Estudos numérico-experimentais de vigas de concreto armado com reforço de fibra de carbono

Numerical-experimental studies of reinforced concrete beams reinforced with carbon fiber

RESUMO

Em algumas construções são necessárias intervenções para restabelecer ou aumentar a capacidade de suporte da estrutura antes de atingir um estado limite. Os Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (CFRP) são um dos mais adequados como elemento de reforço estrutural por ser um material de alto desempenho mecânico e elevado módulo de elasticidade, resistência à fadiga e baixo peso específico. Este trabalho teve como objetivo analisar a eficiência de materiais compósitos de Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono (CFRP) como reforço estrutural em vigas de concreto armado, por meio de ensaios experimentais e simulação numérica. Nos ensaios, a armadura da viga de concreto foi dimensionada com resistência insuficiente ao cisalhamento. Nas vigas de referência, inicialmente, surgiram fissuras de cisalhamento, e em seguida as vigas romperam-se à flexão. Nas vigas com CRFP, que foram dimensionadas como reforço ao cisalhamento, as vigas não apresentaram fissuras de cisalhamento e romperam à flexão. Não houve acréscimo significativo da carga máxima. Em apenas uma viga houve o descolamento da fibra de carbono em um dos bordos da estrutura, mostrando boa eficiência do adesivo utilizado. As simulações numéricas foram realizadas utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF) no software ANSYS 18.1. Os resultados obtidos no modelo numérico ficaram próximos aos resultados experimentais.

Palavras-chave
Reforço estrutural; Fibra de carbono; Experimental; Simulação numérica