Assessment of the long term behaviour of structural adhesives in the context of NSM flexural strengthening technique with prestressed CFRP laminates

This study is part of a research project that aims to develop a new strategy to apply prestressed Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) laminates according to the Near Surface Mounted (NSM) technique for the flexural strengthening of Reinforced Concrete (RC) elements. This paper includes a state-of-the-art covering the following main aspects: (1) theoretical models used to predict creep behaviour; (2) standards proposing experimental setups and test procedures for the evaluation of creep in adhesives (3) reliable analytical models, which predictive performance has been assessed from experimental creep tests. The paper also includes an experimental program that was carried out to assess the creep model that best describes the bi-component adhesive selected to be used with the NSM technique in development. The main results are here presented and discussed.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT

Tensile tests on bars/strips for NSM

Relatório N.º 10-DEC/E-2

Avaliação do desempenho de ensaios de caracterização da ligação FRP-betão

Os ensaios de arrancamento são realizados, em geral, para determinar o comprimento óptimo de amarração (Le) entre FRP (Fibre Reinforced Polymers na nomenclatura inglesa) e o Betão (B). Usando os resultados destes ensaios, o Le e a lei que define o comportamento local da ligação têm sido obtidos através de análise inversa com recurso a ferramentas numéricas de análise por elementos finitos e a modelos analíticos. O parâmetro Le e a lei local tensão-deslizamento fazem parte de algumas recomendações de dimensionamento no contexto do reforço estrutural com FRP e, portanto, a sua avaliação rigorosa é um objectivo de elevada importância. Em termos de avaliação do Le por intermédio de ensaios de arranque, algumas configurações de ensaio foram analisadas no presente trabalho: i) Ensaio de Arranque Simples; ii) Ensaio de Arranque Duplo e iii) Ensaio de Arranque em flexão. Tendo em conta os dados registados nos sensores colocados nestes ensaios e os modos de rotura ocorridos, uma análise crítica é feita de modo a aferir a fiabilidade destes testes para reproduzir os fenómenos que ocorrem nas estruturas reais de betão armado reforçadas com FRP. Esta análise crítica é baseada num recente Round Robin Test realizado com diversos sistemas NSM (Near Surface Mounted na nomenclatura inglesa), no qual a Universidade do Minho participou, e tendo também em conta os resultados obtidos em ensaios de arranque executados em programas experimentais anteriores. O objectivo final do presente trabalho é avançar com recomendações sobre a configuração de ensaio mais adequada para a caracterização da aderência entre betão e FRP, no contexto do reforço de estruturas de betão armado (BA) segundo a técnica NSM

Caracterização do comportamento a longo prazo de adesivos estruturais

Este estudo é parte de um projeto de investigação que visa desenvolver uma nova estratégia de aplicação de laminados de fibra de carbono (CFRP) pré-esforçados de acordo com a técnica NSM (Near Surface Mounted na nomenclatura inglesa) para o reforço à flexão de elementos de Betão Armado (BA). De acordo com técnica NSM os laminados de CFRP são inseridos em entalhes abertos no betão de recobrimento e ligados a este por intermédio de um adesivo estrutural. No caso particular dos elementos pré-esforçados existem dois fenómenos que podem provocar perdas pré-esforço/eficácia: a fluência/retracção do substrato e o relaxamento do material de pré-esforçado. Em comparação com os cordões de aço, vulgarmente empregues em elementos de BA pré-esforçados, os elementos de CFRP exibem menores perdas de pré-esforço. No entanto, a fluência do adesivo pode contribuir para a ocorrência de perdas significativas de pré-esforço. De facto, a deformação do agente de ligação é o mais relevante efeito a ser tido em conta na eficácia a longo prazo desta técnica de reforço. A intensidade da deformação em fluência é dependente do nível de tensão aplicado e das condições de exposição ambiental (temperatura e humidade). Este trabalho inclui um estado da arte que cobre os seguintes tópicos: (1) modelos teóricos utilizados para simular o comportamento de fluência e (2) modelos analíticos confiáveis, cujo desempenho foi avaliado a partir de testes experimentais de fluência. Para este efeito, foi realizado um programa experimental preliminar para melhor avaliar a de fluência de um adesivo de cura rápida que se pretende aplicar em elementos reforçados com laminados de CFRP pré-esforçados. Os principais resultados obtidos são apresentados e discutidos

