Desempenho de distintas técnicas de reforço ao corte de vigas de betão armado com compósitos de CFRP

Abstract

Neste trabalho apresenta-se a campanha de ensaios à flexão realizada com vigas de betão armado reforçadas ao corte recorrendo a quatro sistemas de reforço distintos: o convencional utilizando estribos de aço e os restantes três recorrendo a sistemas compósitos de CFRP (polímeros reforçados com fibras de carbono). Para esta última solução foi comparado o comportamento de vigas de betão armado reforçadas ao corte por intermédio da colagem externa de mantas de CFRP (solução que tem sido usada em obra) e de laminados de CFRP inseridos em entalhes efectuados no betão de recobrimento das faces laterais da viga (verticais e inclinados a 45º). Foi efectuado um número de séries de ensaios por forma a avaliar-se a influência da percentagem e da orientação do reforço de CFRP, bem como da altura da viga. De entre as técnicas utilizando CFRP, a baseada na inserção de laminados foi a mais eficaz, quer em termos de aumento de capacidade de carga, quer de aumento da deformabilidade das vigas na sua rotura. Além disto é uma técnica mais simples e rápida de executar. Os resultados obtidos nos ensaios realizados são analisados e interpretados. O desempenho de modelos analíticos recentemente propostos é avaliado.

A conventional and three distinct CFRP (carbon fiber reinforced polymer)-based shear reinforcing systems were used to assess the most effective one on the shear strengthening of reinforced concrete beams. Nowadays, one of these CFRP-based shear reinforcing systems is currently applied, wrapping the beam with strips of CFRP sheets. The two others CFRP-based shear reinforcing systems are based on bonding, with epoxy adhesive, laminate strips of CFRP into pre-cut grooves on the concrete cover of the vertical surfaces of the concrete beams. These two CFRP-based reinforcing systems only differ on the direction of the laminates (vertical and inclined at 45º with the beam axis). To evaluate the influence of the beam height, two series of tests with beams of distinct height were carried out. These last reinforcing systems were more effective than the one based on strips of CFRP sheet, not only in terms of increasing the load carrying capacity, but also the deformability of the beam at its failure. They are also much more simple and faster to apply. In the present work the tests are described and the main results are presented and analyzed. The performance of recent analytical models is appraised.