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
• Modalidade de apoio: 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Confiabilidade Estrutural | Corrosão de armaduras | momentos de torção | Mecânica de Estruturas

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.