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REFORÇO DE PILARES DE
CONCRETO ARMADO POR MEIO DE
ENCAMISAMENTO COM CONCRETO
DE ALTO DESEMPENHO
ADILSON ROBERTO TAKEUTI
Dissertação apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos, da Universidade de São Paulo, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Mestre em Engenharia de Estruturas.
ORIENTADOR: Professor Titular João Bento de Hanai
SÃO CARLOS
Aos meus pais Toshio e Eliza Midori, ao meu avô Tandao ( in memoriam ), agradeço o carinho e o incentivo ao longo de todos esses anos.
SUMÁRIO
LISTA DE DIAGRAMAS ..................................................................................................i LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................iv LISTA DE FOTOS..............................................................................................................vii LISTA DE TABELAS ........................................................................................................viii LISTA DE SÍMBOLOS .....................................................................................................x RESUMO ...........................................................................................................................xiii ABSTRACT .......................................................................................................................xiv
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO ........................................................................................
1.1 INTRODUÇÃO.............................................................................................................
1.2 OBJETIVOS..................................................................................................................
1.3 APRESENTAÇÃO........................................................................................................
1.4 CONCEITOS BÁSICOS...............................................................................................
1.5 PATOLOGIAS EM PILARES DE CONCRETO ARMADO ......................................
1.6 MÉTODOS DE REFORÇO DE PILARES...................................................................
1.6.1 REFORÇO COM USO DE CONCRETO..................................................................
1.6.2 REFORÇO COM USO DE ELEMENTOS METÁLICOS........................................
1.6.3 REFORÇO COM USO DE MATERIAIS COMPÓSITOS .......................................
1.6.4 REDISTRIBUIÇÃO DE ESFORÇOS COM USO DE PROTENSÃO .....................
CAPÍTULO 2: MATERIAIS EMPREGADOS.................................................................
2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .....................................................................................
2.2 CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO....................................................................
2.2.1 PROPRIEDADES MECÂNICAS..............................................................................
2.2.1.1 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ........................................................................
2.2.1.2 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO ..................................................................................
2.2.1.3 MÓDULO DE DEFORMAÇÃO LONGITUDINAL .............................................
2.2.1.4 COEFICIENTE DE POISSON ...............................................................................
6.3 GRÁFICOS DE DEFORMAÇÃO DAS BARRAS DE AÇO E DAS FACES DO
6.3.3 COMPARAÇÃO DAS DEFORMAÇÕES MÁXIMAS NAS BARRAS DOS
i
iv
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO 1
Figura 1.1 - Hipóteses para solução de estruturas com desempenho insatisfatório (modificada de SOUZA e RIPPER,1998)........................................................... Figura 1.2 - Relação da origem dos problemas patológicos com relação as fases de produção e uso das obras civis ( modificada de HELENE,1992) ....................... Figura 1.3 Acropolis - Atenas(Grécia) ..................................................................... Figura 1.4 - Fissuras de pega ou falsa pega (modificada de HELENE,1992) ............ Figura 1.5 - Fissuras de concretagem simultânea ( modificada de HELENE,1992) .... Figura 1.6 - Fissuras de junta de concretagem ( modificada de HELENE,1992) ........ Figura 1.7 - Fissuras de má distribuição de estribos ( modificada de HELENE,1992) 9 Figura 1.8 - Fissuras devidas a esforços ( modificada de VANDERLEI,1996) ........... Figura 1.9 - Fissuras devidas à corrosão da armadura ( modificada de HELENE,1992)................................................................................................. Figura 1.10 - Avarias devido ações excepcionais ( CEB162,1983) .......................... Figura 1.11 - Fissuras devidas recalque diferencial (modificada de VANDERLEI,1996) ....................................................................................... Figura 1.12: Vista do local do desabamento do Edifício Palace II - Rio de Janeiro-RJ (Brasil) ........................................................................................................... Figura 1.13 - Configurações de reforço (modificada de VALLE,1983) ................... Figura 1.14 - Reforço com utilização de concreto projetado (modificado de HELENE,1992) .............................................................................................. Figura 1.15 - Reforço por cintamento (modificado de HELENE,1992) ................... Figura 1.16 - Reforço por cintamento ( CÁNOVAS,1988) ..................................... Figura 1.17 - Reforço com utilização de elemento metálicos( CÁNOVAS,1988) .... Figura 1.18 - Continuidade de reforço metálico ( CÁNOVAS,1988) ....................... Figura 1.19 - Aplicações de reforço com material compósito .................................. Figura 1.20 - Redistribuição de esforços pela aplicação de protensão exterior (modificada de CÁNOVAS ,1988) ..................................................................