Flexural and shear strengthening of RC beams with composites materials: the influence of cutting steel stirrups to install CFRP strips

[Excerpt] Introduction: Experimental [1], numerical and analytical [2] research reveals that as larger is the height of the cross section of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) strip, as more effective is the Near Surface Mounted (NSM) technique for flexural strengthening of reinforced concrete (RC) beams. However, this height is, in general, limited to the concrete cover, since the application of strips of cross section height larger than the concrete cover requires that the bottom arm of the steel stirrups be cut [3]. This work aims to assess the influence, in terms of shear resistance, of cutting the bottom arm of steel stirrups to install NSM strips for the flexural strengthening of RC beams. In the present paper the experimental program is described, and the relevant obtained results are presented and discussed. [...

Assessment of the bond behaviour of NSM FRP materials by pullout tests

Pullout tests are often used to determine the optimal bond length (Le) between Fibre Reinforced Polymers (FRP) and Reinforced Concrete (RC). Using the results of these tests, the Le and the local bond stress-slip relationship have also been obtained by performing inverse analysis with FEM-based numerical tools and analytical models. The Le parameter and the local bond stress-slip relationship participate in some design guidelines in the context of structural strengthening with FRP systems, and, therefore, their rigorous assessment is a target of high relevance. In this context, in the present work three types of bond tests are analysed to highlight their positive and negative aspects, and to recommend the most appropriate test setup for the bond characterization in terms of NSM flexural and shear strengthening

Creep of structural adhesives: an overview

This study is part of a research project that aims to develop a new strategy to apply prestressed Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) laminates according to the Near Surface Mounted (NSM) technique for the flexural strengthening of Reinforced Concrete elements. CFRP elements exhibit lower relaxation than common steel strands and the creep of the bonding agents is, therefore, the most relevant effect to be taken into account in the longterm effectiveness of this strengthening technique. This paper describes an experimental program carried out for the assessment of the creep model that best describes the adhesive selected to be used with the NSM technique in development. From the obtained data it was verified that Burgers model is capable of simulating with high accuracy the creep behaviour of the adopted adhesive.(undefined

