Email this article 
Experimental analysis of reinforced concrete beams strengthened in bending with CFRP sheets
Abstract
This paper has the objective to present the efficiency of the structural reinforce with Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP), evaluating the increase of the resistance of reinforced concrete beams. For this purpose, reinforced concrete beams received the installation of CFRP layers, testing the difference between the displacements, strains, the ultimate loads and the failure modes changing. The previous of the reinforced beams failure loads was made by the methods proposed by Machado (2011), based on ACI 440.2R (2008). The beams achieved the rupture in experimental analysis by the four points bendind assay. As results, it was possible to observe that the CFRF reinforce utilization can increase the beams resistence by 34%. In addition, the CFRP utilization can change significantly the ductibility of the reinforced beams. Furthermore, the utilization of the anchorage increments showed an increase in the ultimate load from to 42% and a larger tension strain, with more cracking.
Keywords
Full Text:
PDF (Português (Brasil))References
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures (ACI 440.2R). Farmington Hills, 2008.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738 (2008): Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2008.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739 (2007): Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6152 (2002): Materiais metálicos – Ensaio de tração à temperatura ambiente. Rio de Janeiro, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7222 (1994): Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655 (2006): Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e recebimento – Procedimento. Rio de Janeiro, 2006.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 (2014): Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014.
CANAVAL, J. H., SILVA, T. J., SANTOS, A. C. Estudo experimental em vigas de CA reforçadas à flexão por encamisamento e conectores. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 11, n. 4, São Paulo, 2018.
DEMAKOS, C. B.; REPAPIS, C. C.; DRIVAS, D. Investigation of structural response of reinforced concrete beams strengthened with anchored FRPs. The Open Construction and Building Technology Journal, n. 7, p. 146-157, 2013.
FERRARI V. J.; PADARATZ I. J.; LORIGGIO D. D. (2002). Reforço à flexão em vigas de concreto armado com manta de fibra de carbono: mecanismos e sistemas de ancoragem. In: XXX Jornadas Sul-americanas de Engenharia estrutural, Brasília. Jornadas Sul-americanas de engenharia estrutural. 2002.
HELENE, P. Manual de reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. 218 p. 2 Ed, Editora Pini, São Paulo, Brasil, 1992.
JUVANDES, L. F. P. Reforço e reabilitação de estruturas de betão usando materiais compósitos de “CFRP”. Tese (Doutorado). Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal. 1999.
JUVANDES, L. F. P. Materiais compósitos reforçados com fibras, FRP. Módulo de aulas da disciplina Ciência dos Materiais do Curso de Licenciatura em Engenharia Civil. Universidade do Porto, Portugal. 2002.
MACHADO, A. de P. Reforço de estruturas de concreto armado com fibras de carbono. 282 p.1 Ed., São Paulo, Brasil. 2002.
MACHADO, A. de P. Manual de reforço das estruturas de concreto armado com fibra de carbono. 2011. 120 p.
MOSTAFA, A.; RAZAQPUR, A. G. CFRP anchor for preventing premature debonding of externally bonded FRP laminates from concrete. Journal of Composites for Construction, n. 17, p. 641-650, 2013.
PALIGA, C. M.; NICOLINI, N. G.; PALIGA, A. R.; TORRES, A. S. Estudo experimental de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com chapas de aço. Revista de Engenharia Civil IMED, Passo Fundo, v. 6, n. 1, p. 20-37, 2019.
PIVATTO, A. B. Reforço estrutural à flexão para viga biapoiada de concreto armado por chapas metálicas e compósito reforçado com fibras de carbono. 126 p. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Federal do Paraná, Curitiba, Brasil. 2014.
RAZAQPUR, G.; MOSTAFA, A. C-Anchor for Strengthening the Connection between Adhesively Bonded Laminates and Concrete Substrates. Technologies, 3, p. 238-258, 2015.
RIPPER, T.; SOUZA V. C. M. De. Patologia, recuperação e reforço de estruturas de concreto. 1 Ed, São Paulo, Brasil, 1998. 262 p.
SIMÕES, Y. S.; SANTO, C. F. R. Contribuição Às vigas de concreto armado degradadas pela ação do fogo: Análise comparative entre o reforço estrutural com fibras de carbono e chapas metálicas. Revista de la Asociación Latinoamericana de Control de Calidad, Patología y Recuperación de la Construcción (ALCONPAT), v. 9, n. 1, p. 48-64, 2019.
SKUTURNA, T.; VALIVONIS, J. (2016). Experimental study on the effect of anchorage systems on RC beams strengthened using FRP. Composites Part B, 91, p. 283-290, 2016.
SOUSA, A. F. V. da S. Reparação, Reabilitação e Reforço de Estruturas de Betão Armado. 114 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) – Universidade do Porto, Portugal. 2008.
TENG, J. G. Failure modes of FRP-strengthened restructures. 26th Conference on Our World in Concrete & Structures, Singapura. 2001.
TENG, J. G.; YAO, J. Plate end debonding failures of FRP – or steel plated RC beams: a new strength model. Proceedings of the International Symposium on Bom Behaviour of FRP in Structures. Hong Kong, China. 2005.
TENG, J. G.; ZHANG, J. W.; SMITH, S. T. Interfacial stresses in reinforced concrete beams bonded with a soffit plate: a finite element study. Construction and Building Materials, 16, p. 1-14, 2002.
VIEIRA, M. M.; SANTOS, A. R. S.; MONT’ALVERNE, A. M.; BEZERRA, L. M.; MONTENEGRO, L. C. S; CABRAL, A. E. B. Análise experimental de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com polímero reforçado com fibra de carbono. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, Volume 9, Número 1, p, 123-152, 2016.
DOI: https://doi.org/10.18256/2358-6508.2020.v7i2.3864
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2021 Amanda Brandenburg Pivatto
Esta obra da Revista de Engenharia Civil IMED está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.
ISSN 2358-6508
Indexadores
 |  | |||
 | |  | ||
 | ||||