vi
vii
Tabela 6.5: Resultados dos modelos de referência – SAATCIOGLU & RAZVI(1992)
- 2.2.1.5 RELAÇÃO TENSÃO x DEFORMAÇÃO..............................................................
- 2.3 CONCRETO COM ADIÇÃO DE FIBRAS..................................................................
- 2.3.1 TRABALHABILIDADE............................................................................................
- 2.3.2 COMPORTAMENTO MECÂNICO .........................................................................
- 2.4 AÇOS ............................................................................................................................
- 2.5 TELAS SOLDADAS ....................................................................................................
- 2.6 FIBRAS DE AÇO .........................................................................................................
- CAPÍTULO 3: ESTUDO SOBRE REFORÇO DE PILARES .........................................
- 3.1 ESTUDOS SOBRE REFORÇO DE PILARES ............................................................
- CAPÍTULO 4: ANÁLISE TEÓRICA ..............................................................................
- 4.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .....................................................................................
- 4.2 CAPACIDADE RESISTENTE.....................................................................................
- 4.2.1 MODELOS DE CÁLCULO.......................................................................................
- 4.3 CONFINAMENTO .......................................................................................................
- 4.3.1 MODELOS DE CONFINAMENTO..........................................................................
- 4.3.1.1MODELO ADAPTADO DE CUSSON & PAULTRE (1993) ................................
- 4.3.1.2 MODELO ADAPTADO DE SAATCIOGLU & RAZVI (1992) ...........................
- 4.3.1.3 MODELO ADAPTADO DE FRANGOU et al. (1995) ..........................................
- 4.4 DUCTILIDADE ............................................................................................................
- 4.4.1 ACI 544.2R-89 ...........................................................................................................
- 4.4.2 ASTM C1018-94 ........................................................................................................
- 4.4.3 JSCE SF5....................................................................................................................
- 4.4.4 ADAPTAÇÃO DOS MODELOS ..............................................................................
- 4.4.5 MODELO ALTERNATIVO......................................................................................
- CAPÍTULO 5: ANÁLISE EXPERIMENTAL .................................................................
- 5.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .....................................................................................
- 5.2 MATERIAIS .................................................................................................................
- 5.2.1 ADITIVO....................................................................................................................
- 5.2.2 AGREGADOS............................................................................................................
- 5.2.3 ÁGUA.........................................................................................................................
- 5.2.4 CIMENTO ..................................................................................................................
- 5.2.5 SÍLICA ATIVA..........................................................................................................
- 5.3 ESTUDO DE DOSAGEM ............................................................................................
- 5.4 MODELO PILOTO.......................................................................................................
- 5.4.1 MOLDAGEM E ARMADURAS...............................................................................
- 5.4.2 INSTRUMENTAÇÃO ...............................................................................................
- 5.4.3 ENSAIO......................................................................................................................
- 5.4.3 RESULTADOS E COMENTÁRIOS.........................................................................
- 5.5 MODELOS DEFINITIVOS ..........................................................................................
- 5.5.1 ARMADURAS...........................................................................................................
- 5.5.2 FORMAS E MOLDAGEM........................................................................................
- 5.5.3 INSTRUMENTAÇÃO ...............................................................................................
- 5.5.4 PROCEDIMENTO DE ENSAIO...............................................................................
- 5.5.5 DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS EXECUTADOS .......................................................
- 5.5.5.1 SÉRIE 1 ...................................................................................................................
- 5.5.5.2 SÉRIE 2 ...................................................................................................................
- 5.5.5.3 SÉRIE 3 ...................................................................................................................
- 5.5.5.4 SÉRIE 4 ..................................................................................................................
- 5.5.6 RESULTADOS .........................................................................................................
- 5.5.6.1 SÉRIE 01 ................................................................................................................
- 5.5.6.2 SÉRIE 02 ................................................................................................................
- 5.5.6.3 SÉRIE 03 ................................................................................................................
- 5.5.6.4 SÉRIE 04 ................................................................................................................
- 5.5.6.5 DEFORMAÇÕES NA FORÇA DE RUÍNA .........................................................
- 5.6 ENSAIOS COMPLEMENTARES...............................................................................
- 5.6.1 BARRAS DE AÇO ...................................................................................................
- 5.6.2 TELAS SOLDADAS ................................................................................................
- 5.6.3 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E À TRAÇÃO DO CONCRETO ....................
- CAPÍTULO 6: ANÁLISE DOS RESULTADOS ..............................................................
- 6.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .....................................................................................
- 6.2 FATOR DE CORREÇÃO DA MÁQUINA DE ENSAIO............................................
- CONCRETO DOS MODELOS .........................................................................................
- 6.3.1 MODELOS DE REFERÊNCIA.................................................................................
- 6.3.2 MODELOS REFORÇADOS .....................................................................................
- REFORÇADOS................................................................................................................... PILARES DE REFERÊNCIA E NAS BARRAS DO NÚCLEO DOS PILARES
- 6.4 CAPACIDADE RESISTENTE.....................................................................................
- 6.4.1 MODELOS DE REFERÊNCIA.................................................................................
- 6.4.2 MODELOS REFORÇADOS .....................................................................................
- 6.5 CONFINAMENTO .......................................................................................................
- 6.5.1 MODELOS DE REFERÊNCIA.................................................................................
- 6.5.2 MODELOS REFORÇADOS ....................................................................................
- 6.5.3 GRAU DE CONFINAMENTO..................................................................................
- 6.6 CONVERSÃO DOS GRÁFICOS .................................................................................
- 6.7 DUCTILIDADE ............................................................................................................
- 6.7.1 MODELOS DE REFERÊNCIA.................................................................................
- 6.7.2 MODELOS REFORÇADOS .....................................................................................
- CAPÍTULO 7: CONCLUSÕES .........................................................................................
- 7.1 CONCLUSÕES .............................................................................................................
- 7.2 CONTINUIDADE DO TRABALHO ...........................................................................
- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................
- BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ..............................................................................
- CAPÍTULO LISTA DE DIAGRAMAS
- Diagrama 5.1 – Diagrama das barras de aço do modelo S1C1R
- Diagrama 5.2 – Diagrama das faces do concreto do modelo S1C1R
- Diagrama 5.3 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S1C1R....
- Diagrama 5.4 – Diagrama das barras de aço do modelo S1C1S..............................
- Diagrama 5.5 – Diagrama das faces do concreto do modelo S1C1S.......................
- Diagrama 5.6 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S1C1S
- Diagrama 5.7 – Diagrama das barras de aço do modelo S1C2R
- Diagrama 5.8 – Diagrama das faces do concreto do modelo S1C2R
- Diagrama 5.9 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S1C2R....
- Diagrama 5.10 – Diagrama das barras de aço do modelo S1C2S............................
- Diagrama 5.11 – Diagrama do conjunto do modelo S1C2S
- Diagrama 5.12 – Diagrama das barras de aço do modelo S2C1R
- Diagrama 5.13 – Diagrama das faces do concreto do modelo S2C1R
- Diagrama 5.14 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S2C1R..
- Diagrama 5.15 – Diagrama das barras de aço do modelo S2C1S............................
- Diagrama 5.16 – Diagrama das faces do concreto do modelo S2C1S.....................
- Diagrama 5.17 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S2C1S
- Diagrama 5.18 – Diagrama das barras de aço do modelo S2C2R
- Diagrama 5.19 – Diagrama das faces de concreto do modelo S2C2R.....................
- Diagrama 5.20 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S2C2R..
- Diagrama 5.21 – Diagrama das barras de aço do modelo S2C2S............................
