Clever Reinforcement and MBT Bettor Portuga

Geologia estrutural e estratigrafia dos Domos Donuts, Sequência Damara, Neoproterozóico, Namíbia

Os Domos Donuts são duas estruturas dômicas no noroeste da Namíbia, constituídas por uma espessa sucessão metassedimentar neoproterozóica da Sequência Damara. O mapeamento geológico destas estruturas mostrou um padrão de redobramento do tipo domos e bacias, porém com forma elíptica, gerado por dobras de escala quilométrica de duas fases de deformação. A primeira fase foi um encurtamento norte-sul e, a segunda, um encurtamento leste-oeste. A principal foliação é uma clivagem ardosiana plano axial, contemporânea à primeira fase e ao metamorfismo de fácies xisto verde, zona da biotita. Existe ainda uma terceira fase de deformação pouco expressiva, que reflete um encurtamento norte-sul. As principais litofácies que constituem as sucessões dos domos são debritos, turbiditos clássicos e pelitos distribuídos em cinco unidades de mapeamento, duas siliciclásticas e três carbonáticas. Estas unidades são interpretadas como depósitos de talude e leque submarino proximal. Uma delas contém fácies de águas rasas com estromatólitos e oólitos, interpretada como olistolitos e olistostromas gerados por deslizamentos desde uma plataforma carbonática. A alternância de unidades siliciclásticas e carbonáticas de mar fundo deve refletir períodos de abatimento de blocos e consequente mar alto relativo com formação de plataformas carbonáticas. Empurradas sobre as unidades dos domos ocorrem outras duas unidades siliciclásticas interpretadas como depósitos de leque médio a distal

CFRP-based confinement strategies for RC columns-experimental and analytical research

The present work aims to compare the confinement effectiveness of full and partial wrapping of concrete elements under compression loads. The main results of the experimental program are presented and analysed. The Lam and Teng analytical model was applied to predict the compression stress-strain behaviour of concrete column elements partially confined by strips of CFRP lay-up sheets. The model performance is assessed using the experimental results.The authors of the present work wish to acknowledge the generous support provide by MBT Bettor Portugal and S&P Clever Reinforcement. The first author would like to thank the financial support by PRODEP action 5.3/N/199.014/01

Confinamento de pilares de betão armado reforçados total e parcialmente com mantas de CFRP submetidos a carregamentos ciclícos de compressão

No sentido de contribuir para o aumento do conhecimento no âmbito do confinamento com sistemas de CFRP de elementos de pilar submetidos a carregamentos cíclicos de compressão, foi efectuado um programa experimental, cujos resultados são apresentados e analisados no presente trabalho

A model to simulate the cyclic axil compressive behaviour of rc columns confined with CFRP sheets

In the present work a constitutive model to predict the cyclic axial compressive behavior of RC columns confined with CFRP is proposed. This model was implemented in a FEM-based computer program, able to simulate the material nonlinear behavior of reinforced concrete frame structures. The performance of the developed model is assessed using results obtained from experimental tests