Análise numérica da influência do material de reparação em vigas de concreto armado recuperadas

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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	Análise numérica da influência do material de reparação em vigas de concreto armado recuperadas
Título(s) alternativo(s):	Numerical analysis of repair material influence on repaired reinforced concrete beams
Autor:	Souza, Keila Letícia Baptista de
Primeiro orientador:	Souza, Regina Helena Ferreira de
Primeiro coorientador:	Silva, André Tenchini da
Primeiro membro da banca:	Burgos, Rodrigo Bird
Segundo membro da banca:	Carneiro, Luiz Antonio Vieira
Resumo:	O concreto é amplamente utilizado na construção devido a inúmeros fatores como o domínio da técnica, a mão de obra disponível, a durabilidade, a extensa disponibilidade dos materiais constituintes e a vasta possibilidade de moldagem. Todavia, mesmo com as tecnologias que foram desenvolvidas ao longo do tempo para prolongar sua vida útil, o concreto está sujeito a patologias que deterioram a sua estrutura e, por isso, a manutenção, o reforço e a reparação tornaram-se atividades significativamente essenciais para o setor da construção civil. A interface e a aderência entre o substrato e o material de reparação são aspectos críticos e de substancial importância no desempenho e sucesso do reparo. Posto isto, o presente trabalho tem como objetivo estudar numericamente a reparação estrutural de vigas de concreto armado utilizando argamassas cimentícias e poliméricas através do Método dos Elementos Finitos, por meio do software Abaqus, e comparar com ensaios experimentais anteriormente realizados. As vigas foram reparadas nas zonas comprimidas e tracionadas. Na modelagem, utilizou-se o modelo de dano com plasticidade do concreto e, para avaliar a capacidade portante das vigas, foram realizados estudos da influência da malha de elementos finitos e das leis constitutivas do concreto. Assim como, avaliou-se o desempenho do contato utilizado para permitir a transferência de esforços e a ligação entre o substrato do concreto e as argamassas utilizadas na reparação. Foi possível observar que os resultados gerados pela modelagem numérica das vigas de referência conseguiram reproduzir os resultados encontrados nos ensaios experimentais em termos de carga e fissuração adequadamente, encontrando as leis constitutivas que melhor apresentaram o comportamento do concreto. Os modelos numéricos referentes as vigas reparadas exibiram excelente comportamento quanto à carga última quando comparadas com as experimentais, porém apresentaram divergências para cargas em serviço, o que pode estar relacionado à melhor definição das características dos materiais de reparação. Em relação à distribuição das fissuras, utilizadas como um dos parâmetros de avaliação da aderência modelada, os resultados apresentaram falha na sua propagação pela interface material de reparo substrato de concreto, o que experimentalmente foi verificado através da fissuração de aderência.
Abstract:	Concrete is widely used in civil construction due to numerous factors such as the knowledge of technology, available manpower, durability, availability of constituent materials and the vast possibility of molding. However, regardless of technologies developed to prolong its useful life, concrete is subject to pathologies that deteriorate its structure and, therefore, maintenance, strengthening and repair have become significant activities for the construction industry. The interface and adhesion between the substrate and the repair material are critical and important aspects in the repair performance and success. Therefore, the present work studies numerically the structural repair of reinforced concrete beams with cementitious and polymeric mortars using the Finite Element Method, applying the Abaqus software and comparing it with previously developed experimental tests. The beams were repaired in the compressed and tensioned zones. In the numerical model, the concrete damage plasticity model was used and studies were carried out on the influence of the finite element mesh and the concrete constitutive laws. Likewise, the performance of the contact used to allow the transfer of stresses and the bond between concrete substrate and mortars repair were evaluated. It was seen that reference beams numerical models results were able to reproduce the results found in the experimental tests in terms of load and cracking properly, finding constitutive laws that best presented the behavior of the concrete. The repaired beams numerical models exhibited excellent behavior regarding the ultimate load when compared to experimental ones, but showed differences in service limite state, which may be related to a better definition of characteristics of repair materials. In relation to the cracks' distribution, as one of evaluation parameters of adhesion, the results failed to propagate through the interface repair material - concrete substrate, which was experimentally verified through the adhesion cracking.
Palavras-chave:	Civil engineering Reinforced concrete Finite element method Structural pathologies Structural repair Numerical models Nonlinear analysis Engenharia civil Concreto armado Método dos elementos finitos Patologias estruturais Reparação estrutural Modelagem numérica Análise não linear
Área(s) do CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição:	UERJ
Departamento:	Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação:	SOUZA, Keila Letícia Baptista de. Análise numérica da influência do material de reparação em vigas de concreto armado recuperadas. 2018. 196 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas; Geotecnia; Construção Civil) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11654
Data de defesa:	20-Fev-2018
Aparece nas coleções:	Mestrado em Engenharia Civil

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