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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10198/1024

Título: Reforço de estruturas de betão com colagem de sistemas compósitos de CFRP : recomendações para dimensionamento
Autor: Azevedo, Diogo M.M.
Palavras-chave: Betão armado
Materiais compósitos reforçados com fibras (FRP)
Reforço e reabilitação de estruturas
Reforço à flexão com sistemas compósitos de FRP
Técnica EBR
Técnica NSM
Dimensionamento
Procedimentos para projecto
Comportamento experimental
Modos de ruína
Tensões de corte
Mathcad
Verificação de segurança
Issue Date: 2008
Citação: Azevedo, Diogo (2008) - Reforço de estruturas de betão com colagem de sistemas compósitos de CFRP : recomendações para dimensionamento. Porto: FEUP. Tese de Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil
Resumo: A presente dissertação resulta de um estudo sobre os diversos aspectos que norteiam as propostas com critérios de dimensionamento de estruturas de betão armado reforçadas através da técnica de colagem de sistemas Compósitos Reforçados com Fibras (FRP). O trabalho desenvolvido procura avaliar e discutir as metodologias de cálculo sugeridas por vários documentos publicados e propõe um procedimento para a análise e dimensionamento do reforço à flexão através de uma folha de cálculo simples. Inicialmente, efectua-se uma revisão bibliográfica sobre o estado do conhecimento no que concerne ao dimensionamento de reforços com materiais compósitos de FRP. Primeiro, procede-se a uma breve exposição sobre a importância do conhecimento das características dos materiais, do comportamento de elementos estruturais reforçados com FRP e à necessidade de se observarem regras específicas na aplicação destes sistemas de reforço. Em seguida, expõe-se a análise da verificação de segurança de elementos reforçados à flexão segundo a perspectiva das publicações, nomeadamente, do American Concrete Institute (ACI) “Committee 440” e da Fédération Internationale du béton (FIB) “Task Group 9.3 (Bulletin 14)”. Posteriormente, o trabalho desenvolve-se em três partes principais. Na primeira, estabelece-se um estudo de análise comparativa entre os resultados experimentais e os previstos pelos referidos manuais para vários programas experimentais sobre modelos de vigas e de faixas de laje. Os valores máximos da capacidade resistente (momentos flectores) dos modelos e da extensão no compósito são confrontados e a importância do conhecimento das características dos materiais discutidos. Com as informações das etapas anteriores, na segunda parte, sistematiza-se o faseamento e os procedimentos de cálculo a levar a cabo no projecto de reforço à flexão com sistemas compósitos de FRP, respeitando as propostas normativas que mais se adequam a Portugal. Paralelamente, estrutura-se uma folha de cálculo automático, desenvolvida no software Mathcad, na qual se implementam esses procedimentos. Por último, é apresentado um projecto de reforço de estruturas de betão armado segundo os critérios organizados nas partes anteriores do trabalho. Finalmente, salientam-se as principais conclusões e recomendações referentes ao dimensionamento e verificação de segurança de estruturas reforçadas com sistemas compósitos de FRP e indicam-se algumas perspectivas de desenvolvimento futuro.
The present dissertation results from a study concerning the main design criteria for reinforcing concrete structures through externally bonding Fibre Reinforced Polymer (FRP) systems. It was developed to evaluate and discuss the design methodologies proposed by present knowledge guidelines publications. Procedures for analysis and design of FRP strengthened RC elements in bending throughout a simple worksheet is also proposed. Initially, a state-of-art concerning design guidelines on the use of FRP strengthening for concrete structures is presented. Emphasis is given on properties of materials, structural behaviour of elements reinforced with composite materials and rules and practical information on strengthening technique. Then, the basis of design and safety concept is exposed, taking into account the present knowledge described in international publications, such as, the American Concrete Institute (ACI) Committee 440 and the Fédération Internationale du béton (FIB) Task Group 9.3 (bulletin 14). After, the work is divided in three main parts. The first part includes the comparative analysis between experimental results and analytic predictions by international guidelines for beams and slabs models. The maximum ultimate capacity of the strengthened element and the maximum FRP strain are compared and discussed. The second part provides a summary of the phasing and design rules for designing FRP strengthened RC elements taking into account the Portuguese design standards. Simultaneously, a simple automatic worksheet is presented for design supported by “Mathcad”, including the design procedure developed in previous research work. The last part concerns one project which was developed for an existing structure to assess the applicability of knowledge acquired in the present work. Finally, conclusions are drawn out and recommendations concerning the design and safety concept for the use of externally bonded FRP reinforcement technique for repair or strengthening existing concrete structures are presented. Work to be developed in the future is also suggested.
URI: http://hdl.handle.net/10198/1024
Appears in Collections:DMA - Dissertações de Mestrado

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