- Diagrama 5.22 – Diagrama das faces de concreto do modelo S2C2S
- Diagrama 5.23 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S2C2S
- Diagrama 5.24 – Diagrama das barras de aço do modelo S3C1R
- Diagrama 5.25 – Diagrama das faces de concreto do modelo S3C1R.....................
- Diagrama 5.26 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S3C1R..
- Diagrama 5.27 – Diagrama das barras de aço do modelo S3C1S............................
- Diagrama 5.28 – Diagrama das faces de concreto do modelo S3C1S
- Diagrama 5.29 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S3C1S ii
- Diagrama 5.30 – Diagrama das barras de aço do modelo S3C2R
- Diagrama 5.31 – Diagrama das faces de concreto do modelo S3C2R.....................
- Diagrama 5.32 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S3C2R..
- Diagrama 5.33 – Diagrama das barras de aço do modelo S3C2S............................
- Diagrama 5.34 – Diagrama das faces de concreto do modelo S3C2S
- Diagrama 5.35 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S3C2S
- Diagrama 5.36 – Diagrama das barras de aço do modelo S3C3R
- Diagrama 5.37 – Diagrama das faces do concreto do modelo S3C3R
- Diagrama 5.38 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S3C3R..
- Diagrama 5.39 – Diagrama das barras de aço do modelo S3C3S............................
- Diagrama 5.40 – Diagrama das faces do concreto do modelo S3C3S.....................
- Diagrama 5.41 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S3C3S
- Diagrama 5.42 – Diagrama das barras de aço do modelo S4C1R
- Diagrama 5.43 – Diagrama das faces do concreto do modelo S4C1R
- Diagrama 5.44 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S4C1R..
- Diagrama 5.45 – Diagrama das barras de aço do modelo S4C2R
- Diagrama 5.46 – Diagrama das faces do concreto do modelo S4C2R
- Diagrama 5.47 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S4C2R..
- Diagrama 5.48 – Diagrama das barras de aço do modelo S4C3R
- Diagrama 5.49 – Diagrama das faces do concreto do modelo S4C3R
- Diagrama 5.50 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S4C3R.
- Diagrama 5.51 – Diagrama das barras de aço do modelo S4C4R
- Diagrama 5.52 – Diagrama das faces do concreto do modelo S4C4R
- Diagrama 5.53 – Diagrama da média das faces e do conjunto do modelo S4C4R..
- Diagrama 5.54 – Diagrama do conjunto de todos os modelos reforçados...............
- Diagrama 5.55 – Diagrama força x deformação da barra de 6,3mm
- Diagrama 5.56 – Diagrama força x deformação da barra de 8,0mm
- Diagrama 5.57 – Diagrama Força x Deformação da tela soldada............................
- Diagrama 5.58 – Diagrama Força x Deformação do concreto comum....................
- Diagrama 5.59 – Diagrama Força x Deformação do concreto de alta resistência iii
- adição de fibras de aço Diagrama 5.60 – Diagrama Força x Deformação do concreto de alta resistência com
- CAPÍTULO
- Diagrama 6.1 – Diagrama de todos os pilares de referência
- Diagrama 6.2 – Diagrama de todos os pilares reforçados........................................
- referência.......................................................................................................... Diagrama 6.3 – Diagrama comparativo da capacidade resistente dos modelos de
- Diagrama 6.4 – Comparativo dos modelos de cálculo dos pilares reforçados.........
- Diagrama 6.5 – Diagrama comparativo dos modelos de confinamento
- dos pilares de referência...........................................................................................
- reforçados......................................................................................................... Diagrama 6.6 – Diagrama comparativo dos modelos de confinamento dos pilares
- Diagrama 6.7 – Diagrama Força x Deslocamento dos pilares de referência
- Diagrama 6.8 – Diagrama Força x Deslocamento dos Pilares Reforçados..............
- Diagrama 6.9 – Diagrama dos índices do modelo alternativo
- Diagrama 6.10 – Diagrama dos índices do modelo proposto para pilares reforçados
- de esforços (modificada de VALLE,1993) ...................................................... Figura 1.21 – Eliminação de uma parte de pilar danificado por efeito de redistribuição
- CAPÍTULO
- Figura 2.1 – Tipos de fibra.........................................................................................
- CAPÍTULO
- Figura 3.1 - Pilares ensaiados por ORTIZ e DIAZ(1975)..........................................
- Figura 3.2 – Detalhe dos modelos ensaiados (BETT et al.,1988)..............................
- Figura 3.3 - Características geométricas da série 1 (ERSOY et al.,1993)
- Figura 3.4 - Características geométricas da série 2 (ERSOY et al.,1993)
- Figura 3.5 - Características geométricas dos modelos (GANESAN e ANIL,1993)
- Figura 3.6 - Características dos modelos (TANAKA et al.,1994)
- Figura 3.7 – Modelos após o ensaio (TANAKA et al.,1994)
- Figura 3.8 - Características geométricas dos modelos (NEDWELL et al.,1994).......
- Figura 3.10 - Características geométricas dos modelos em aço (RAMIREZ,1996)
- Figura 3.11 – Vista do ensaio (HOWIE et al.,1996)
- Figura 3.12 – Vista do ensaio (DRITSOS,1997)
- Figura 3.13 – Fôrmas e armaduras dos modelos (NETTO JÚNIOR e DUMET,1997)
- Figura 3.14 – Esquema das chapas de aço (NETTO JÚNIOR e DUMET,1997)
- Figura 3.15 – Detalhe do colapso dos modelos (NETTO JÚNIOR e DUMET,1997)
- Figura 3.16: Detalhe dos modelos (RODRIGUEZ e SANTIAGO,1998)..................
- CAPÍTULO
- Figura 4.1 – Comportamento do concreto confinado.................................................
- Figura 4.2.: Configuração da pressão lateral na seção dos modelos reforçados
- Figura 4.3: Áreas de confinamento adotadas para o pilar reforçado..........................
- (1993) Figura 4.4: Representação das características do modelo de CUSSON & PAULTRE
- al.,1995) Figura 4.5: Comportamento do concreto confinado EUROCODE 8 (FRANGOU et
- Figura 4.6 – Índices de tenacidade ACI 544.2R-89(1989).........................................
- Figura 4.7 – Esquema de ensaio JSCE SF5(1984).....................................................
- Figura 4.8: Critério da JSCE SF5(1984) para determinação da tenacidade...............
- Figura 4.9: Modelo adaptado para cálculo dos índices de ductilidade.......................
- Figura 4.10: Modelo proposto para análise da ductilidade dos modelos da pesquisa
- Figura 4.11: Exemplo de caso onde o modelo não pode ser aplicado
- CAPÍTULO
- Figura 5.1 - Processo construtivo do reforço
- Figura 5.2 - Fôrma dos pilares de referência..............................................................
- Figura 5.3 - Fôrma para os pilares reforçados............................................................
- Figura 5.4 - Armaduras do Pilar de Referência..........................................................
- Figura 5.5 - Armaduras do Reforço
- Figura 5.6 - Instrumentação na seção intermediária do pilar
- Figura 5.7 - Detalhe das chapas de topo e fundo
- Figura 5.8 - Gráfico Força x Deformação
- Figura 5.9 - Dimensões e Armaduras dos elementos................................................
- Figura 5.10 - Fôrma dos pilares reforçados................................................................
- Figura 5.11 - Instrumentação na seção média dos modelos.......................................
- Figura 5.12 – Legenda dos dados constituintes dos gráficos de resultado...............
- CAPÍTULO
- Figura 6.1 – Seções transversais dos modelos de pilares reforçados
- CAPÍTULO LISTA DE FOTOS
- Foto 5.1 - Fotos fôrma e moldagem dos pilares de referência
- Foto 5.2 - Fotos fôrma e moldagem dos pilares reforçados
- Foto 5.3 - Moldagem dos corpos-de-prova
- Foto 5.4 - Vista da máquina universal com o modelo
- Foto 5.5 - Fotos da ruína dos modelos S1C2S e S1C2R
- Foto 5.6 - Fotos da ruína dos modelos S1C1S e S1C1R
- Foto 5.7 - Fotos da ruína dos modelos S2C1S e S2C1R
- Foto 5.8 - Fotos da ruína dos modelos S2C2S e S2C2R
- Foto 5.9 - Armadura de reforço do modelo S3C1S
- Foto 5.10 - Fotos da ruína dos modelos S3C1S e S3C1R
- Foto 5.11 - Fotos da ruína dos modelos S3C2S e S3C2R
- Foto 5.12 - Armadura de reforço do modelo S3C3S
- Foto 5.13 - Fotos da ruína dos modelos S3C3S e S3C3R
- Foto 5.14 - Fotos da ruína dos modelos da série 4.................................................
- Foto 5.15 – Visualização da máquina de ensaio
- Foto 5.16 – Visualização da tela instrumentada
- Fotos 5.17 – Esquemas de ensaio.............................................................................
- Foto 5.18 – Ensaio com controle de deslocamento..................................................
- CAPÍTULO LISTA DE TABELAS
- longitudinal(BACCIN,1998).............................................................................. Tabela 2.1 – Expressões para cálculo do módulo de deformação
- CAPÍTULO
- Tabela 3.1 - Resultados dos ensaios de ORTIZ e DIAZ (1975)
- CAPÍTULO
- Tabela 4.1 - Graus de confinamento segundo CUSSON & PAULTRE (1993)
- CAPÍTULO
- Tabela 5.1 - Análise granulométrica do agregado miúdo
- Tabela 5.2 - Análise granulométrica do agregado graúdo do C.A.D.
- Tabela 5.3 - Análise granulométrica do agregado graúdo do concreto comum.........
- Tabela 5.4 - Traços utilizados para obtenção do concreto de alto desempenho.
- Tabela 5.5 - Traços utilizados para obtenção do concreto de alto desempenho.
- Tabela 5.6 - Resultados dos Ensaios..........................................................................
- Tabela 5.7 - Descrição das séries definitivas
- Tabelo 5.8 – Deformações lidas na força de ruína dos modelos.............................
- Tabelo 5.9 – Propriedades das barras de aço do modelo piloto
- Tabelo 5.10 – Propriedades das barras de aço dos modelos definitivos
- Tabelo 5.11 – Resultados dos ensaios dos corpos-de-prova de concreto
- CAPÍTULO
- reforçados......................................................................................................... Tabela 6.1 – Comparação da deformação das barras nos modelos de referência e
- Tabela 6.2 – Resultados da capacidade resistente dos pilares de referência............
- Tabela 6.3 – Resultados da capacidade resistente dos pilares reforçados................
- Tabela 6.4: Resultados dos modelos de referência – CUSSON & PAULTRE(1993) ix
- Tabela 6.6: Resultados dos modelos de referência – FRANGOU et al. (1995).......
- Tabela 6.7: Resultados dos modelos reforçados – CUSSON & PAULTRE(1993)
- Tabela 6.8: Resultados dos modelos reforçados – SAATCIOGLU & RAZVI(1992)
- Tabela 6.9: Resultados dos modelos reforçados – FRANGOU et al. (1995)
- Tabela 6.10 – Grau de confinamento dos modelos de referência
- Tabela 6.11 – Grau de confinamento dos modelos reforçados
- Tabela 6.12: Índices de ductilidade dos pilares de referência – ASTM C1018-94.
- Tabela 6.13: Índices de ductilidade dos pilares de referência – JSCE SF5
- Tabela 6.14: Índices de ductilidade dos pilares de referência – Modelo alternativo
- Tabela 6.15: Índices de ductilidade dos pilares reforçados – ASTM C1018-94.....
- Tabela 6.16: Índices de ductilidade dos pilares reforçados – JSCE SF5
- Tabela 6.17: Índices de ductilidade dos pilares reforçados – Modelo alternativo
x
LISTA DE SÍMBOLOS
CAPÍTULO 1
a diâmetro do núcleo de concreto; Ac área de concreto; As’ área da seção transversal das barras e perfis de aço Bi área do núcleo de concreto; F força; fck resistência característica do concreto à compressão; fyk resistência à tração característica do aço; N força axial; t espaçamento entre as barras espirais da armadura de cintamento; ∆F acréscimo de força; φ maior diâmetro das barras longitudinais; γf coeficiente de majoração de cargas;
γc coeficiente de minoração da resistência do material; γs coeficiente de minoração da resistência do material; λ índice de esbeltez; CAPÍTULO 2 C.A.D. Concreto de Alto Desempenho; C.A.R. Concreto de Alta Resistência; C.A.F. Concreto com Adição de Fibras; T.S. Tela soldada; ft,D resistência à tração por compressão diametral do concreto; ft,F resistência à tração na flexão do concreto; ft resistência à tração direta do concreto; fc resistência do concreto à compressão; Ec módulo de deformação longitudinal do concreto; wc peso próprio do concreto;
CAPÍTULO 4
Fu capacidade resistente;
xii
fco resistência do concreto não confinado; α fator de redução, expressando a eficiência do confinamento; ωW taxa mecânica de confinamento; s espaçamento dos estribos de centro à centro; fyh tensão nos estribos para a máxima resistência do concreto confinado; Ac área de concreto confinada pelos estribos; α fator de redução;
αn fator de redução, expressando a eficiência do confinamento no plano da seção; αs fator de redução, expressando a eficiência do confinamento ao longo do altura do modelo; b lado do núcleo confinado pelos estribos; d lado do núcleo confinado pelos estribos; I 5 índice de tenacidade ASTM C1018(1994); I 10 índice de tenacidade ASTM C1018(1994); I 30 índice de tenacidade ASTM C1018(1994); δ deslocamento vertical na primeira fissura; Ra,b relação de tenacidade ASTM C1018(1994); σ c índice de tenacidade à compressão JSCE SF5(1984);
τc área sob a curva força x deslocamento até o limite de deslocamento JSCE SF5(1984); δtc deslocamento vertical correspondente a 0,75% de L/2 JSCE SF5(1984); d diâmetro do corpo de prova; CAPÍTULO 5 a/c relação água cimento; fc7 resistência à compressão do concreto aos 7 dias; fc14 resistência à compressão do concreto aos 14 dias;
xiii
RESUMO
TAKEUTI, A. R. (1999). Reforço de pilares de concreto armado por meio de encamisamento com concreto de alto desempenho. São Carlos. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
Este estudo apresenta os resultados de uma investigação experimental constituída de três séries de ensaio, cada uma envolvendo dois modelos: um pilar básico de concreto armado, representando o pilar a ser reforçado e um pilar reforçado por camisa de concreto de alto desempenho com várias características. Todos os pilares básicos tinham a seção quadrada de 150 mm x 150 mm com altura de 1200 mm. Eles foram produzidos com concreto de 18 MPa de resistência nominal à compressão, armadura longitudinal com quatro barras de 8 mm de diâmetro e armadura transversal com estribos de 6.3mm de diâmetro com espaçamento de 90 mm. Os parâmetros que foram variados nas camisas de reforço foram: a) dois valores de espessura (tj); b) três valores de taxa de armadura transversal (ρsw) utilizando telas soldadas ou armadura de estribos; c) adição de fibras curtas de aço. A resistência nominal à compressão do concreto utilizado em todas as camisas foi de 65 MPa, caracterizando-se portanto um concreto de alta resistência. Os pilares foram submetidos à compressão axial por meio de uma máquina hidráulica servo-controlada. Os ensaios foram realizados com controle de deslocamento, adotando-se uma velocidade de 0.005mm/s para o deslocamento do pistão. A força aplicada e as deformações continuaram sendo medidas após o alcance da força de ruína, para se avaliar o comportamento pós-pico, até se atingir uma força residual de cerca de 50% da força de pico. Modelos de cálculo da resistência última dos pilares reforçados foram analisados. Também foram testados modelos de confinamento e ductilidade para os elementos reforçados.
Palavras-chave: Pilares; Concreto de alto desempenho; Reforço; Encamisamento; Fibras de aço.