Variations in medical practices: identification, causes and consequences

ABSTRACT - Background: Unwarranted variations in healthcare are thought to describe healthcare provision beyond what is clinically necessary and without additional clinical benefits raising concerns on quality, equity and efficiency of healthcare systems. This thesis aims to 1) identify geographical variations in Portugal and research on the potential of identification of geographical variations to optimize care; 2) understand how hospital characteristics affect provision of healthcare; 3) use stochastic frontier analysis to estimate innefficiencies resulting from non-optimal care and compare hospitals. Methods: Firstly, nine healthcare activities performed in Portuguese National Health Service hospitals between 2002 and 2009 were analyzed according to area of residence of patients. Secondly, low-risk c-sections geographical variation and excess consumption was compared between five European countries. Thirdly, avoidable c-section rates are computed for Portuguese hospitals and hospital characteristics are studied to understand how they affect those rates. Fourthly, advantages and drawbacks of stochastic frontier analysis method for healthcare efficiency measurement are studied. Fifthly, stochastic frontier analysis is applied to healthcare activity of four European countries to compare hospital efficiency levels within and between countries. Results: Variations in medical practice exist in Portugal but their magnitude and evolution varies with the procedure in analysis. Portugal’s performance on international comparisons depend on the scope of the procedure. Availability of resources affect medical practice in a modest extent. SFA is a good analytical tool to compare hospital’s efficiency levels. Efficiency levels of Portuguese hospitals are not homogenous even though inefficiencies can be attributed to random shocks out of hospital control. Conclusions: The identification of variations in medical practice provides signals on where clinical harmonization is required while international comparisons provide benchmarking that flags improvement opportunities. Resources affect medical practice in a modest extent and so, policies on resource affection may result in modest results. Policies on medical incentives towards an objective may be more effective than common policies on resource reduction. More than looking towards an optimal threshold of care we shall guarantee that care is provided to who can benefit from it and look towards clinical outcomes optimization.RESUMO - Contexto: Identificar variações não desejadas da prática médica é identificar cuidados de saúde prestados além do que é clinicamente necessário e sem benefício clínico adicional, com implicações ao nível da qualidade, equidade e eficiência do sistema de saúde. Esta tese tem como objectivos: 1) identificar variações geográficas da prática médica em Portugal e potenciar essa identificação para optimização dos cuidados prestados; 2) compreender como é que as características dos hospitais afectam os cuidados prestados; 3) utilizar a análise de fronteira estocástica no cálculo da ineficiência gerada pela não-optimização dos cuidados e comparar hospitais. Métodos: Primeiro foram analisados nove procedimentos realizados nos hospitais do Serviço Nacional de Saúde entre 2002 e 2009 tendo em consideração o local de residência dos doentes. De seguida, considerando apenas as cesarianas de baixo risco foi analisado para além das variações geográficas, a realização em excesso deste tipo de procedimentos e comparados os resultados de cinco países europeus. Seguiu-se uma análise às taxas de cesarianas evitáveis e de que forma as características dos hospitais se relacionam com estas. Por fim, foram estudadas as vantagens e limitações da análise de fronteira estocástica no cálculo da eficiência hospitalar e aplicou-se este método no cálculo da eficiência dos hospitais de quatro países europeus. Resultados: Em Portugal, existem variações da prática médica embora a sua magnitude e evolução varie conforme o procedimento em análise. O desempenho de Portugal em comparação com outros países europeus também depende do procedimento e da própria definição do âmbito do procedimento. A disponibilidade de recursos afecta a prática médica de forma modesta. A análise de fronteira estocástica é uma boa ferramenta para estimar e comparar níveis de eficiência dos hospitais. Em Portugal, os níveis de eficiência não são homogéneos entre hospitais embora as ineficiências possam ser atribuídas a factores externos e aleatórios fora do controlo dos hospitais. Conclusões: A identificação das variações da prática médica indica as áreas onde algum tipo de harmonização clínica é necessária e as comparações internacionais identificam áreas com potencial de melhoria. A disponibilidade de recursos afecta a prática médica de forma modesta pelo que políticas de saúde de redução de recursos poderão, também elas, ter resultados modestos. Políticas de saúde com incentivos dirigidos aos médicos poderão ser mais eficientes na homogeneização da prática médica. Mais do que definir um nível de actividade óptimo urge garantir que os cuidados de saúde são dirigidos a quem beneficia deles optimizando os resultados clínicos

Integrated reporting an exploratory study on the motivations and obstacles in the adoption of a new information reporting system

This study explores the motives for voluntary adoption and reasons for non-adoption of integrated reporting by Portuguese listed companies. For this purpose, a questionnaire survey was addressed to adopters and non-adopters of integrated reporting. The results reveal motivations for integrated reporting associated with external pressures and reporting trends of other companies. The cost of implementing this new reporting system seems to be the main reason why few companies do it yet. The preparation of sustainability information in accordance with internationally recognized frameworks seems to be the current priority of companies and an intermediate step between traditional financial reporting and integrated reporting.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Assessment of the effectiveness of prestressed NSM CFRP laminates for the flexural strengthening of RC beams

The flexural behavior of RC beams strengthened with prestressed near-surface-mounted (NSM) carbon-fiber-reinforced-polymer (CFRP) laminate was investigated in this paper. For this purpose, four RC beams were tested under monotonic four-point loading. One beam was kept un-strengthened, as a control beam, and another one was strengthened with a non-prestressed NSM CFRP laminate. The remaining beams were strengthened with NSM CFRP laminates prestressed at 20% and 40% of its ultimate tensile strength. The prestressed NSM CFRP laminate technique provided a significant increment of the load carrying capacity for deflection levels corresponding to serviceability and ultimate limit states. A numerical strategy was also employed to simulate the flexural behavior of the tested RC beams. The experimental and numerical researches are described and the relevant results are presented and discussed.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT