MODELAGEM NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO DE PILARES DE CONCRETO ARMADO REFORÇADOS COM PRFC USANDO O MODELO CONSTITUTIVO CONCRETE DAMAGED PLASTICITY
DOI:
https://doi.org/10.26512/ripe.v2i18.20965Keywords:
ABAQUS. Compósitos de Fibra de Carbono. Concrete Damaged Plasticity. Modelo Constitutivo. Reforço de Pilares de Concreto.Abstract
A deterioração de estruturas compromete sua segurança estrutural, devendo ser restabelecida através de soluções de reabilitação ou reforço das mesmas. Sistemas de reforço utilizando compósitos de fibra de carbono (PRFC) têm sido cada vez mais empregados na Construção Civil, sobretudo, por suas excelentes propriedades mecânicas aliadas ao seu baixo peso, apesar do seu alto custo em comparação com outras técnicas. Modelos computacionais proporcionam uma visão mais aprofundada do problema, permitindo avaliar parâmetros que não podem ser obtidos por outras técnicas. O Concrete Damaged Plasticity (CDP) é um modelo baseado na plasticidade e no dano do material, sendo utilizado para modelar o concreto e outros materiais quase frágeis. Este artigo busca por meio de simulações numéricas, realizadas com o uso da ferramenta computacional ABAQUS, validar o modelo constitutivo CDP e melhor caracterizar os mecanismos resistentes e de deformação de pilares de concreto armado encamisados com PRFC. A validação do CDP é realizada comparando o comportamento dos modelos com exemplos numéricos encontrados na literatura. Para quantificar os efeitos do confinamento de pilares de concreto armado pelo encamisamento com PRFC são comparados os resultados do pilar reforçado com fibra de carbono com os resultados dos pilares de concreto simples e de concreto armado.
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References
ABAQUS/CAE Versão 6.9. Hibbitt Karlsson & Sorensen, Inc., USA.
AHMED, A., 2014. Modeling of a Reinforced Concrete Beam Subjected to Impact Vibration Using ABAQUS. Internacional Journal of Civil and Structural Engineering, Vol. 4, No 3.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ”“ ABNT. NBR 6118: Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2014.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ”“ ABNT. NBR 12655: Controle de Cimento Portland ”“ Preparo, Controle e Recebimento ”“ Procedimento. Rio de Janeiro, 2006.
BARGHI, M., AZADBAKHT M., HADAD M., 2012. Evaluating the ductility and shear behavior of carbon fibre reinforced polymer and glass fibre reinforced polymer reinforced concrete columns. Journal of the Structural Design of Tall and Special Buildings. 21(4), Pag. 249-264.
BARROS, J., CRUZ J. S., FERREIRA D., LOURENÇO P., 2002. Análise Experimental de Pilares de Betão Armado Reforçados com Laminados de Carbono sob Ações Cíclicas. Portugal.
BRATINA, S., SAJE, M., PLANINC, I., 2004. On Materially and Geometrically Non-Linear Analysis of Reinforced Concrete Planar Frames. In: International Journal of Solids and Structures 41, p. 7181-7207.
CARRAZEDO, R., 2002. Mecanismos de Confinamento e suas Implicações no Reforço de Pilares de Concreto por Encamisamento com Compósito de Fibras de Carbono. Tese (Mestrado) ”“ Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil.
CARRAZEDO, R., 2005. Mecanismos de Confinamento em Pilares de Concreto Encamisados com Polímeros Reforçados com Fibras Submetidos à Flexo-Compressão. Dissertação (Doutorado) ”“ Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil.
CHAALLAL, O., SHAHAWY M., 2000. Perfomance of Fiber-Reinforced Polymer-Wrapped Reinforced Concrete Column Under Combined Axial-Flexural Loading. ACI Structural Journal, Vol. 97, No. 4, Pag. 659-668.
COMITE EURO-INTERNATIONAL DU BETON. CEB-FIP Model Code 1990. Thomas Telford, London 1993.
CSUKA, B., KOLLÁR L., 2012. Analysis of FRP Confined Columns Under Eccentric Loading. Composite Structures.
ESPION, B., 1993. Benchmark Examples for Creep and Shrinkage Analysis Computer Programs, Creep and Shrinkage of Concrete. TV 114 RILEM. E&FN Spon.
KMIECIK, P., KAMINSKI M., 2011. Modelling of Reinforced Concrete Structures and Composite Structures with Concrete Strength Degradation Taken into Consideration. Archives of Civil and Mechanical Engineering.
LEONI, R., SOUZA, J., 2013. Reforço com Tela de Fibra de Carbono sob Proteção de Concreto ou Argamassas Minerais. Revista Téchne, São Paulo, n. 194, p. 78-80.
MIRMIRAN, A., ZAGERS K., YUAN W., 2000. Nonlinear Finite Element Modeling of Concrete Confined by Fiber Composites. Finite Elements in Analysis and Desing, Vol. 35, Pag. 79-96.
OBAIDAT, Y.T., HEYDEN S., DAHLBLOM O., 2010. The Effect of CFRP and CFRP/Concrete Interface Models when Modelling Retrofitted RC Beams with FEM. Composite Structures. 92. Pag. 1391-1398.
PARVIN, A., WANG W., 2001. Behavior of FRP Jacketed Concrete Columns Under Eccentric Loading. Journal of Composites for Construction, Vol. 5, No. 3, Pag. 146-152.
PELLEGRINO, C., MODENA C., 2010. Analytical Model for FRP Confinement of Concrete Columns with and without Internal Steel Reinforcement. Journal of Composites for Construction.
PIANCASTELLI, E. M., 1997. Comportamento e Desempenho do Reforço à flexão de Vigas de Concreto Armado, Solicitado a Baixa Idade e Executado Inclusive sob Carga. Tese (Mestrado) ”“ Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brasil.
REIS, L. S. N., 2001. Sobre a Recuperação e Reforço das Estruturas de Concreto Armado. Tese (Mestrado) ”“Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brasil.
ROBERY, P., INNES, C., 1997. Carbon Fibre Strengthening of Concrete Structures. In International Conference on Structural Faults and Repair. Edinburgh Engineering Technics Press, 3 v.v. 1, p. 197-208.
SCHAWARTZ, M. M., 1984. Composite Materials Handbook. McGraw-Hill, New York.
SOUZA, V. C. M.; RIPPER, T., 1998. Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto. 1. ed. São Paulo: PINI.
WANG, T., HSU T. T. C., 2001. Nonlinear Finite Element Analysis of Concrete Structures Using New Constitutive Models. Computers and Structures, Vol. 79, Iss. 32, Pag. 2781-2791.
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