Ana Paula Rodrigues Vaz
Resumo
Este trabalho apresenta estudo sobre o comportamento de vigas de concreto armado reforçadas à flexão pela adição de concreto e barras de aço e submetidas a carregamento cíclico. O programa experimental inclui ensaios de seis vigas de concreto armado, simplesmente apoiadas, e seção transversal retangular de 0,15 m de largura e 0,40 m de altura, vão de 4,00 m e comprimento total de 4,50 m. Depois da adição do reforço, a altura da viga passou a ser de 0,47 m. Nelas variaram-se as taxas de armadura longitudinal de tração inicial e no reforço, a condição da superfície das vigas na ligação entre viga e reforço (rugosa ou lisa) e a faixa de variação da carga no carregamento cíclico. A armadura na ligação viga-reforço era constituída de chumbadores de expansão. As vigas foram reforçadas após serem submetidas a carregamento que acarretou deformações específicas na armadura longitudinal de tração da ordem de 2x10-3, e, posteriormente, foram submetidas a ciclos de carga que variou entre cerca de 0,2 e 0,6 vezes a carga de ruptura teórica sob carregamento estático. Duas vigas romperam por fadiga, dos chumbadores da ligação viga-reforço ou da armadura longitudinal do reforço; as demais não apresentaram ruptura durante 2x106 ciclos de carga, tendo sido levadas à ruptura posteriormente sob carregamento estático. Com base nos resultados obtidos nos ensaios e em estudos anteriores de vigas semelhantes ensaiadas somente com carga estática, é feita análise do comportamento das vigas reforçadas e apresentada proposta para dimensionamento da ligação viga-reforço, para os casos de carregamento predominantemente estático e cíclico.
Abstract
This work presents a study on the behaviour under cyclic loading of reinforced concrete beams strengthened in bending by the addition of concrete and steel bars. The experimental program included tests of six reinforced concrete beams, simply supported, with rectangular cross-section 0.15 m wide and 0.40 m high, span of 4.00 m and total length of 4.50 m. After strengthening, the beam height was equal to 0.47 m. The variables were the longitudinal tensile reinforcement ratio in the beam and in the jacket, beam-jacket interface condition (rough or smooth) and cyclic load amplitude. Expansion bolts were used as shear connectors at the beam-jacket interface. The beams were strengthened after receiving two cycles of static loading which caused strains in the flexural reinforcement of the order of 2x10-3 and, afterwards, were subjected to load cycles ranging from 0.2 to 0.6 times the theoretical failure load under static loading. Two beams had failure by fatigue, of the expansion bolts or the longitudinal reinforcement of the jacket; the other beams did not fail during 2x106 loading cycles and were subjected to a static load up to failure. On the basis of the obtained tests results and the results of previous study of similar beams tested only under static loading, the behaviour of the strengthened beams is discussed and a proposal for the beam-jacket connection design is presented, for the cases of predominantly static and cyclic loading.
