Abstract:Um estudo experimental foi realizado com o objetivo de contribuir com o desenvolvimento de métodos de ensaios de avaliação das características mecânicas das barras de plástico reforçado com fibra (FRP) a serem utilizadas como armadura nas obras de engenharia civil. Comparou-se o módulo de elasticidade estático, obtido por ensaio de tração em uma máquina universal, com o módulo de elasticidade dinâmico, obtido por ensaios não destrutivos. O módulo de elasticidade dinâmico foi determinado utilizando-se dois méto… Show more
“…De acordo com Castro (1997), embora as barras de PRF apresentem boas propriedades físicas e mecânicas, a sua utilização na engenharia civil enfrenta dificuldades devido à tradição conservadora da indústria da construção e também por causa das seguintes questões técnicas: a) o comportamento da curva tensão vs deformação à tração é de um material frágil e elástico-linear, o que faz com que as atuais equações de projeto sejam inaplicáveis. Como resultado disso, novos métodos de projeto são necessários para garantir segurança e vida útil para os elementos estruturais armados com barras de PRF.…”
Estruturas de concreto armado estão sujeitas à diversas formas de deterioração, sendo a principal delas a corrosão da armadura metálica que causam prejuízos sociais e econômicos, especialmente em regiões com alta agressividade ambiental. Diante disso, diversos países têm estudado a viabilidade de utilização de armaduras não metálicas, como as de polímeros reforçados com fibras (PRF). Nesse âmbito, o presente trabalho realizou um estudo teórico e numérico do comportamento de vigas de concreto armadas com barras de polímeros reforçados com fibras de vidro (PRFV), carbono (PRFC) e aramida (PRFA), em comparação com uma viga de concreto armada com barras de aço. Para um mesmo carregamento foi dimensionado a viga de concreto com barras de aço conforme a ABNT NBR 6118:2014, e as vigas de concreto armado com barras de PRF segundo o ACI 440.1R:2015. Em seguida, as mesmas foram simuladas numericamente no software ANSYS® para analisar as tensões, deformações e deslocamentos. Por fim, verificou-se que a viga com barras de aço demandou uma menor altura útil de projeto e a viga com barras de PRFC requisitou uma menor área de armaduras de combate à flexão. Nas simulações numéricas, todas as vigas apresentaram comportamento coerente de acordo com a ABNT NBR 6118:2014 e ACI 318:2011, tendo a viga composta por concreto e aço exibido respostas numéricas superiores em relação às demais. Em geral, as vigas armadas com PRF obtiveram resultados satisfatórios em comparação com a viga armada com barras de aço, onde a viga armada com PRFC atingiu os melhores resultados entre as vigas com barras de polímeros reforçados com fibras.
“…De acordo com Castro (1997), embora as barras de PRF apresentem boas propriedades físicas e mecânicas, a sua utilização na engenharia civil enfrenta dificuldades devido à tradição conservadora da indústria da construção e também por causa das seguintes questões técnicas: a) o comportamento da curva tensão vs deformação à tração é de um material frágil e elástico-linear, o que faz com que as atuais equações de projeto sejam inaplicáveis. Como resultado disso, novos métodos de projeto são necessários para garantir segurança e vida útil para os elementos estruturais armados com barras de PRF.…”
Estruturas de concreto armado estão sujeitas à diversas formas de deterioração, sendo a principal delas a corrosão da armadura metálica que causam prejuízos sociais e econômicos, especialmente em regiões com alta agressividade ambiental. Diante disso, diversos países têm estudado a viabilidade de utilização de armaduras não metálicas, como as de polímeros reforçados com fibras (PRF). Nesse âmbito, o presente trabalho realizou um estudo teórico e numérico do comportamento de vigas de concreto armadas com barras de polímeros reforçados com fibras de vidro (PRFV), carbono (PRFC) e aramida (PRFA), em comparação com uma viga de concreto armada com barras de aço. Para um mesmo carregamento foi dimensionado a viga de concreto com barras de aço conforme a ABNT NBR 6118:2014, e as vigas de concreto armado com barras de PRF segundo o ACI 440.1R:2015. Em seguida, as mesmas foram simuladas numericamente no software ANSYS® para analisar as tensões, deformações e deslocamentos. Por fim, verificou-se que a viga com barras de aço demandou uma menor altura útil de projeto e a viga com barras de PRFC requisitou uma menor área de armaduras de combate à flexão. Nas simulações numéricas, todas as vigas apresentaram comportamento coerente de acordo com a ABNT NBR 6118:2014 e ACI 318:2011, tendo a viga composta por concreto e aço exibido respostas numéricas superiores em relação às demais. Em geral, as vigas armadas com PRF obtiveram resultados satisfatórios em comparação com a viga armada com barras de aço, onde a viga armada com PRFC atingiu os melhores resultados entre as vigas com barras de polímeros reforçados com fibras.
“…O método tradicional emprega a medida da deformação de uma amostra submetida a esforços que geram flexão ou alongamento do material. Outra metodologia envolve a medida da velocidade do som, requerendo equipamentos mais sofisticados [2,[11][12][13][14]. Uma vez entendida a relevância deste parâmetro, fica justificada a proposição de * Endereço de correspondência: rossini@utfpr.efu.br uma prática de física para a graduação que objetiva obtêlo para o aço e para o alumínio, empregando materiais e aparatos acessíveis e de baixo custo, enquanto adota uma metodologia muito simples e bastante lúdica.…”
No presente trabalho, apresenta-se uma proposta de atividade didática para estudantes de graduação dos cursos de Física e de Engenharia, visando a determinação do módulo de elasticidade do aço e do alumínio, empregando-se hastes constituídas por estes metais e um smartphone para se obterem os valores das frequências ressonantes dos harmônicos que se nelas estabelecem. A fundamentação teórica considerou a oscilação destas hastes submetidas a flexões simples, com extremos livres. Resolveu-se a equação da dinâmica do movimento para se obter as localizações dos nós, as frequências dos harmônicos, e a relação com o módulo de Young. Os ensaios práticos empregam técnicas de medida bastante simples, equipamentos altamente disponíveis e de muito baixo custo. Os resultados demonstraram a viabilidade da proposta que, além de explorar o ensino por meio de representações múltiplas, possui um forte apelo lúdico e sensorial, inclusive para estudantes com deficiência auditiva. Também há um viés de aplicabilidade para o ensino médio.
“…Na Tabela 5 pode-se verificar os parâmetros do GFRP em relação ao aço. O módulo de elasticidade é menor do que o do aço, ocasionando maiores flechas e abertura de fissuras nos elementos sujeitos à flexão (CASTRO, 1997)…”
A indústria da construção civil vem se defrontando com diversos materiais inovadores que, quando aplicados nos sistemas construtivos, possibilitam um melhor desempenho, produtividade e redução de custos. Em relação a estrutura de concreto armado, as manifestações patológicas como corrosão são um grave problema que acarreta custos adicionais para seu reparo e insegurança quanto a estrutura, por isso o emprego de materiais alternativos que atendam ao desempenho para o qual são aplicados é de extrema importância. As barras de GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) são um exemplo de material que não apresenta corrosão, aumentando assim a vida útil de utilização. Esse trabalho tem como objetivo apresentar um referencial teórico quanto as propriedades que o GFRP apresenta, possibilitando acesso a informações necessárias para uma análise técnica de gestores e executores para um estudo da viabilidade do sistema em obras, analisando suas vantagens e desvantagens.
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