Efeito escala sobre o comportamento à flexão de vigas de UHPFRC e vigas de concreto armado reforçadas com UHPFRC

Autor(es)

Felipe Augusto da Silva Barbosa ^[1] ; Ramoel Serafini ^[2] ; Antonio Domingues de Figueiredo ^[3] ; Luís Antônio Guimarães Bitencourt Júnior ^[4]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica - Brasil

^[2] Universidade São Judas Tadeu. Departamento de Engenharia Civil - Brasil

^[3] Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia de Construção Civil - Brasil

^[4] Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica - Brasil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Rev. IBRACON Estrut. Mater.; v. 18, n. 1 2025-01-17.

Resumo

Resumo A presença de fibras no Concreto de Ultra Alto Desempenho (UHPFRC) afeta consideravelmente o comportamento mecânico dos elementos estruturais construídos a partir deste material. Enquanto a tensão máxima de flexão é independente das dimensões do elemento estrutural em vigas de concreto armado convencional, isso não se observa para o UHPFRC. O presente trabalho propõe um método numérico baseado no equilíbrio e compatibilidade de seção transversal para investigar o efeito escala tanto em vigas de concreto armado convencional reforçadas com UHPFRC quanto naquelas construídas totalmente em UHPFRC. Os momentos fletores resistentes calculados através do método proposto aproximaram-se dos valores experimentais referentes a 14 diferentes programas, com uma razão numérico-experimental média de 1,09 e coeficiente de correlação igual a 0,94. Em relação às vigas reforçadas, as tensões máximas de flexão foram calculadas considerando-se três diferentes disposições do reforço na seção transversal e alturas variando de 100 a 2000 mm. No que se refere às vigas apenas de UHPFRC, as resistências à flexão foram calculadas para o mesmo intervalo de alturas, porém utilizando diferentes proporções de fibras no concreto, bem como variados comprimentos destas. Os resultados mostram que a disposição do reforço three-side jacket conduz à maior sensibilidade ao efeito escala dentre as três configurações, com aumento da resistência à flexão de até 697%. Em contrapartida, as vigas reforçadas na zona de compressão apresentaram menor sensibilidade, com um aumento de 31% para a maioria dos elementos. Em relação às vigas apenas em UHPFRC, os resultados indicam que altos teores de fibras, como 4%, resultaram em um efeito escala pronunciado, com aumentos na resistência à flexão de até 1052% para a menor viga em comparação com o concreto sem fibras. Por outro lado, o uso de fibras de 35 mm, em vez de 13, atenuou o efeito escala, reduzindo a diferença entre os momentos resistentes referentes aos membros de menor e maior altura de 60 para 46%. (AU)

• Processo FAPESP: 22/14045-5 - O efeito das elevadas temperaturas em concretos com fibras de aço submetidas a tratamento superficial com nanosílica: comportamento ao arrancamento, propriedades mecânicas e simulação numérica
• Beneficiário: Ramoel Serafini
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/03179-0 - Modelagem multiescala do concreto simples e reforçado com fibras de aço e sua aplicação na predição do comportamento de elementos estruturais
• Beneficiário: Luís Antônio Guimarães Bitencourt Júnior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial