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Análise da segurança de vigas em concreto armado submetidas à corrosão de armaduras: abordagem probabilística considerando esforços de torção, ancoragem de armaduras e os estados limites de serviço

Processo: 14/25455-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2015
Vigência (Término): 30 de abril de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:Caio Gorla Nogueira
Beneficiário:Rafael Henrique Dupim
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Estruturas de concreto   Estruturas de concreto armado   Corrosão dos materiais   Durabilidade   Confiabilidade

Resumo

Atualmente, as estruturas em concreto armado estão entre as mais utilizadas no mundo em função de seu baixo custo relativo, resistência e facilidade de obtenção de formas variadas. Em ambientes de baixa agressividade, de um modo geral, tais estruturas apresentam grande durabilidade. No entanto, em ambientes mais agressivos, como é o caso de grandes cidades industrializadas e/ou regiões costeiras, a durabilidade dessas estruturas pode ser fortemente afetada por ataques de agentes químicos. Dentre os processos patológicos mais recorrentes em estruturas de concreto armado, a corrosão das armaduras por difusão de íons de cloreto é o principal fator responsável pela perda de durabilidade. A corrosão é um processo físico-químico complexo influenciado por diversos parâmetros de difícil controle, evidenciando a dificuldade de sua modelagem. Aliado a essa característica, diversos parâmetros da corrosão têm grandes incertezas inerentes aos seus valores, tornando ainda mais difícil a representação realista do fenômeno. Dentro desse contexto, análises puramente determinísticas não são capazes de representar adequadamente o processo, sendo necessário o uso de modelos probabilísticos para tal representação. Com base nisso, este trabalho apresenta o estudo da corrosão de armaduras, a partir da teoria da confiabilidade aplicada à análise da durabilidade de vigas solicitadas por momentos de torção, perdas de ancoragem e mudanças no campo de deslocamentos para verificação do estado limite de serviço. A representação dos modelos mecânicos é feita considerando-se as equações de equilíbrio e dimensionamento da norma ABNT NBR 6118:2014, acopladas ao FORM para as análises de confiabilidade. A corrosão é analisada via lei de Fick para a determinação dos tempos de início de corrosão e lei de Faraday para a determinação das perdas de armaduras pelo desenvolvimento da corrosão. As perdas de resistência ao longo do tempo, a partir do início da corrosão, são avaliadas para a determinação de probabilidades de falha referentes aos estados limites adotados e posterior verificação da segurança e durabilidade das estruturas após o início da corrosão. Ao final do trabalho propõe-se um procedimento simplificado para a determinação ótima do cobrimento de concreto e do fator água-cimento visando a manutenção da durabilidade da estrutura.

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