Aderência aço-concreto: simulação numéricadosensaios de arranchamento pull-out e APULOT usando o programa ATENA

Abstract

The bond between steel and concrete is essential for the existence of reinforced concrete structures, as both materials act together to absorb structural strain. The bond phenomenon is considered to be complex regarding many factors that affect it. Several types of bond tests have been proposed over years. One is the modified proposed of pull-out test, which was elaborated by Lorrain and Barbosa [1] called APULOT test (Appropriete pull-out-test). Based on experimental results obtained by Vale Silva[2] either by conventional pull-out tests, or by modified pull-out test, APULOT, seeks to know the numeric behavior of bond steel-concrete through a numerical simulation using a calculation code ATENA which is based on the Finite Element Method (FEM). The numerical simulation provided better evaluate the stress distribution and cracking that occurs during the test, thereby becoming a valuable tool to support the experimental project that aims to validation, validation partially or not recommend the modified bond test steel-concrete -APULOT test -as quality control test of structural concrete. The numerical results showed good representation compared to experimental results.Keywords: bond steel-concrete, numerical analysis, pull-out, APULOT, pull-out test.A aderência entre o aço e o concreto é fundamental para a existência das estruturas de concreto armado, uma vez que os dois materiais atuam em conjunto para absorver os esforços solicitantes. O fenômeno da aderência é considerado complexo no que se refere aos vários fatores que o influenciam. Vários tipos de ensaios de aderência foram propostos ao longo dos anos. Um deles é a proposta modificada do ensaio de arrancamento pull-out-test, que foi elaborada por Lorrain e Barbosa [1] denominado de ensaio APULOT (Appropriete Pull-Out-Test). Com base nos resultados experimentais obtidos por Vale Silva [2] para os ensaios pull-out convencionais e para o ensaio pull-out modificado, APULOT, procura-se conhecer o comportamento numérico da aderência aço-concreto através de uma simulação numérica utilizando um código de cálculo chamado ATENA que é baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF). A simulação numérica permitiu melhor avaliar a fissuração e a distribuição de tensões que ocorre durante o ensaio de arrancamento, tornando-se com isso, uma ferramenta de apoio preciosa ao projeto experimental que visa à validação, validação parcial, ou não recomendação do ensaio de aderência aço-concreto modificado -Ensaio APULOT -como ensaio de controle de qualidade do concreto armado. Os resultados numéricos obtidos apresentaram boa representatividade quando comparados aos resultados experimentais.Palavras-chave: aderência aço-concreto, análise numérica, pull-out, APULOT, ensaio de arrancamento.

Bonding of Carbon Steel Bars in Concrete Produced with Recycled Aggregates: A Systematic Review of the Literature

“…The steel-concrete adherence mechanism is one of the most important for RC structures because the two materials must act together to bear the internal forces. The adherence anchors the reinforcement in the concrete and prevents its slipping in the segments between cracks, limiting their opening [11].…”

Influence of concrete admixture on the bond strength of reinforced concrete submitted to high temperature

“…The Brazilian standard ABNT [1] refers to reinforced concrete elements as 'those in which their structural behavior is related to the bond between concrete and reinforcement, and do not have initial reinforcement elongation before the bond.' Tavares et al [2] express that the bond is the factor that enables the reinforcement anchorage in concrete and helps to prevent the slide of these reinforcements in the segments between the cracks, reducing their effects. Araújo [3] states that because concrete shows low tensile strength, the component cracks in the tensile zone of the structural element, therefore, the tensile stresses are absorbed by the reinforcement, preventing the immediate collapse of the structures.…”