Documento | Doutorado |
Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
Data da defesa | 19/12/2005 |
Autor | CARRAZEDO, Ricardo |
Orientador | HANAI, João Bento de |
Português | |
Título | Mecanismos de confinamento em pilares de concreto encamisados com polímeros reforçados com fibras submetidos à flexo-compressão. |
Resumo
Neste trabalho avaliou-se a influência da forma da seção transversal e da
excentricidade do carregamento sobre o efeito de confinamento em pilares de concreto
encamisados com polímeros reforçados com fibras (PRF). Para estas avaliações foi
utilizada a análise experimental, por meio de ensaios de pilares sob flexo-compressão, e
a análise numérica com o método dos elementos finitos.
Observou-se que ocorreram reduções significativas dos efeitos de confinamento
em pilares de seção quadrada e retangular quando a relação entre o raio de
arredondamento dos cantos e o maior lado da seção transversal diminuiu.
A influência da relação entre o lado maior e menor, no caso de pilares de seção
retangular, não foi tão significativa se comparada ao efeito redutor do raio de
arredondamento mencionado anteriormente.
Ocorreram ganhos de resistência em todos os pilares ensaiados, indicando que o
encamisamento com PRF pode ser utilizado mesmo em situações em que a força de
compressão seja aplicada com pequenas excentricidades. O efeito da excentricidade
sobre o confinamento dependeu da forma da seção transversal considerada. Em pilares
de seção circular a excentricidade reduziu levemente os efeitos de confinamento. Nos
pilares de seção quadrada a excentricidade não reduziu significativamente os efeitos de
confinamento, sendo que para os menores raios de arredondamento o efeito de
confinamento foi até maior na presença da excentricidade. Nos pilares de seção
retangular observou-se que aplicando a excentricidade na direção da menor inércia o
comportamento foi semelhante ao dos pilares de seção quadrada. Porém, aplicando a
excentricidade na direção da maior inércia observou-se um grande efeito de
confinamento, maior inclusive que no pilar centrado.
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Palavras-chave | Concreto. Confinamento. Pilares. Plasticidade. Polímero reforçado com fibras de carbono. Reforço |
English | |
Title | Confinement mechanisms in concrete columns wrapped by carbon fiber reinforced polymers subjected to flexural compression. |
Abstract
In this work the influence of the cross section shape and eccentricity of the
compressive load on the confinement of concrete columns wrapped by fiber reinforced
polymer (FRP) was evaluated. Experimental analysis, through flexural compression
tests of columns, and numerical analysis developed through the finite element method
were used to study these effects.
Significant reductions of confinement effects were noticed in square and
rectangular cross sections when the ratio of the round off radius to the major side of the
column was reduced.
The ratio between the major and minor side in rectangular columns was not so
important to define the effectiveness of confinement as was the fore mentioned factor.
Increases of strength were noticed in all columns tested, showing that FRP
wrapping can be successfully used even with small eccentricities of loading. The effect
of the eccentricity on the confinement showed to be dependent on the cross section
shape. In circular columns the eccentricity of loading reduced the confinement effects.
For the square cross section columns tested the confinement was not significantly
affected by the eccentricity. In fact, for square columns with low round off radius, the
eccentricity increased the confinement effects. Rectangular columns subjected to
eccentric loading in the direction of the minor inertia showed a behavior similar to
square columns. On the other hand, with the eccentricity applied in the direction of the
major inertia, an important confinement effect was observed, more important than in the
case of concentric loading.
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Keywords | Carbon fiber reinforced polymer. Columns. Concrete. Confinement. Plasticity. Strengthening |